A Tomossíntese é uma técnica radiológica emergente no estudo do cancro da mama, que produz uma imagem 3D a partir de um conjunto de projecções. O benefício clínico desta técnica está ainda em avaliação. Estudos recentes mostram que a Tomossíntese aplicada à mama (DBT) apresenta uma qualidade de imagem superior e uma melhor visibilidade das lesões, o que aponta para uma sensibilidade superior à Mamografia Digital (DM). Se bem que alguns autores sugiram que a DBT não mostrou ainda ser clinicamente superior à DM, outros afirmam que ambas as técnicas combinadas podem conduzir a uma melhoria global do desempenho. Além disso, também há quem considere que a DBT poderá constituir uma alternativa à DM no rastreio do cancro da mama, sobretudo para mamas densas. Apesar dos resultados promissores é reconhecido que nem a aquisição nem os algoritmos de reconstrução de imagem na DBT se encontram optimizados.
A maioria dos estudos clínicos publicados refere o uso de algoritmos analíticos para a reconstrução de imagem. No entanto, é aceite que os métodos iterativos conseguem melhorar a qualidade da imagem quando comparados com a reconstrução de imagem analítica.
Os métodos iterativos incluem os algoritmos estatísticos de reconstrução de imagem que, para além de um modelo geométrico para o processo de transmissão/detecção, incorporam também informação quanto à estatística dos dados adquiridos e um modelo para o ruído. A inclusão deste modelo permite uma melhor quantificação que a que se consegue com a Retroprojecção Filtrada (FBP) em regiões de baixa intensidade / baixa taxa de contagens, como demonstrado para a tomografia por emissão.
No trabalho proposto esta característica é crucial, uma vez que o número de contagens nas projecções de DBT é reduzido como consequência da baixa dose. Assim, antecipamos que os algoritmos estatísticos podem não só conduzir a melhores imagens de DBT, como podem desempenhar um papel importante na redução da dose para obtenção de uma imagem com qualidade semelhante, aumentando o valor clínico desta técnica.
No Hospital da Luz (Lisboa), um dos parceiros científicos do projecto, foi instalado o primeiro equipamento de DBT em Portugal. Ao abrigo desta parceria, os diferentes grupos que a integram terão acesso ao equipamento, o que permitirá não apenas a validação da simulação e a realização de medidas dosimétricas, como também a recolha de dados provenientes de exames reais e de fantomas, imprescindíveis para o desenvolvimento dos algoritmos de reconstrução de imagem. Para além disso, os radiologistas do Hospital da Luz terão um papel fundamental na avaliação e optimização dos algoritmos desenvolvidos.
A avaliação do potencial de redução de dose para os pacientes será feita com recurso a uma plataforma de simulação por métodos de Monte Carlo, semelhante a outra já previamente validada para mamografia convencional, que nos permitirá testar diferentes condições de exposição. Essa plataforma será validada com recurso a medições de dose realizadas com dosímetros convencionais e com um dosímetro que está a ser desenvolvido actualmente pelo LIP, um dos parceiros do projecto.
A maior limitação ao uso dos algoritmos iterativos de reconstrução de imagem é o tempo de computação, que pode atingir várias horas num computador vulgar. Para ultrapassar este problema pretendemos fazer uso das modernas Graphics Processing Units (GPU) que permitem acelerar a reconstrução de imagem até uma ordem de grandeza. Algum trabalho nesta área já foi realizado no IBEB.
Nos últimos anos, o conjunto da equipa de investigação publicou vários artigos nas áreas de reconstrução e processamento de imagem, simulação por Monte Carlo e dosimetria. Além disso, os dois radiologistas do Hospital da Luz têm longa experiência em mamografia e a DBT faz parte da sua prática clínica há mais de 2 anos.
Temos a percepção que há trabalho a desenvolver na reconstrução de imagem para DBT e este pode ter uma repercussão significativa na dose recebida pelas pacientes. Estamos igualmente convencidos que a simulação permitirá desenvolver uma ferramenta que torne possível que radiologistas e técnicos de radiologia possam optimizar cada exame do ponto de vista da dose.
Este projecto congrega capacidades académicas e clínicas. Os resultados que esperamos obter ficarão completamente à disposição do parceiro clínico para benefício dos seus pacientes. O impacto global que se espera que a DBT venha a ter no diagnóstico do cancro da mama aumenta o valor potencial das ferramentas desenvolvidas no âmbito deste projecto. Em caso de valorização comercial destas ferramentas, as instituições envolvidas assinaram já um acordo que inclui os termos da partilha de propriedade intelectual.
Investigador Principal: Pedro Almeida (IBEB)