Simuladores para testes mamográficos são desenvolvidos por grupo na UFU

O Outubro Rosa é uma campanha de conscientização que tem como objetivo o alerta para a prevenção e o diagnóstico do câncer de mama e de colo de útero. O diagnóstico precoce é um fator de extrema importância para o aumento das chances de cura, por isso, os equipamentos de mamografia devem ter qualidade, para gerar uma imagem que possibilite ao profissional realizar uma boa avaliação. Para se realizar o controle e ter garantia dessa qualidade em equipamentos de mamografia, seguindo as regulações e normativas da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), é necessário o uso de objetos simuladores de tecidos humanos, denominados de phantoms.  

A fabricação de objetos simuladores possibilita a profissionais e pesquisadores uma ampla área, tanto para testes de qualidade de equipamentos quanto para o treinamento de profissionais. Além disso, é possível realizar a simulação dos diferentes tecidos que compõem a mama e de outras estruturas que a compõem. Isso auxilia na aquisição de imagens com diferentes estruturas, as quais podem ajudar também em testes de Sistema Computadorizado de Auxílio ao Diagnóstico (CAD), que reúnem técnicas de processamento de imagens para auxílio à detecção precoce da doença. 

Dessa forma, se comparado com os modelos já comercializados no mercado por grandes empresas, a criação de um modelo de fácil replicabilidade seria um passo a mais para a disseminação de tecnologias de ponta, por um baixo custo. Um exemplo desse tipo de tecnologia é a impressão 3D. Com ela é possível a simulação desses diferentes tecidos em questão de composição, textura e densidade. Consequentemente, também serão possíveis testes nos equipamentos, treinamento de profissionais, criação de banco de imagens digitais com diferentes composições e configurações de estruturas, podendo, assim, ser construídos phantoms virtuais 

Os phantoms virtuais podem auxiliar sistemas de imagem em seus hardwares, na otimização de processos de aquisição de imagens, de reconstrução ou processamento de imagem, comparação entre diferentes sistemas, treinamento médico, calibração do equipamento, controle de qualidade e outros. Eles têm papel fundamental na área da mamografia, sendo utilizados para a realização de testes, garantindo uma alta qualidade e a segurança dos pacientes nos exames realizados, ou seja, mantendo uma dose de radiação o mais baixa possível.  

Cada um dos simuladores de phantoms de mama, disponíveis na literatura, tem suas particularidades, uma vez que eles simulam diferentes estruturas da mama, escolha que depende da aplicação do modelo, e utilizam diferentes métodos de implementação e construção do phantom. Muitos softwares de phantoms digitais desenvolvidos até hoje ainda têm uma escassez de detalhes e de realismo, visto que existem muitas estruturas na mama e que ocorrem diversas alterações ao longo da vida. Os softwares também têm alto custo computacional, tornando o processo demorado. 

Está sendo desenvolvido, na Universidade Federal de Uberlândia (UFU), um software de simulação de phantoms mamográficos no qual o usuário poderá selecionar algumas características do modelo, como tamanho e porcentagem de tecidos que fazem parte da mama com baixo custo computacional. A morfologia das estruturas simuladas em sistemas para impressão 3D devem auxiliar tanto na confecção dos phantoms físicos, como na elaboração dos phantoms virtuais. Os modelos preveem imagens simuladas para mamografias. Esta etapa está sendo desenvolvida por Ana Beatriz Thezolin, graduanda em Engenharia Biomédica e integrante do Grupo de Pesquisa em Imagens Médicas, que colabora com os trabalhos do estudante Pedro Bessa Faria, também do curso de Engenharia Biomédica e com pesquisa sobre a construção do phantom físico. 

Para a criação desses modelos tridimensionais, é necessário conhecer as propriedades físicas dos materiais utilizados para a impressão. Esses materiais devem ter as mesmas propriedades de atenuação de raios X que os tecidos mamários, possibilitando produzir imagens de phantom compatíveis com imagens de tecidos mamários reais. Para isso, é preciso conhecer as propriedades químicas de cada material escolhido para a simulação (a composição do material, ou seja, a quantidade de carbono, nitrogênio, oxigênio que esse material possui). 

Com esse levantamento de dados, é possível a criação de um modelo eficiente para simulação dos tecidos de interesse. Sabendo disso, foi desenvolvido um protótipo composto de estruturas de interesse (nódulos, fibras e microcalcificações, impressos em 3D) colocados em cera odontológica e parafina em gel, que tem propriedades radiográficas similares a tecidos fibrogladulares e adiposos, para a realização de testes de imagem e a determinação de parâmetros, tanto da parte morfológica do phantom, quanto de propriedades da imagem digital, para o desenvolvimento de um objeto simulador que consiga ser utilizado tanto em controle de qualidade, treinamento de profissionais e para testes com diferentes técnicas de aquisição de imagens e processamento de imagens. 

*Moara Souza Dias Pinheiro é aluna de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica (PPGEB/UFU), graduada em Física Médica pela UFU e integrante do Grupo de Pesquisa em Imagens Médicas, coordenado pela professora Ana Claudia Patrocínio, que orienta este trabalho juntamente com o professor Pedro Cunha Carneiro.

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