Nova Tecnologia para acompanhar o movimento dos pulmões

Nova Tecnologia para acompanhar o movimento dos pulmões

Apesar de todos os progressos da ciência moderna, ainda não era possível observar como os pulmões se movimentam. Fazê-lo diretamente é impossível, pois ao se abrir o tórax o órgão entra em colapso. Por essa razão, o Laboratório de Geometria Computacional da Escola Politécnica (Poli) da USP desenvolveu um modelo tridimensional animado dos pulmões, baseado em imagens de ressonância magnética, que possa reproduzir a movimentação em computador.

A única maneira possível de se observar os pulmões é de forma indireta, determinando o movimento pulmonar por meio de tomografia computadorizada ou ressonância magnética. "Embora a tomografia obtenha imagens tridimensionais instantâneas excelentes, o paciente não pode ser exposto aos raios-x por muito tempo", explica o professor Marcos de Sales Guerra Tsuzuki, responsável pela pesquisa. "A ressonância magnética, além de ser mais demorada, fornece apenas imagens bidimensionais".

Outra desvantagem da ressonância magnética é o fato de seu funcionamento basear-se na polarização de átomos de hidrogênio. "Como esse processo ocorre no sangue quando é bombeado pelo coração, a aquisição de imagens do pulmão é prejudicada", aponta Tsuzuki.. "Ao se realizar o imageamento do tórax, geralmente se deseja visualizar imagens onde o bombeamento sanguíneo não interfira, ou seja, instantes em que o coração não está
bombeando sangue, para que a imagem fique de melhor qualidade".

Diferenciar a movimentação dos pulmões e do coração é uma das etapas necessárias para construir um modelo tridimensional. "Enquanto o coração tem movimentos mais rápidos e de menor amplitude, o pulmão é mais lento, com maior amplitude", descreve o professor da Poli. "Essa informação pode ser agregada ao processamento computadorizado de imagem para auxiliar na determinação da silhueta dos pulmões".

A observação do diafragma é outra chave para a construção do modelo, observa Tsuzuki. "Nessa região do tórax, o pulmão se movimenta com mais amplitude, o que pode ser usado como padrão para todo o órgão", ressalta. "Se for sadio, os movimentos das outras partes serão sincronizados, mas em caso contrário, ou são do coração ou um indício de que há partes com movimentação obstruída". Essa observação poderá fazer com que no futuro a imagem tridimensional ajude a identificar problemas pulmonares.

Por fim, a imagem tridimensional é composta com várias sequências de imagens coronais e sagitais dos pulmões, de modo a obter uma silhueta mais próxima da real, com o movimento do diafragma servindo como base para estimar a movimentação do restante do órgão. "É preciso comparar várias sequências de imagens com informações redundantes para verificar se os cálculos estão corretos", afirma o professor.

O estudo com os pulmões começou durante o pós-doutoramento de Tsuzuki em 2005, em um trabalho conjunto com especialistas em Medicina da Universidade Municipal de Yokohama e do Kanagawa Cardiovascular and Respiratorial Center, além da Universidade Nacional de Yokohama, na área de processamento de imagem. "O contato com os médicos faz com que surjam novas possibilidades a serem exploradas nas pesquisas", diz o professor da Poli. "Há o interesse em se observar o movimento de cada lóbulo do pulmão, e se existe diferença de flexibilidade entre eles". Um artigo descrevendo o modelo foi aceito para publicação na revista científica Computer Aided Design.

Fonte: Agência USP e CONTER - Conselho Nacional de Técnicos em Radiologia