Uma abordagem menos debilitante ao diagnóstico do cancro
Novo método combina imagem de raios X e radar
Os métodos de imagiologia são uma parte essencial da medicina, utilizados em tudo, desde o diagnóstico e tratamento até aos exames de acompanhamento. A mamografia de raios X domina o campo da deteção precoce do cancro da mama, fornecendo imagens bidimensionais rápidas e precisas. A tomografia computorizada (TC) tridimensional é utilizada no diagnóstico do cancro, mas, como envolve doses elevadas de radiação, apresenta riscos para a saúde. Enquanto a exposição anual natural de uma pessoa à radiação é de cerca de 2,1 milisieverts, uma TAC torácica envolve cerca de três vezes mais. No projeto MultiMed, que explora a imagiologia médica multimodal em 3D, os investigadores da Fraunhofer estão a desenvolver um método que combina imagens de raios X e radar. Espera-se que este método não só melhore a precisão e a eficácia do diagnóstico, monitorização e tratamento do cancro da mama e do pulmão, como também alivie o fardo dos doentes.
O radar na medicina: um estranho com potencial
O radar está implantado em muitos domínios: Os aeroportos utilizam-no para controlar o tráfego aéreo e os sensores de radar fazem parte dos sistemas de assistência automóvel. Na medicina, porém, este método tem sido, até à data, mais estranho. E, no entanto, também ele pode fornecer imagens tridimensionais - sem apresentar quaisquer riscos para a saúde. O radar tem uma resolução mais baixa, além de não conseguir penetrar tão profundamente quando comparado com outros métodos. Mas fornece informações materiais que outros processos não podem oferecer diretamente. O radar detecta diferenças na permissividade e condutividade eléctrica, pelo que pode ser utilizado para identificar alterações nos tecidos.
O desafio reside na combinação dos tipos de medições efectuadas pelos dois métodos. Os investigadores estão a desenvolver formas especiais de associar os dados de imagem dos dois sistemas. Chamada "co-registo", esta abordagem coloca os dados do radar e dos raios X em relação espacial entre si.
Para melhorar ainda mais a qualidade da imagem e visualizar áreas interiores do corpo em três dimensões através do radar, os investigadores estão a trabalhar em novos algoritmos de reconstrução de radar. Isto permitirá obter imagens mais nítidas e uma visão mais pormenorizada das propriedades dos tecidos.
Simultaneamente, a reconstrução por TAC de raios X também está a ser optimizada: Os dados de radar estão a ser incorporados na reconstrução de raios X para produzir um algoritmo de TC multimodal. Isto melhora a qualidade e o nível de detalhe das imagens de TC, reduz os artefactos perturbadores e diminui a exposição à radiação.
A equipa de investigação já desenvolveu os primeiros fantomas de imagem para testar este método. Estes fantomas são modelos artificiais que simulam de forma realista as estruturas dos tecidos, fornecendo sinais adequados para medições por radar e raios X.
Objetivo: detetar alterações nos tecidos numa fase precoce, com precisão e com pouca radiação
O projeto de três anos pretende dar origem a um sistema de laboratório multimodal. Este ambiente de teste e desenvolvimento combinará a imagiologia por tomografia computorizada com raios X e a imagiologia por radar para fornecer análises mais abrangentes e precisas. "A nova abordagem tem o potencial de detetar alterações nos tecidos numa fase precoce e com grande precisão - e com muito menos encargos para os pacientes do que anteriormente", afirma a gestora do projeto, Victoria Heusinger-Hess, do Instituto Fraunhofer para Dinâmica de Alta Velocidade, Ernst-Mach-Institut, EMI.
O Fraunhofer-Gesellschaft está a financiar o projeto de investigação de três anos. Sob a direção do Fraunhofer EMI, estão também envolvidos o Instituto Fraunhofer de Medicina Digital MEVIS e o Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frequência e Técnicas de Radar FHR.
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