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Introdução O trabalho desenvolvido tem como objetivo a validação do uso da volumetria pulmonar calculada a partir da reconstrução tridimensional de cortes.

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Apresentação em tema: "Introdução O trabalho desenvolvido tem como objetivo a validação do uso da volumetria pulmonar calculada a partir da reconstrução tridimensional de cortes."— Transcrição da apresentação:

1 Introdução O trabalho desenvolvido tem como objetivo a validação do uso da volumetria pulmonar calculada a partir da reconstrução tridimensional de cortes de Tomografia Computadorizada, comparando-a com o volume real. Tal validação permitirá a utilização de modelos computacionais no planejamento de cirurgia como a pneumoplastia redutora, que consiste na retirada de um volume entre 20 e 30% de parênquima pulmonar com objetivo de melhorar os fluxos aéreos em pacientes com enfisema pulmonar. Poderia ser utilizada também na comparação volumétrica entre o pulmão do doador e do receptor, aferindo de modo mais preciso a presença de uma compatibilidade anatômica, que atualmente é estimada com dados bidimensionais aproximados.

2 A Pneumoplastia Redutora (1) A pneumoplastia redutora, nos moldes como conhecemos hoje, é um exemplo de relançamento bem sucedido de uma operação esquecida e tida como fracassada. Introduzida inicialmente por Bratingan, na década de 50, foi revivida em 1995, por Cooper e colaboradores, abrindo uma nova perspectiva para os pacientes enfisematosos, com grave limitação respiratória, e que aguardavam a morte ou a chance de um transplante pulmonar. Após uma seleção, que geralmente elege os pacientes portadores de enfisema pulmonar heterogêneo, com fluxo expiratório forçado de 1 0 segundo (FEV1<35%), hiperinsuflação pulmonar e incapacidade a despeito da terapia máxima, remove-se cerca de 20-30% de cada pulmão, com ressecção de áreas alvos não funcionantes.

3 A Pneumoplastia Redutora (2) Com isto a dispnéia é melhorada, o recolhimento elástico pulmonar é restaurado, as vias aéreas intraparenquimatosas são estabilizadas em maiores diâmetros, corrigindo a posição da caixa torácica e a curvatura diafragmática. A operação, entretanto, permanece sendo feita em bases empíricas, não se contemplando nenhum método mais preciso de quantificação do volume ideal, os elementos das ressecções e uma estimativa pré-operatória do aspecto tridimensional do pulmão após a ressecção, incluindo a curvatura diafragmática. Dentro de um contexto mais amplo de planejamento cirúrgico, o presente projeto visa a validação da medida volumétrica feita por técnicas de reconstrução 3D, pela comparação com o volume real.

4 Metodologia (1) Inicialmente realizou-se numa fase piloto dez procedimentos com objetivo de se estabelecer o protocolo do projeto. Estabeleceu-se as seguintes etapas: Retirada Cirúrgica do Pulmão: São realizadas cirurgias em cães no Instituto Municipal de Medicina Veterinária Jorge Vaitsman, obtendo-se pulmão ou lobos pulmonares que são inflados permanecendo cheios de ar por sutura do coto brônquico. Tomografia Computadorizada: O pulmão é colocado em superfície especial e levado ao tomógrafo helicoidal do Instituto Fernandes Figueira - FIOCRUZ. Em seguida é feita a tomografia de acordo com os parâmetros selecionados na fase-piloto.

5 Metodologia (2) Volumetria Direta: Assim que a tomografia é finalizada, o pulmão é colocado em um recipiente repleto de água, sendo medido o seu volume pelo princípio de Arquimedes: Submerge-se o pulmão com auxílio de uma placa de vidro que veda o recipiente e o volume de água extravasado corresponde ao volume pulmonar. O líquido extravasado é recolhido e medido através de uma bureta de precisão. Reconstrução 3D e Volumetria Calculada: As imagens obtidas são segmentadas em software desenvolvido pelo laboratório Tecgraf/PUC-Rio e o Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA). O volume é calculado a partir da soma dos voxels calculados e selecionados pelo programa de reconstrução.

6 Resultados GRÁFICO 1

7 Resultados Na fase piloto, com dados de 5 peças, foi possível definir a sistemática da volumetria real, a superfície real para a aposição da peça pulmonar, a técnica radiológica e o processo de segmentação semi-automático. Atualmente, desenvolve-se a fase de ajuste fino do software, para a medida do volume total, na qual se busca determinar o limiar de densidade que diminua ao máximo a discrepância entre o volume real e o calculado. O gráfico 1 mostra os resultados dos volumes real e calculado por peça pulmonar ressecada, obtidos na atual fase do projeto. Devido à natureza dos dados, não foi realizado tratamento estatístico.

8 Discussão (1) A retirada cirúrgica de um lobo pulmonar ou pulmão inteiro, ou seja, uma peça recente, isenta de fixação e com aprisionamento aéreo torna os dados tomográficos mais próximos do real. A reprodução da técnica radiológica aplicada a crianças (60mA e 100kV), foi escolhida pela similaridade das estruturas. A aposição da peça em uma superfície lisa e retilínea de material plástico sintético foi a mais adequada, pois diminuiu o ruído, que traria dificuldade em delinear a pleura visceral. A aquisição digital dos dados digitais brutos ao invés do trabalho com o filme foi considerada mais adequada em permitir a manipulação e para aumentar a precisão. O ponto crítico da técnica é a delimitação da pleura visceral, cujos coeficientes de atenuação nem sempre são bem distintos das estruturas internas ou externas do pulmão,

9 Discussão (2) principalmente quando há qualquer ruído na obtenção da imagem. Um ponto importante é a determinação da maior e da menor densidade válida para cada exame, pois destes limiares depende a eficácia na determinação da pleura visceral. Feito isto é realizada a contagem dos voxels contidos pela linha pleural e a sua multiplicação pelo volume do voxel resulta no volume total da peça. A imersão forçada do pulmão em meio líquido realmente facilitaria a delimitação pulmonar, porém haveria alta probabilidade de movimentação durante o exame com mudanças sucessivas das ordenadas e efeitos artefatuais indesejáveis. Finalmente, a adoção de um algorítmo para automatizar o processo de medida traz velocidade e precisão ao processo.

10 Conclusão Os dados iniciais mostram que, superadas algumas dificuldades técnicas, a volumetria calculada por software parece se correlacionar aproximadamente com a volumetria real. O presente projeto abre uma perspectiva para um planejamento pré-operatório em Cirurgia Torácica, utilizando recursos de informática.

11 Procedimentos Cirúrgicos Retirada Pulmonar Sutura Brônquica

12 Tomografia Computadorizada Tomógrafo Helicoidal GE Prospeed

13 Volumetria Bureta de Precisão O Princípio de Arquimedes


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