LyRaCAD: Sistema CAD para análise de imagens PET/CT com FDG em linfomas - uma abordagem Radiomics
Enquadramento
Os linfomas são neoplasias do foro hematológico que se desenvolvem no sistema linfático. A doença é resultante da proliferação de linfócitos malignos nos gânglios linfáticos, contudo, outros órgãos nodais e extranodais podem ser envolvidos. Devido à sua heterogeneidade, a classificação das doenças linfoproliferativas inclui uma lista extensa com mais de 40 subtipos. A heterogeneidade da doença resulta numa sintomatologia complexa, o que dificulta e pode atrasar o diagnóstico. Os linfomas de não-Hodgkin (LNH) estão atualmente entre os dez tumores mais frequentes em Portugal. A taxa de mortalidade publicada em 2015, para ambos os sexos, foi de 4.1 óbitos por 100 000 indivíduos.
Os avanços nas técnicas de diagnóstico, estadiamento (avaliação da extensão da doença) e tratamento têm permitido uma melhor compreensão dos aspetos clínicos dos linfomas, especialmente dos LNH. Estes conhecimentos contribuíram para uma melhor estratificação da doença e para um melhor prognóstico dos doentes. Mais recentemente, em 2014, foi publicada a Classificação de Lugano, apresentada na Conferência Internacional de Linfomas Malignos (Lugano, Suiça), e que reafirmou, entre vários pontos, a técnica PET/CT (Tomografia por Emissão de Positrões com Tomografia Computadorizada) com 18F-FDG ( 18F-fluorodeoxiglicose) como exame de referência para o estadiamento de todos os tipos histológicos de linfomas ávidos de 18F-FDG e a utilização da escala de 5 pontos de Deauville para avaliação da resposta com 18F-FDG na PET.
Esta classificação veio padronizar a comparação entre os estudos clínicos e aperfeiçoar a avaliação da eficácia de novas terapias. Contudo, estes critérios são resultado duma análise qualitativa realizada de forma visual. É no contexto da análise quantitativa da imagem 18F-FDG na PET/CT que o presente projeto se enquadra.
O Projeto
Este projeto visa o desenvolvimento de novos algoritmos baseados em técnicas de processamento e análise de imagem e radiomics, as quais em conjunto com os dados laboratoriais permitirão obter um sistema de apoio ao diagnóstico mais preciso. Ao tornar a análise do exame mais objetiva e menos dependente do observador contribui-se com uma metodologia mais válida, credível e quantificável na gestão do doente com linfoma nas suas diferentes fases de avaliação. A combinação de informação genética e de biomarcadores de imagem tem o potencial de aumentar a sensibilidade e especificidade de PET/CT com 18F-FDG, progredindo na estratégia de gestão e acompanhamento dos doentes. A pesquisa por marcadores de imagem mais fiáveis e a automatização na deteção/segmentação de órgãos e lesões contribuirão para um maior rigor e validade das análises elaboradas.
Este projeto tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema computadorizado capaz de detetar as lesões metastáticas, extrair métricas das duas modalidades de imagem e ainda integrar informação de dados laboratoriais. Este sistema constituirá um importante contributo à atual prática clínica (Classificação de Lugano e escala de 5 pontos de Deauville), e com um enorme benefício para os doentes. A automatização de alguns dos critérios utilizados na prática clínica, como o volume metabólico do tumor e o grau de envolvimento de alguns órgãos, é também considerado um ponto com grande utilidade clínica dado a elevada componente manual atualmente existente no cálculo destas métricas. Esta uniformização no cálculo de métricas de imagem permitirá avaliar melhor qual o valor da PET interina na avaliação da resposta terapêutica e aproximar a avaliação da imagem PET/CT a uma análise quantitativa.
Através de novos parâmetros de prognóstico e correlacionando dados clínicos e laboratoriais com dados imagiológicos, o sistema deverá dar apoio aos médicos para estabelecer um estadiamento mais preciso do linfoma. Esta componente do sistema CAD corresponderá a uma fase de classificação, e é o ponto mais inovador da solução.
Todos os módulos da solução resultarão num software dedicado à avaliação de linfomas com base em imagens de PET/CT com 18F-FDG. Serão utilizadas imagens da base de dados da Fundação Champalimaud, às quais se juntará informação clínica e laboratorial adicional.
O Apoio do COMPETE 2020
O projeto LyRaCAD é promovido pela NEADVANCE – Machine Vision em copromoção com a Fundação Champalimaud cofinanciado pelo COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 787 mil euros, o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 413 mil euros.
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