Estudos da viabilidade do uso de estratégias semiautomatizadas e automatizadas de coregistro para correlação entre análise de imagens radiológicas e patológicas no sistema nervoso central

• Processo: 15/02770-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Vigência (Início): 01 de maio de 2015
• Vigência (Término): 30 de abril de 2016
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Anatomia Patológica e Patologia Clínica
• Pesquisador responsável: Luiz Fernando Ferraz da Silva
• Beneficiário: Luiz Fernando Ferraz da Silva
• Pesquisador Anfitrião: Lilla Zollei
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina (FM). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Massachusetts General Hospital, Estados Unidos
• Vinculado ao auxílio: 13/21728-2 - Uso de modernas técnicas de autópsia na investigação de doenças humanas (MODAU), AP.TEM
• Assunto(s): Imuno-histoquímica Análise de imagens Ressonância magnética Radiologia Patologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise de imagem | Coregistro | imunohistoquimica | patologia | Radiologia | Ressonância Magnética | Patologia de Autópsias

Resumo

INTRODUÇÃO E OBJETIVO A autópsia é considerada a ferramenta mais confiável para validar os resultados adquiridos através de técnicas de imagem, área com recente avanço em termos de resolução e contraste para apoio diagnóstico. Um ponto chave na integração dos resultados quantitativos de técnicas radiológicas e patológicas é o coregistro, cuja aplicabilidade deve considerar o nível tridimensional (entre a imagem e órgão) e um bidimensional (entre a fatia do órgão e o fragmento de tecido amostrado). Existem ferramentas semiautomatizadas e alguns algoritmos automatizados que levam em conta estes níveis e permitem interação mais fidedigna e, potencialmente, melhor correlação entre os achados.Nosso centro desenvolve destacada pesquisa em autópsia e recentemente implantou uma plataforma de imagens com uma Ressonância Magnética (RM) de 7 Teslas (7T). O aprimoramento de estratégias de integração e análise comparativa de parâmetros radiológicos e patológicos é fundamental para potencializar estes projetos. O objetivo esta proposta é estudar a aplicabilidade de diferentes estratégias de coregistro e colocalização de estruturas e análises quantitativas em imagens radiológicas e patológicas no cérebro que possam servir de modelo para replicação em outros órgãos e sistemas. ESTRATÉGIA E MÉTODOS: O projeto é composto por duas fases que integrarão aspectos radiológicos e patológicos utilizando como base o sistema nervoso central, área em que o estudo do coregistro é mais avançada, especialmente utilizando RM7T. Fase 1: avaliar a comparar duas ferramentas de coregistro de imagem na avaliação e identificação de lesões focais no sistema nervoso central, no caso áreas de hipersinal na substância branca (AASSB), para correlação de dados quantitativos radiológicos e patológicos. Serão incluídos 4 casos dos quais já estão disponíveis a RM post-mortem do crânio, RM ex-situ após 120 dias de fixação, fotografias das fatias cerebrais e lâminas histológicas das áreas de interesse. O coregistro espacial semiautomatizado foi realizado utilizando-se o software Amira. A partir destes dados serão aplicados algoritmos de coregistro automatizado descritos por Zollei e a ferramenta Freesurfer para comparação. A partir das lâminas coradas com HE, Nissl, Kluever-Barrera, e imunohistoquímica anti-NF, anti-GFAP e anti-MBP serão feitas as quantificações patológicas de área positiva, área total, densidades ópticas, número de vasos, neurônios e células gliais para correlação com os parâmetros de quantificação radiológica como medida de difusão de prótons. Fase 2: utilizar técnicas automatizadas de coregistro para estudar a estrutura do tálamo e das conexões tálamo-corticais utilizando RM 7T e correlação anatomo-patológica. Serão incluídos 2 crianças falecidas entre 0 e 6 meses de vida nas quais será realizada uma RM7T do crânio. O cérebro, após 60 dias de fixação, será submetido a novas RM7T com os mesmos parâmetros e será fatiado (orientação vertico-frontal) e fotografado. Serão aplicadas técnicas semiautomatizadas e automatizadas de coregistro. Para o coregistro automatizado o processo será desenvolvido conforme método de codificação invariante integrando aspectos geométricos e estruturais e utilizando a ferramenta Freesurfer. As regiões talâmicas serão mapeadas a partir da RM7T e utilizando as estratégias de coregistro serão representadas histologicamente em fragmentos de cerca de 2,5x2,5 cm. As lâminas serão submetidas às mesmas colorações citadas para o primeiro subprojeto e os mesmos parâmetros quantificados para comparação.RELEVÂNCIA: O Laboratório de Neuroimagem Computacional (Martinos Center/MGH/Harvard) é líder em coregistro e treinará o pesquisador para aplicação e desenvolvimento das técnicas. Este, adicionalmente realizará as quantificações patológicas. O objetivo final é a replicação do coregistro, colocalização e correlação histológica-patológica para outros órgãos e sistemas no Brasil.