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Tecnologia e inovação

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A nova revolução da tomografia computadorizada

Universidades, laboratórios e empresas estão na disputa pela TC de contagem de fótons (TCCF), inovação tecnológica da medicina diagnóstica que chega ao mercado de saúde e que representa o primeiro avanço em tomografia em quase uma década

Colunista Gustavo Meirelles

Gustavo Meirelles

13 de Janeiro

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Artigo A nova revolução da tomografia computadorizada

Ela está no nosso dia a dia há cerca de 50 anos. Desde o seu desenvolvimento, pelos idos da década de 1970, a tomografia computadorizada (TC) revolucionou para sempre a história da medicina, com uma capacidade jamais antes vista de proporcionar, de maneira rápida e não invasiva, imagens precisas de todas as partes do corpo.

A medicina diagnóstica de boa parte do século 20, marcada por uma geração de exames invasivos (muitas vezes desconfortáveis e dolorosos), demorados e de baixa acurácia, passou subitamente para um mundo de imagens belas e inacreditáveis do corpo humano. Estruturas de difícil demonstração, mesmo em aulas de anatomia, passaram a ser vistas de maneira clara, facilitando o seu estudo. Diagnósticos antes impensáveis viraram realidade.

Diante dessa transformação tecnológica à época, o Prêmio Nobel de Medicina de 1979 foi conferido a Allan Cormack e Godfrey Hounsfield em reconhecimento à tecnologia revolucionária que criaram. A TC é hoje indispensável: no pronto-socorro ajuda a revelar se aquela dor abdominal súbita pode ser uma cólica renal, uma apendicite, uma diverticulite.

Avanços na medicina diagnóstica

Além desses exemplos, pneumonias sutis impossíveis de serem vistas aos raios-X são reveladas com precisão; reconstruções 3D evidenciam de maneira didática para cirurgiões alterações que precisam ser abordadas, facilitando o planejamento de cirurgias; artérias e suas obstruções são vistas sem necessidade de cateterismos; o intestino pode ser rastreado em busca de lesões neoplásicas, evitando-se a colonoscopia em inúmeros casos.

O exame, entretanto, não é isento de limitações que, ao longo do tempo, desenvolvedores e fabricantes vêm tentando resolver. Os aparelhos têm se tornado cada vez mais rápidos, com exames sendo feitos em poucos segundos; adaptações vêm permitindo exames em indivíduos superobesos; artefatos gerados por próteses, metais e calcificações, que distorciam a nitidez das imagens, podem ser cada vez mais bem corrigidos por algoritmos de inteligência artificial e pós-processamento.

Desde sua invenção, a TC foi passando por sucessivos aprimoramentos tecnológicos que viraram verdadeiros marcos: a TC espiral, a TC multidetectores, a TC de dupla energia. Tais aprimoramentos, entretanto, levam décadas para serem atingidos, e há muitos anos o mercado não via o surgimento de uma nova solução tão impactante quanto um avanço que finalmente vimos concretizado em 2021: a TC de contagem de fótons (TCCF).

No que consiste a TCCF?

Tudo começou nos laboratórios da Mayo Clinic, em Rochester nos EUA, há mais de 15 anos, no CT Clinical Innovation Center, sob a liderança de Cynthia McCollough, PhD, professora de Física médica e bioengenharia. Embora a tecnologia de detectores de contagem de fótons não seja absolutamente nova, sua aplicação no campo da TC é pioneira.

Alguns protótipos foram testados ao longo do tempo, até que, em parceria com a Siemens, em 2014 os pesquisadores foram finalmente capazes de chegar a um protótipo com possibilidade de obtenção de imagens do corpo humano, o que efetivamente se concretizou em 2015. Um tomógrafo de segunda geração começou a ser empregado em 2020, e, finalmente, o atual modelo de terceira geração, também em colaboração Mayo Clinic e Siemens, começa agora a atingir o mercado.

Esse tomógrafo de terceira geração recebeu em setembro de 2021, nos EUA, a liberação do FDA (Food and Drug Administration). Em seu relatório, a agência relata que este é o primeiro grande avanço em TC em quase uma década. O aparelho, chamado Naeotom Alpha, é o primeiro comercializado no planeta a usar contagem de fótons, em que cada fóton de raio-X é medido individualmente conforme passa pelo corpo do paciente, diferentemente do que acontece nos aparelhos convencionais, em que os detectores do tomógrafo medem a energia total de muitos raios-X ao mesmo tempo.

Essa precisão inédita (mensuração fóton a fóton) faz com que imagens muito mais detalhadas sejam obtidas em altíssima resolução, com uma dose de radiação mais baixa do que na TC convencional (estudos preliminares apontam reduções da ordem de 50% a — impressionante — 80% dependendo da parte do corpo a ser avaliada).

O aparelho foi lançado com grande impacto recentemente no congresso anual da Radiological Society of North America (RSNA), em Chicago, em dezembro de 2021. Trata-se de um tomógrafo de fonte dupla com velocidade de rotação de 250 milissegundos e resolução temporal de 66 milissegundos, sendo também capaz de realizar TC espectral.

Possíveis aplicações da TCCF

Podemos citar as aplicações em cardiologia como uma das mais revolucionárias quando o assunto é TCCF. Pacientes que fazem o exame para avaliação de coronárias, por exemplo, e que possuem extensas calcificações coronarianas, muitas vezes precisam ser submetidos a um cateterismo para melhor avaliação, já que os artefatos gerados pelas calcificações impedem que se visualize nitidamente estreitamentos (estenoses) nos vasos.

A nova tecnologia permite que se “subtraia” das imagens o conteúdo calcificado, restando apenas o vaso real, facilitando em muito a avaliação das estenoses. Os aparelhos atuais, além disso, demandam que os pacientes estejam com uma frequência cardíaca baixa e controlada no momento do exame, ao passo que o equipamento de TCCF permite o exame com qualquer frequência cardíaca.

No entanto, não é só no campo da cardiologia que podemos ver esses benefícios. Relatos de colegas que começam a usar o aparelho em grandes universidades do mundo dão conta de que a resolução das imagens obtidas tem propiciado melhoras em campos como oncologia, ortopedia, pneumologia, e assim por diante.

Acaba de ser publicado, agora em 14 de dezembro, em uma das mais importantes revistas médicas do mundo na área, a Radiology, pelo próprio grupo da professora McCollough, um artigo intitulado First Clinical Photon-counting Detector CT System: Technical Evaluation. Avaliando uma série de parâmetros técnicos que mensuram resolução das imagens e doses de radiação, por exemplo, o estudo demonstrou que a TCCF bate os tomógrafos convencionais em todos os aspectos.

Com uma resolução espacial de 125 mícrons e longitudinal de 0,3 mm (a mais precisa já relatada até hoje no mundo para TC), observou-se na pesquisa uma redução de ruído de até 47% e redução de dose de até 30%, considerando a média geral dos exames.

A corrida começa

Como ocorre com qualquer tecnologia inovadora altamente promissora, passaremos a testemunhar a partir de agora uma verdadeira corrida de instituições do mundo inteiro em busca da novidade. Os EUA ainda largam de longe, com mais de 20 aparelhos em uso quase simultaneamente ao lançamento oficial. Pelo LinkedIn, começamos a ver, semana após semana, líderes de universidades e hospitais anunciando a chegada do aparelho a suas instituições: Karolinska Institutet (Suécia), Universität Bonn (Alemanha), e assim segue.

Outras empresas também acompanham de perto o mercado: agora em novembro a GE anunciou o início dos testes clínicos com seu aparelho de TCCF, em parceria com o Karolinska Institutet, na Suécia; em 2020, aliás, a GE fez um alto investimento adquirindo uma empresa sueca de desenvolvimento de tecnologias baseadas em silicone. A abundância do silicone, bem como sua pureza e facilidade de manipulação fazem com que a empresa veja alto potencial do material em termos de emprego em detectores em TCCF (chamados pela empresa de deep silicon detectors).

A corrida é também esperada no Brasil e na América Latina, e esperamos ver muito em breve a chegada do aparelho nas principais instituições de ponta brasileiras, trazendo ultimamente benefícios clínicos para pacientes, médicos e toda a cadeia de saúde, focos maiores de todo esse desenvolvimento.

Este artigo foi escrito em parceria com o Dr. Ulysses Torres, médico radiologista abdominal do Grupo Fleury e Rede D’Or São Luiz. E Se você gostou do artigo escrito pelos autores, saiba mais sobre o uso de tecnologias da indústria 4.0 no setor de saúde assinando nossas newsletters e ouvindo nossos podcasts na sua plataforma de streaming favorita.

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Colunista Gustavo Meirelles

Gustavo Meirelles

É vice-presidente médico do Grupo Alliar. Médico radiologista, tem doutorado pela Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), pós-doutorado pelo Memorial Sloan-Kettering Cancer Center de Nova York e MBA em gestão empresarial pela Fundação Getúlio Vargas de São Paulo. É idealizador do site Covid-19, uma compilação de informações sobre a doença. Para mais informações, acesse: www.gustavomeirelles.com.

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