FACULDADES INTEGRADAS PROMOVE CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA

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1 1 FACULDADES INTEGRADAS PROMOVE CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA ARTIGO CIENTÍFICO ESPECTROSCOPIA POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NO DIAGNÓSTICO DO CÂNCER DE PRÓSTATA ESTUDANTE: Juliana Gomes Pereira ORIENTADOR: Joel de Souza Ferreira Neto BRASÍLIA 2013

2 2 Juliana Gomes Pereira CURSO DE TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA ESPECTROSCOPIA POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NO DIAGNÓSTICO DO CÂNCER DE PRÓSTATA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial do curso de Tecnologia em Radiologia, para obtenção do título de Tecnólogo em Radiologia sob a orientação do professor Joel de Souza Ferreira Neto. BRASÍLIA 2013

3 3 Espectroscopia por Ressonância Magnética no diagnóstico do Câncer de Próstata Spectroscopy for Magnetic Resonance in the diagnosis of câncer of prostate PEREIRA, Juliana Gomes RESUMO: A Ressonância Magnética representa hoje um dos métodos de imagem mais utilizado para diagnóstico devido sua boa diferenciação de tecidos, sendo capaz de oferecer imagens anatômicas tão detalhadas que nenhum outro método é capaz de apresentar. Recentemente uma nova técnica com a capacidade de demonstrar o metabolismo celular é implantada no estudo de ressonância, aumentando ainda mais a acurácia do método. O câncer de próstata é hoje o segundo mais incidente na população masculina, apresentando em 2012 cerca de 60 mil novos casos, enfatizando a importância de um diagnóstico cada vez mais precoce. O objetivo dessa pesquisa é demonstrar como o estudo de ressonância e espectroscopia auxilia no diagnóstico desse carcinoma. Tomando como base uma pesquisa de revisão bibliográfica o estudo se apresentou satisfatório, mostrando dados sólidos os quais evidenciaram que o uso dessa nova técnica aumenta de maneira significativa a precisão na análise do câncer de próstata. PALAVRAS-CHAVES: Neoplasia Prostática, Espectroscopia, Metabolismo Celular. ABSTRACT: The Magnetic Resonance represents today one of the methods of image more used for proper diagnosis his good differentiation of cloths, being able to offer anatomical images so detailed that no another method is able to present. Recently a new technique with the capacity of demonstrating the cellular metabolism is introduced in the study of resonance, increasing still more the acurácia of the method. The cancer of prostate is today according to more incident in the masculine population, presenting in 2012 around 60 thousand new cases, emphasizing the importance of a more and more precocious diagnosis. The objective of this inquiry is to demonstrate like the study of resonance and spectroscopy it helps in the diagnosis of this carcinoma. Taking like base an inquiry of bibliographical revision the study it presented itself satisfactory, showing solid data which they showed up that the use of this new technique increases in significant way the precision in the analysis of the cancer of prostate. KEYWORDS: Neoplasia Prostate, Spectroscopy, Cellular Metabolism.

4 Espectroscopia por Ressonância Magnética no diagnóstico do Câncer de Próstata 4 INTRODUÇÃO Segundo Cosimo, a Ressonância Magnética (RM) representa um dos maiores avanços do século, ao que se refere a diagnósticos médicos por imagem. Um método não invasivo que obtém imagens sem o uso de radiações ionizantes, utilizando apenas um forte campo magnético, ondas de radiofrequência e gradientes de campo magnético, capaz de produzir imagens com ótima diferenciação entre os tecidos e permitindo aquisições multiplanares (1,2). Mazzola 2009, descreve de forma bastante simplória a formação da imagem: A IRM é o resultado da interação do forte campo magnético produzido pelo equipamento com os prótons de hidrogênio do tecido humano, criando uma condição para que possamos enviar um pulso de radiofrequência e, após, coletar a radiofrequência modificada, através de uma bobina ou antena receptora. Este sinal (3). coletado é processado e convertido numa imagem ou informação Com os avanços na ressonância magnética surge no final da década de 80 a espectroscopia, uma ferramenta de fácil aplicação que passa a ser utilizada em conjunto com o exame de ressonância sem adicionar tempos elevados ao exame. Com o objetivo de expressar informações dos metabólitos celulares da área a ser analisada, a espectroscopia se apresentou como a combinação do estudo da anatomia associado à análise do metabolismo celular, o que a qualificou como uma técnica merecedora de atenção dos radiologistas (4). Por sua precisão na avaliação do metabolismo celular a espectroscopia vem sendo utilizada cada vez mais no rastreamento de carcinomas, com a finalidade de detectar tumores muito pequenos e confirmar suspeitas de atividade cancerosa, dando mais precisão nos diagnósticos (5). Segundo o INCA (Instituto Nacional do Câncer), o câncer de próstata é hoje o

5 5 tumor mais frequente em homens acima de 50 anos, e o segundo maior na população masculina de um modo geral. Por se apresentar assintomático na maioria dos casos, aconselha-se que se realizem exames preventivos periodicamente, a fim de se verificar a situação da próstata e qualquer possível alteração (6). Seu diagnóstico segue inicialmente pela avaliação do toque retal mais dosagem sérica do antígeno prostático específico (PSA), e após uma suspeita no diagnóstico realiza-se uma biópsia prostática para confirmação do carcinoma e técnicas de ressonância magnética nuclear para determinar a localização do mesmo (7). Com o advento de novas tecnologias o diagnóstico do câncer de próstata ganhou uma ferramenta bastante útil; o uso da espectroscopia na ressonância magnética, que é capaz de gerar gráficos de picos da atividade metabólica da glândula (8). Tal estudo consegue diferenciar o tecido normal do cancerígeno. O objetivo dessa pesquisa é demonstrar as vantagens da utilização da espectroscopia na ressonância magnética auxiliando no diagnóstico do câncer de próstata. METODOLOGIA Este estudo se embasou em pesquisas de literatura acadêmica e publicações datadas de 2001 à 2013 acerca do estudo do carcinoma da próstata, os meios de diagnóstico, e como a ressonância magnética e espectroscopia contribuem para um diagnóstico mais preciso do mesmo. Tal revisão bibliográfica seguiu-se com o intuito de potencializar as vantagens da utilização desta nova técnica, a fim de explicitar o que há de mais atual no diagnóstico do câncer de próstata, demonstrando como este estudo anatômico/morfológico se apresenta como uma verdadeira esperança diagnóstica para um carcinoma tão incidente como o da próstata. DISCUSSÃO E RESULTADOS A próstata é uma glândula exclusivamente masculina com o tamanho aproximado de uma noz, localizada abaixo da bexiga urinária e posterior ao reto. Podendo ser facilmente apalpada no exame de toque. Faz parte do sistema reprodutor masculino com

6 a função de armazenar uma secreção incolor que constitui parte do volume do fluido seminal que constitui o sêmen (9). 6 Imagem 1- Anatomia da Próstata (INCA,2012). Patologicamente a próstata é dividida em zonas: zona periférica que representa cerca de 70% a 75% do volume total da próstata, zona central que representa 20% a 25% e zona transicional que em condições de normalidade compõem de 5% a 10% da mesma, sendo nela que se localiza a hiperplasia prostática benigna. Além de tais zonas identificase ainda na próstata uma região denominada estroma fibromuscular que é composto por vários tecidos, como gordura, vasos sanguíneos e músculos e a cápsula prostática que reveste toda a glândula, e se apresenta em imagens de RM como uma fina linha de hiposinal em ponderações T2 (10). Imagem 2- Zonas da Próstata (BARONI, 2009)

7 7 O crescimento dessa glândula se inicia na formação fetal até depois da puberdade quando alcança seu tamanho total, porém ao contrário do que muitos pensam um crescimento anormal dessa glândula após essa faixa etária nem sempre se relaciona ao câncer. Denominado com hiperplasia prostática benigna, o aumento da próstata por volta dos 40 a 50 anos idade é considerado inicialmente normal, acarretando em desconfortos como dificuldade de urinar, vontade de ir ao banheiro várias vezes ao dia e mesmo assim não sentir como se tivesse esvaziado a bexiga por inteiro, dor ou ardência ao urinar, entre outros sintomas associados à compressão da bexiga devido ao aumento da glândula (11). O câncer de próstata (CaP) se dá quando as células que constituem essa glândula começam a se multiplicar de forma desordenada formando tumores. Apresenta-se assintomática na maioria dos casos, o que infelizmente leva a um diagnóstico mais tardio. Se diagnosticado no começo as chances de curam ficam por volta dos 90%, porém se detectado em estágio avançado esse percentual cai para 10% a 20%, enfatizando a importância do acompanhamento médico periodicamente, através dos exames preventivos (12). No Brasil, é o segundo mais frequente entre a população masculina, tendo estimado em 2012 a ocorrência de mil novos casos. É o sexto tipo mais comum no mundo, sendo ainda considerado um câncer de terceira idade por 75% dos casos no mundo ocorrerem após os 65 anos (6). A Sociedade Brasileira de Urologia atualizou em 2013 a idade básica para inicio dos exames diagnósticos do câncer de próstata de 45 para 50 anos do público normal e de 40 para 45 anos do grupo de risco, composto por homens negros, com excesso de peso ou com incidência de casos na família. Essa idade mais avançada para o diagnóstico se justifica pelo acesso a informação da população sobre a doença que aumentou nessa última década (13). Há cerca de três décadas os exames de toque retal e análise do PSA são considerados os melhores exames para diagnóstico do CaP, tais exames possibilitaram um diagnóstico mais precoce diminuindo a mortalidade por complicações da doença. Antigamente o diagnóstico só ocorria quando o tumor já havia se alastrado pelos órgãos vizinhos ou formado metástases. Outros métodos também modificaram o cenário desse carcinoma que é o caso da biópsia guiada por ultrassonografia transretal para

8 confirmação e os exames de ressonância magnética para estadiamento local do CaP (14,7). 8 Exame de Toque Retal: um procedimento rápido e indolor pelo qual o médico urologista apalpa a glândula a fim de identificar qualquer variação anatômica na mesma, podendo diagnosticar tumores palpáveis (14). Dosagem do Antígeno Prostático Específico (PSA): um exame laboratorial de sangue que analisa os níveis desta proteína produzida pela próstata e sensível a qualquer alteração, é considerada um marcador tumoral e seus valores são dados em nanograma por mililitro (ng/ml) no sangue, onde >4,0 ng/ml são considerados resultados elevados de PSA. Quanto maior a presença desta proteína no sangue maior a probabilidade de carcinoma (14). Biópsia guiada por Ultrassonografia Transretal (US): procedimento simples o qual o paciente é sedado, para a introdução da sonda de ultrassonografia pelo reto onde são retirados pequenos fragmentos da próstata para análise da mesma (15). Análise por Ressonância Magnética: um dos métodos de imagens mais útil para avaliação de tumores devida sua boa diferenciação de partes moles, possuindo uma sensibilidade superior de 51 89% quando comparada ao exame ultrassonografia para locorregionalização do tumor. Aumentando sua eficácia quando realizado com técnicas associadas como a espectroscopia (16). A imagem da próstata é bem melhor visualizada nas ponderações em T2, pela sua capacidade de diferenciação das zonas da glândula, visto que as imagens em T1 limitam a análise morfológica da área (17). Imagem 3 Diferenciação das glândulas nas Ponderações T1 e T2 (WESTPHALEN,2012)

9 9 Os exames de ressonância magnética e ultrassonografia apresentam de uma forma significativa baixa especificidade, não sendo capazes de apresentar uma precisão segura na localizam do tumor. Porém, recentemente surge no diagnóstico médico à introdução da espectroscopia, uma técnica de imagem utilizada na ressonância capaz de demonstrar a atividade da glândula de maneira metabólica e utilizada em conjunto com as imagens anatômicas de RM expressa com maior precisão a localização do tumor (16). A avaliação por espectroscopia parte do mesmo principio da RM utilizando os prótons de hidrogênio para formação de seus gráficos, a frequência de precessão de tais prótons depende do campo magnético que estão sendo expostos e suas interações com moléculas vizinhas. Deste modo observa-se que essa possibilidade de ligação com várias moléculas distintas, resulta também em diferentes frequências de precessão. Gerando a partir dai gráficos com picos de diferentes intensidades denominado chemical shift, que permite a identificação de metabólitos distintos com base na posição que se encontram (18,17). No estudo do câncer de próstata os principais metabólitos avaliados são a creatina, a colina, o citrato e as poliaminas. A análise é feita através de gráficos de amplitude x frequência, sendo está frequência específica para cada metabólito, e expressas em partes por milhão (p.p.m) (17,19). O objetivo da análise é verificar a concentração de cada metabólito na área do tecido em estudo. Creatina- pico 3,03 ppm: Reservatório energético de concentração constante tanto no tecido normal quanto no canceroso, permitindo realizar o cálculo da relação entre os demais picos espectrais (17,20, 21). Colina pico 3,22 ppm: Marcador de metabolismo celular, o aumento desse pico é observado em tecidos cancerígenos devido ao aumento da população celular (17,20, 21). Citrato pico 2,6 ppm: Metabolismo sintetizado e excretado em grandes quantidades pela próstata normal, no tecido cancerígeno seu pico apresenta-se acentuadamente reduzido ou em muitas vezes não detectável (17,20, 21).

10 10 Poliamina pico 3,01 ppm: Moléculas essenciais no crescimento e proliferação celular, tal pico é melhor visualizado quando se insufla a bobina com perfluorcarbonato, assim como o citrato em tecidos suspeitos esse pico é reduzido, apresentando-se como uma curva decrescente entre os picos de colina e creatina (17,19,20). O cálculo para análise espectral é dado pela razão colina+creatina/citrato, produtos >0,5 levam a suspeita de neoplasias, quanto maior essa relação maior a probabilidade (20). Imagem 4 Análise Espectral do tecido normal e neoplásico (WESTPHALEN,2012). A análise espectroscópica é indicada para pacientes que apresentaram níveis de PSA elevado (>4,0 ng/ml) seguidos de biópsia negativa, com o intuito de identificar áreas suspeitas e direcionar tais áreas para uma rebiópsia. Para pacientes com recidiva tumoral pós-prostatectomia, avaliando possíveis regiões de metabolismo acelerado. E para pacientes com recidiva pós-radioterapia, tendo em vista que um quarto dos pacientes tratados com radioterapia apresenta após um período de cinco anos, elevação dos níveis de PSA no sangue (19). Esse estudo morfológico oferecido pela espectroscopia apresenta vantagens relevantes quando comparadas aos outros métodos disponíveis. Podendo citar o aumento da especificidade da RM (19), pois as imagens de ressonância ponderadas em T2 apresentam hipossinal não apenas nas lesões neoplásicas, mais também em patologias como hemorragias e prostatite (infecção da próstata), e apenas a associação do estudo espectroscópico é capaz de reduzir tal variabilidade.

11 11 Apresenta melhora nas avaliações do estadiamento local relacionado ao número de voxels tumorais X a probabilidade de extensão extracapsular (19), estudos demonstram que à medida que o número de voxels tumorais aumenta, eleva-se a probabilidade do câncer se estender, em média tumores >4 voxels tumorais por corte apresenta 80% de probabilidade. Capacidade de determinar de maneira não invasiva a agressividade do tumor (19), os gráficos com discreta elevação de colina e níveis medianos de citrato levam ao diagnóstico de uma neoplasia menos agressiva, já os gráficos com acentuada elevação de colina e redução ou não detecção de citrato, às neoplasias mais agressivas. Determinação do volume tumoral (19), os estudos espectroscópicos em 3D associados às imagens por RM são capazes de aumentar a estimativa do volume tumoral, explicitando um diagnóstico mais preciso. Os estudos de espectroscopia necessitam de aparelhos de alto campo magnético com potências superiores a 1,5 T. Para a localização dos pulsos são utilizados duas técnicas básicas: steam e press, onde a primeira é realizada com três pulsos de 90º, utilizando um TE curto, possibilitando a amostragem com volumes pequenos, sem recuperação do sinal, sendo menos sensível ao relaxamento T2, apresentando menor RSR e detectando a maioria dos metabólitos. No modo press utiliza-se um pulso de 90º e dois pulsos de 180º, com um TE longo e havendo recuperação completa de sinal, pemite a amostragem com volume grande, sendo mais sensível ao relaxamento T2 e apresentando maior RSR, esse modo não detecta metabólitos de TE curto (22). Para realização do exame o preparo do paciente é simples necessitando apenas de quatro horas de jejum. Antes da iniciação do estudo aplica-se uma droga antiespamódica (para diminuir os artefatos por movimento pela contração natural do músculo retal), por via intravenosa. O exame se inicia com a introdução da bobina endorretal no paciente em decúbito lateral esquerdo, a bobina deve ser protegida por preservativo não lubrificado e lubrificada com Xilocaina. Logo após insufla-se o balão presente na bobina com 100 ml de ar, e posiciona o paciente em decúbito dorsal, com os pés entrando no aparelho e os braços abaixados. Ao término do posicionamento o paciente deve ser instruído a permanecer o mais imóvel possível, respirando lentamente e tentando não contrair o canal anal (16).

12 12 Os protocolos utilizados variam de instituição para instituição, no entanto Melo 2009, apresenta em seu artigo um modelo de protocolo para o exame de RM e espectroscopia, explicitando os dados a seguir (16) : Imagem 5 Parâmetros das sequências de RM (MELO,2009) O plano sagital foi posicionado de acordo com o maior eixo da glândula, alinhando a sínfise pública à coluna lombar, o plano coronal foi angulado pelo maior eixo da próstata, e o plano axial angulado com o maior eixo de maneira que as imagens fossem posicionadas da sínfise púbica até o término das vesículas seminais (16). Com o término da aquisição das imagens de RM, aplicou-se os parâmetros de espectroscopia, com um sistema de múltiplos volumes, adquirido pela sequência press (TR 1.300/ TE 120 ms; FOV cm²; voxel 0,10-0,22 cm³; 4-5 aquisições). Sendo todas as imagens ponderadas em T2, realizando supressão da água quanto da gordura, afim de que os lipídios presentes na próstata não alterassem a eficácia da aquisição (16). Figura 6 Imagem de RM com análise espectroscópica da zona central, com sugestiva de carcinoma nos voxels 29,30,31 e 32 (BATLLE, 2006)

13 13 As imagens de RM ponderadas em T2 em combinação com a espectroscopia se apresentou com uma superioridade significativa comparada a qualquer outro método de imagem utilizado no diagnóstico do câncer de próstata. Apresentando estimativas de sensibilidade e especificidade de 82% a 88% com a possibilidade de caracterizar como maligno ou benigno o tecido prostático (23). CONSIDERAÇÕES FINAIS Este estudo se mostrou satisfatório explicitando a eficácia da análise espectroscópica no estudo do câncer de próstata, ampliando as chances de diagnóstico de maneira significativa. Esse pequeno teste acoplado ao equipamento de ressonância é capaz de apresentar dados essenciais para avaliação do tecido da glândula e diferencialo em normal ou neoplásico, capaz de detectar nódulos tumorais que menor que sejam. Ressaltando que os métodos tradicionais para diagnóstico como toque retal e avaliação do PSA continuam sendo essenciais para diagnóstico desta neoplasia, eles apresentam em conjunto taxas bastante elevada de precisão diagnóstica. A espectroscopia é uma das técnicas mais moderas no que diz respeito ao diagnóstico do CaP, sendo de suma importante o conhecimento desta por parte dos Tecnólogos em Radiologia. Sendo este estudo apresentado como motivador para outros em prol das inovações nos diagnósticos médicos por imagem. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida, e pelas bênçãos derramadas sobre mim ate o presente momento, agradeço também aos meus professores do ensino médio e técnico que formaram uma visão mais sólida sobre a importância de uma graduação nos dias atuais e aos meus amigos e familiares pelo apoio e carinho que me serviram de alicerce para a conclusão deste estudo.

14 14 REFERÊNCIA 1- COSIMO, Alexandre Brito et al. Ressonância Magnética. FAMERP curso de medicina Disponível em: < Acesso em: 9 de out NASCIMENTO, Cláudio Jorge do; BLOCH JR, Carlos. Ressonância Magnética Nuclear: Primeiros passos. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, n. 21, Jul./ Ago MAZZOLA, Alessandro A. Ressonância magnética: princípios de formação da imagem e aplicações em imagem funcional. Revista Brasileira de Física Médica, Porto Alegre, vol.3, n.1, pp SARMENTO, Elder Machado et al. Espectroscopia por Ressonância Magnética em cefaleias primárias. Migrâneas Cefaléias. Vol. 6, n.4, pp , out./nov./dez IBALDO, Juliana; SCHWARZ, Ana Paula. Utilização da Espectroscopia em imagens por ressonância magnética nuclear de pacientes com síndromes demenciais. Curso de Física Médica do Centro Universitário Franciscano. Disponível em:< Acesso em: 25 set BRASIL. Ministério da Saúde. Instituto Nacional do Câncer. Estimativa 2012: Incidência do Câncer de Próstata no Brasil. Disponível em: <www2.inca.gov.br/wcm/connect/tiposdecancer/site/home/próstata>. Acesso em: 8 set BARRONI, Ronaldo Hueb. Ressonância magnética e câncer de próstata: uma breve história no tempo. Radiologia Brasileira, vol.42, n.1, Jan./Fev GOLDMAN, Suzan Menasce. Ressonância Magnética da Próstata. Radiologia Brasileira. Vol. 43, n. 3, Mai./Jun GUYTON, Arthur C; HALL, John E. Tratado de Fisiologia Médica. 3. ed. Rio de Janeiro: Saunders. pp AMARAL, Rafael Aguillar. Aplicabilidade da Sequência de Difusão no diagnóstico do Câncer de Próstata. Curso de Pós Graduação em Anatomia Funcional e Clínica SANTOS, Ana Claudia F. dos et al. Avaliação da primeira campanha para o diagnóstico e prevenção do Câncer de Próstata promovido pela prefeitura municipal de Anápolis-GO. In: 10º Congresso Nacional de Iniciação Científica. IPADE- Instituto de Pesquisas Aplicadas e Desenvolvimento Educacional Goiás. Anhanguera Educacional Ltda. 30 Jul SZENFELD, Dr. Jacob. Câncer de Próstata A evolução dos métodos diagnósticos. Disponível em: < Acesso em 25 set BRASIL. Sociedade Brasileira de Urologia - SBU. Câncer de Próstata. Disponível em:< Acesso em 1 Nov. 2013

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