Liver functional radiomics of gadoxetic acid-enhanced magnetic resonance imaging: A proof-of-concept study
Este estudo de prova de conceito identificou um conjunto de características radiômicas reproduzíveis e repetíveis de RM com contraste de ácido gadoxético que se correlacionam significativamente com índices quantitativos de função hepática, estabelecendo uma base para futuras pesquisas de radiômica relacionadas à função hepática.
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Antes de um cirurgião remover uma parte do fígado de um paciente para tratar um câncer, ele deve saber exatamente quanto tecido saudável restará e quão bem esse tecido restante poderá funcionar. O fígado é um órgão resiliente, mas se muito se for retirado ou se a parte restante for muito fraca, o paciente enfrenta um risco perigoso de insuficiência hepática. Tradicionalmente, os médicos têm dependido de exames de sangue e medições globais que tratam todo o fígado como uma unidade única e uniforme. No entanto, o fígado não é uniforme; sua capacidade de trabalhar pode variar significativamente de uma seção para outra, tal como um campo onde alguns trechos de grama são exuberantes enquanto outros estão secos. Para planejar uma cirurgia segura, especialmente quando uma grande seção deve ser removida, os médicos precisam de uma maneira de ver essas diferenças regionais de função sem cortar o corpo.
Por anos, um tipo específico de ressonância magnética, ou RM, ofereceu um vislumbre deste cenário oculto. Este exame utiliza um corante especial que é naturalmente absorvido pelas células saudáveis do fígado, iluminando-as na imagem. Embora os médicos usem há muito tempo este exame para medir mudanças simples de brilho, uma abordagem mais nova chamada radiômica está sendo explorada agora. A radiômica trata as imagens médicas não apenas como fotos, mas como vastos reservatórios de dados. Ela utiliza computadores para extrair milhares de padrões minúsculos e invisíveis da imagem, como variações sutis de textura e tonalidade que o olho humano não consegue ver. A questão que os pesquisadores estão fazendo é se esses padrões digitais ocultos podem nos dizer algo concreto sobre o quão bem o fígado está realmente funcionando.
Em um estudo recente, uma equipe de pesquisadores partiu em busca dessa resposta ao observar o fígado de pacientes com câncer colorretal que havia se espalhado para o fígado. Eles recrutaram dez pacientes que seriam submetidos a uma cirurgia de grande porte para remover o lado direito do fígado. Antes da operação, cada paciente passou por uma série de testes. Eles receberam o exame de sangue padrão que mede quanto tempo um corante permanece no fígado, um exame de medicina nuclear que rastreia a função hepática e a RM com realce por ácido gadotético. Os pesquisadores focaram em dois momentos específicos durante a RM: o momento imediatamente antes do corante ser injetado e o momento vinte minutos depois, quando as células saudáveis do fígado absorveram o corante e brilharam intensamente.
A equipe então voltou sua atenção para as partes do fígado que não eram tumorais nestas imagens. Usando softwares especializados, eles traçaram manualmente o contorno do tecido hepático saudável nas imagens. Esta etapa foi crucial porque o computador precisava saber exatamente quais pixels analisar. Uma vez isolado o tecido saudável, o software extraiu mais de cem características matemáticas diferentes das imagens. Essas características descreviam desde a forma geral da seção do fígado até a textura complexa dos pixels, capturando detalhes sobre como as áreas claras e escuras estavam arranjadas e como elas mudavam entre os dois tempos de varredura.
Como essas medições dependem de um traçado humano do fígado, os pesquisadores primeiro tiveram que garantir que seu método fosse confiável. Eles pediram a dois especialistas diferentes que traçassem as mesmas imagens do fígado e depois pediram a um especialista que traçasse as mesmas imagens novamente um mês depois. Eles compararam os resultados para ver se o computador encontrava os mesmos padrões todas as vezes. Eles descobriram que sessenta das características eram consistentes e repetíveis, o que significa que as medições eram estáveis e não apenas ruído aleatório. Com este conjunto de dados confiáveis em mãos, eles começaram a procurar conexões.
Os pesquisadores compararam essas sessenta características estáveis com os resultados dos outros testes de função hepática dos pacientes. Eles procuravam por uma correspondência, um padrão na RM que subiria ou desceria em sintonia com as medidas conhecidas de saúde hepática. Eles descobriram que um grupo específico de características estava, de fato, ligado a quão bem o fígado estava funcionando. Sete características do exame realizado antes do corante ser injetado, dezoito características do exame realizado após o corante ser absorvido e vinte características que mediam a mudança entre os dois exames mostraram uma relação clara com a função hepática dos pacientes.
Uma característica, que media a energia ou intensidade geral dos padrões de pixels, destacou-se porque apareceu em todos os três grupos. Isso sugere que a forma como o tecido hepático aparece no exame, tanto antes quanto depois da absorção do corante, contém uma assinatura de sua saúde funcional. O estudo também descobriu que observar a mudança entre os dois exames fornecia a maior quantidade de informações, com vinte características mostrando uma forte ligação com a função hepática. Isso implica que a mudança dinâmica na forma como o tecido hepático lida com o corante é tão importante quanto a imagem estática do próprio tecido.
Os pesquisadores observaram que suas descobertas são um primeiro passo, ou uma prova de conceito, em vez de uma solução final. O estudo envolveu apenas dez pacientes, um número pequeno para tirar conclusões amplas, e todos eles tinham câncer que se espalhou do cólon. A equipe afirmou explicitamente que seus resultados precisam ser testados em grupos maiores de pessoas e em pacientes com diferentes tipos de condições hepáticas antes que os médicos possam confiar neles para decisões clínicas. Eles também reconheceram que o processo de traçar o fígado manualmente é demorado e que trabalhos futuros devem focar em automatizar esta etapa.
Apesar dessas limitações, o estudo oferece uma nova direção promissora. Ele demonstra que as impressões digitais digitais escondidas dentro de um exame de RM padrão podem ser decodificadas para revelar informações sobre a saúde do fígado que vão além do simples brilho. Ao identificar esses padrões reproduzíveis, os pesquisadores lançaram as bases para um futuro onde os médicos poderão usar esses insights derivados por computador para prever melhor como o fígado de um paciente responderá à cirurgia. Isso poderia eventualmente levar a operações mais seguras e planos de tratamento mais personalizados, garantindo que a quantidade certa de fígado seja removida, deixando para trás um órgão saudável e funcional.
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