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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Modulação da imagem de Ressonância Magnética
na Síndrome do Ovário Poliquístico
Bruna Amorim Pires
Trabalho realizado no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica
Disciplina de Trabalhos Práticos
Mestrado Engenharia Biomédica
Orientador: Professor Doutor João Manuel R. S. Tavares
<Co-orientador: Professor Doutor Duarte Pigantelli
Doutora Susana Gomes Guerreiro
6 De Junho de 2016
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Resumo
A Síndrome do Ovário Poliquístico (SOP) é uma doença de foro endócrino que se desenvolve em
mulheres em idade reprodutiva. A sua etiologia ainda não está muito bem esclarecida.
Esta doença tem várias implicações na mulher tanto a nível fisiológico, psicológico e social,
afectando a qualidade de vida desta.
Os sintomas que caracterizam a SOP são a acne, o hirsutismo, a infertilidade, a anovulação,
ovários poliquísticos.
O objectivo deste trabalho é realizar uma revisão bibliográfica sobre o diagnóstico da Síndrome
do Ovário Poliquístico, focando na modulação de imagem uma vez que existem diferentes
critérios de diagnóstico com auxilio a técnicas imagiológicas como a ecografia e a ressonância
magnética
Os critérios de diagnóstico para a SOP com base na ressonância magnética ao contrário da
ecografia ainda não foram estabelecidos. Este trabalho vem assim realizar uma pequena
comparação de imagens de ecografia e ressonância magnética e falar sobre as mais-valias da
ressonância magnética ao diagnóstico desta síndrome.
Palavras-Chaves: Síndrome do Ovário Poliquísticos, Ressonância Magnética, Ecografia.
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Abstract
The Polycystic Ovary Syndrome (PCOS) is an endocrine forum disease that develops in women
of reproductive age. Its ethology is not well understood.
This disease has several implications in women both physiological level, psychological and
social, affecting the quality of life for this.
The symptoms that characterize the SOP are acne, hirsutism, infertility, anovulation, polycystic
ovaries.
The aim of this work is to conduct a literature review on the diagnosis of Polycystic Ovary
Syndrome, focusing on image modulation since there are different diagnostic criteria to aid the
imaging techniques such as ultrasound and magnetic resonance imaging
The criteria for diagnosis for PCOS based on magnetic resonance unlike ultrasound have not yet
been established. This work will thus perform a little comparison of ultrasound images and MRI
and talk about the gains of magnetic resonance imaging in the diagnosis of this syndrome.
Key Words: Polycystic Ovary Syndrome, MRI, Ultrasound.
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Agradecimentos
Agradeço à Doutora Susana Gomes Guerreiro por me ter ajudado a terminar esta etapa e ao
Professor Doutor João Tavares pela disponibilidade demonstrada durante a realização deste
trabalho, bem como pela assertividade do tema que me propôs e sobre o qual desenvolvi
particular interesse.
Agradeço, principalmente aos meus familiares e ao meu namorado que me apoiaram e
ajudaram.
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Í ndice
Lista de Figuras .............................................................................................................................. 7
Lista de Tabelas ............................................................................................................................. 8
Abreviaturas .................................................................................................................................. 9
Capítulo I ..................................................................................................................................... 10
Fatores genéticos, sociais ou ambientais da SOP ................................................................... 11
Etiologia da SOP ...................................................................................................................... 11
Alterações fisiológicas da SOP ................................................................................................. 12
Manifestações Clínicas da SOP ................................................................................................ 12
Análises Clinicas................................................................................................................... 13
Critérios de Diagnóstico Ecográfico da SOP ........................................................................ 14
Critérios de Diagnóstico com Ressonância Magnética da SOP ........................................... 15
Capítulo II .................................................................................................................................... 17
Objectivos ............................................................................................................................ 17
Material e Métodos ............................................................................................................. 17
Aquisição de imagens .......................................................................................................... 17
Capítulo III ................................................................................................................................... 18
Conclusão ............................................................................................................................ 18
Referências Bibliográficas ........................................................................................................... 19
Anexos ......................................................................................................................................... 21
Anexo1. ................................................................................................................................ 21
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Lista de Figuras
Figura 1 - Escala de hirsutismo modificada de Ferriman-Gallwey. Adaptado de Yildiz [21] ......... 13
Figura 2 - Imagem ecográfica ilustrativa de Ovário com SOP. Adaptado de Lisa E. Kenigsberg et
al [22]. ............................................................................................................................................ 15
Figura 3 - Imagem de Ressonância Magnética ilustrativa de Ovários com SOP. Adaptado de Lisa
E. Kenigsberg et al [22]. ................................................................................................................. 16
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Critérios de Diagnóstico da Síndrome do Ovário Poliquístico segundo as
diferentes classificações publicadas [4]
(Anexo 1)
Tabela 2 – Cronograma desenvolvimento trabalhos práticos (Anexo 2).
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Abreviaturas
AES: Androgen Excess Society
DHEA: Desidroepiandrosterona
DHEAS: Sulfato-desidroepiandrosterona
DM: Diabetes Mellitus
FSH: Hormona Foliculoestimulante
IMC: Índice de Massa Corporal
LH: Hormona Luteinizante
NHI: National Institute of Health
RM: Ressonância magnética
TSH: Thyroid-stimulating hormone
T3: Triidotironina
T4: Tiroxina
SOP: Síndrome do Ovário Poliquístico
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Capí tulo Í
Introdução
Este relatório, inserido no âmbito da disciplina de Trabalhos Práticos terá como objectivo
planear a metodologia a utilizar na recolha de dados e análise de imagens médicas (Ecografia e
Ressonância magnética), passiveis de serem utilizados no decorrer do desenvolvimento do tema
da dissertação de mestrado. Trata-se de um tema bastante pertinente devido aos grandes
desenvolvimentos das tecnologias médicas que têm vindo a ocorrer nos últimos anos, tornando-
se cada vez mais necessário recorrer a técnicas não invasivas de diagnóstico e para isso é
essencial desenvolver sistemas para a obtenção de imagens o mais precisas e claras quanto
possíveis.
A área da imagiologia médica é uma área científica importante por permite a obtenção de
imagens dos órgãos e tecidos para criação de modelos tridimensionais que auxiliam ao
diagnóstico de muitas patologias que de outro modo seria praticamente impossível.
Além da informação anatómica que estes sistemas permitem obter, é também possível recolher
informação funcional importante, nomeadamente da anatomia do ovário (forma, tamanho,
volume) com o auxílio da ecografia e ressonância magnética.
Com este relatório pretende-se a realização de um levantamento bibliográfico acerca da
Síndrome do Ovário Policístico bem como uma descrição dos métodos de análise de imagens de
ecografia e ressonância magnética.
A Síndrome do Ovário Poliquístico (SOP) é a endocrinopatia mais comum em mulheres em
idade fértil, com uma prevalência mundial estimada nesta faixa etária de 5 a 10% [1,2]
.
Por implicar na idade adulta um aumento do risco de síndrome metabólica, Diabetes Mellitus
tipo II e doença cardiovascular, bem como o desenvolvimento de Carcinoma, é cada vez mas
importante que o diagnóstico desta síndrome seja feito precocemente, quando os primeiros
sinais e sintomas aparecem, isto é, durante a adolescência [3]
.
Devido à importância de um diagnóstico precoce da Síndrome do Ovário Poliquístico, torna-se
importante a existência de critérios assertivos, que possibilitem um diagnóstico correto desta
síndrome.
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Fatores gene ticos, sociais ou ambientais da SOP
Relativamente à sua prevalência em adolescentes, os dados não são conclusivos e não está
muito bem estabelecida pois está é considerada uma síndrome cujas manifestações clínicas se
sobrepõem às mudanças fisiológicas que ocorrem em adolescentes saudáveis, e muitas das
vezes o diagnóstico fica oculto, ou é feito tardiamente [4,7]
.
Um dos maiores estudos realizados até hoje sobre a prevalência da Síndrome do Ovário
Poliquístico foi realizado nos Estados Unidos, onde segundo os diferentes critérios de
diagnósticos validados foi encontrada uma prevalência geral de SOP de 1,6% de mulheres entre
os 18 e 45 anos [8]
.
Em 2011, Hickey et al num estudo realizado estimaram, numa população de 244 adolescentes
caucasianas entre 14 e 16 anos com uma prevalência de SOP:
18,5% Utilizando os critérios de Roterdão,
5% Utilizando dos critérios da AES
3,1% Utilizando dos critérios do NHI [6]
,
Onde podemos concluir que se trata de uma patologia relativamente frequente nesta faixa etária.
Etiologia da SOP
A etiologia da Síndrome do Ovário Poliquístico permanece, até aos dias de hoje, parcialmente
desconhecida. A particularidade desta síndrome encontra-se na heterogeneidade das
manifestações clínicas e endócrinas o que constitui o principal factor de divergência na
investigação científica desta síndrome [5,9]
.
A possível componente genética da SOP resulta de estudos que demonstram a ligação familiar
que existe em diversos sinais da doença, tais como o hiperandrogenismo e a resistência à
insulina, em familiares em primeiro grau [9,10,11]
.
No estudo realizado em Battaglia et al, através da observação de 15 crianças filhas de mulheres
diagnosticadas com SOP, concluíram que existe uma forte associação entre a doença materna e
a evidência de ovários poliquísticos nas filhas em idade de puberdade, com aproximadamente
93% destas a apresentarem esta característica ecográfica, relevando o componente genético da
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
síndrome [12]
.
Alteraço es fisiolo gicas da SOP
A Síndrome do Ovário Poliquístico e o hiperandrogenismo (disfunção endocrinológica-chave)
estão interligados, o hiperandrogenismo é utilizado como critério de diagnóstico desta síndrome [13]
. É no entanto aceite que a resistência à insulina que define a síndrome contribua para o
hiperandrogenismo [2,11]
.
Uma das alterações características da SOP é a resistência à insulina, este sintoma continua a ser
um dos pontos mais importantes no estudo e na compreensão dos mecanismos desta, e uma das
possíveis causas para o descontrolo hormonal que a caracteriza, correlacionando-se com a
severidade das suas manifestações [5]
. Estima-se que afecte 50 a 80% das mulheres com SOP,
sendo mais frequente naquelas com excesso de peso [2]
, e que constitua um factor de risco para o
aparecimento do DM tipo II pois a insulina é responsável pela estimulação e produção ovárica
de androgénios. A insulina impede a ovulação, directamente por afectar o desenvolvimento
folicular, ou indirectamente, pelo aumento dos androgénios no interior dos ovários [15,20]
.
Assim, o hiperandrogenismo e a resistência à insulina podem conduzir à formação não
controlada de folículos ováricos [14]
.
Manifestaço es Clí nicas da SOP
As manifestações clínicas da Síndrome do Ovário Poliquístico irão ser representadas por um
extenso número de sinais e sintomas, mais ou menos frequentes, ou mais ou menos
identificáveis.
As pacientes com SOP irão frequentemente referir os seguintes sintomas [2,16]
:
Hirsutismo - é definido como o crescimento excessivo de pêlos terminais (Figura 1);
Irregularidades menstruais;
Obesidade;
Acantose Nigricans - é uma doença rara da pele, caracterizada pelo excesso
de queratina e hiperpigmentação (lesões de cor cinza e engrossadas, que dão um aspecto
verrugoso;
Acne persistente;
Alopécia - redução parcial ou total de pelos ou cabelos em uma determinada área
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
de pele;
Seborreia;
Hiperidrose – produção de suor em excesso;
Oligomenorreia - menstruação com frequência anormal.
Figura 1 - Escala de hirsutismo modificada de Ferriman-Gallwey. Adaptado de Yildiz [21]
Análises Clinicas
As análises clinicas são um meio de complementar um diagnóstico, contribuindo para o
diagnóstico, prognóstico, tratamento e monitorização e prevenção de doenças. Assim os
testes realizados para a Síndrome do Ovário Poliquístico são:
Proporção LH\FSH – A SOP está associada a um aumento da Hormona
Luteinizante (LH) com os níveis normais da Hormona Foliculoestimulante (FSH)
[30,35];
Hormonas androgénicas – os níveis de hormonas masculinas como Testosterona,
Sulfato de desidroepiandrosterona (DHEAS) e a Androstenediona podem estar muito
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
mais altos que o normal [19,24]
;
Níveis de insulina – Os níveis de insulina encontrados em jejum são muito superiores
que o normal. A resistência à insulina é a incapacidade do organismo de utilizar a
insulina para converter a glicose no sangue em energia [24]
;
Níveis de colesterol [19];
Níveis hormonais da Tiróide – A SOP é normalmente associada a níveis
anormais de hormonas nas glândulas endócrinas. Assim os níveis de TSH
(hormona estimulante da tiróide), T3 (triidotironina) e T4 (tiroxina) devem ser
testados. Níveis muito altos ou muito baixos destas hormonas estão associados à
anovulação (ovulação irregular) [19]
.
Níveis de Prolactina – É uma hormona produzida na hipófise e é a principal responsável
pelo crescimento e desenvolvimento das mamas, e consequentemente para o
aleitamento. Níveis altos desta hormona são encontrados em casos de SOP, por isso um
teste para o nível de prolactina irá ajudar no diagnóstico [19]
.
Critérios de Diagnóstico Ecográfico da SOP
Num estudo realizado por Shah et al, procuraram recolher dados sobre as características
ecográficas por ecografia trans-abdominal do útero e ovários de pacientes com SOP. A
morfologia ovárica desta população foi classificada segundo o número de folículos presentes:
Poucos - se menos de 5;
Moderado - entre 5 e 10 folículos;
Múltiplo” se o ovário apresentava mais de 10 folículos.
Foi também avaliada a localização dos folículos (central, periférica ou mista). Este estudo
demonstrou que cerca de 80% adolescentes do estudo apresentavam ovários aumentados de
volume, com múltiplos folículos periféricos, isto é, mais de 10 folículos ováricos [17]
.
A ecografia é um meio complementar de diagnóstico que utiliza as propriedades dos ultra-sons,
nomeadamente a sua reflexão nas estruturas do organismo, já que certas estruturas reflectem
mais ou menos os sons, enquanto outras como a água deixa passar. É uma técnica
completamente inócua e sem efeitos nocivos para o paciente e é uma técnica acessível.
Assim é de elevada importância a existência de uma metodologia de imagem sensível e critérios
para o diagnóstico desta síndrome, que revejam os critérios de diagnóstico de Roterdão (tabela 1
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Anexos), os primeiros a definir medidas concretas na morfologia do ovário, então baseados em
dados ecográficos. A ecografia, apesar de ter uma resolução temporal elevada, ser não invasiva
e inócua, providencia imagens de difícil interpretação [18]
. A ecografia pélvica deve ser realizada
e reportada por pessoal médico qualificado e treinado, as medições realizadas devem dar
informação sobre o tamanho do ovário e sobre o número e tamanho dos folículos observados
(Figura 2).
Figura 2 - Imagem ecográfica ilustrativa de Ovário com SOP. Adaptado de Lisa E. Kenigsberg et al [22]
.
Critérios de Diagnóstico com Ressonância Magnética da SOP
Devido às limitações da análise por ecografia, particularmente em pacientes com obesidade,
existe a necessidade de procurar outras técnicas imagiológicas para o diagnóstico da SOP. Uma
modalidade de imagem melhorada para a caracterização morfológica do ovário é necessária
para ajudar no diagnóstico da SOP neste tipo de pacientes. Nos últimos anos, vários estudos
usaram imagens de ressonância magnética (RM) para analisar a morfologia do ovário em
mulheres adultas e adolescentes [23]
.
Em 2015, num estudo realizado por Lisa E. Kenigsberg et al, em foi utilizada a ressonância
magnética para caracterizar a morfologia do ovário num grupo de adolescentes com SOP, foi
feita uma comparação com a morfologia dos ovários de adolescentes sem SOP, chegaram à
conclusão que estas apresentavam um volume superior do que as adolescentes sem SOP e um
número superior de folículos com uma distribuição periférica [22]
.
Neste estudo, foi demonstrado que a RM é uma modalidade de imagem muito importante pois
permite a caracterização da morfologia dos ovários poliquísticos quando comparada com a
ecografia (Figura 3). Verificaram que o volume dos ovários era menor quando analisados por
ecografia ao invés do observado quando analisados por ressonância magnética [22]
.
Além disso, descobriram através da análise das imagens ecográficas que em pacientes com
obesidade, a contagem e distribuição dos folículos não era obtida facilmente e com rigor ao
contrário do observado em imagens de RM.
16
Trabalhos Práticos MEB – 2016
Surpreendentemente, nos pacientes com SOP analisados neste trabalho descobriram que quase
50% destes não preencheram os critérios de Roterdão para a SOP, mas 90% tinham morfologia
consistente com esta síndrome por análise por ressonância magnética. Com base nestes
resultados, bem como em estudos anteriormente realizados em adolescentes ilustram a
dificuldade de obter a contagem de folículos individuais por ecografia, chegando à conclusão
que a ecografia é considerada um método de imagem pobre para diagnosticar rigorosamente a
SOP na faixa etária referida neste estudo pelos critérios actuais [22]
.
Embora a RM seja mais sensível do que a ecografia na caracterização da SOP, usando os
critérios de Roterdão, este estudo levanta preocupações sobre a conveniência de usar os actuais
critérios de diagnóstico que foram desenvolvidos com base na análise das imagens ecográficas
de mulheres adultas em imagens de RM em mulheres adolescentes [22,23]
.
A ressonância magnética tem a vantagem adicional de permitir que o médico faça uma
avaliação da composição corporal simultaneamente, o que pode fornecer informações adicionais
que podem permitir um melhor diagnóstico desta síndrome.
No entanto, este estudo demonstrou que a RM permite obter imagens precisas dos ovários que a
ecografia, devido à avaliação do volume ovárico e a incapacidade de avaliar o número de
folículos individuais, pode ser insuficiente para caracterizar adequadamente a SOP. Embora a
RM seja uma técnica mais cara e que exige mais recursos, as imagens obtidas e o diagnóstico
obtido é mais preciso [22,23]
.
Figura 3 - Imagem de Ressonância Magnética ilustrativa de Ovários com SOP. Adaptado de Lisa E.
Kenigsberg et al [22]
.
17
Trabalhos Práticos MEB – 2016
Capí tulo ÍÍ
Objectivos
Este trabalho terá como principais objectivos:
- Caracterizar a amostra de doentes SOP segundo os parâmetros bioquímicos;
- Determinar um modelo de relação entre os parâmetros bioquímicos e imagiológicos;
- Determinar volume de cada ovário (esquerdo/direito), média dos volumes dos ovários por
mulher, número de quistos/ folículos de cada ovário (esquerdo/direito), média do nº de quistos/
ovário por mulher, distribuição dos folículos/quistos no ovário: periférica ou dispersos e a área
do estroma do ovário (tecido ovárico onde não se vêm folículos), esquerdo/direito;
- Modelação de imagens de ressonância magnética;
- Construção de modelo 3D para o auxílio do diagnóstico.
Material e Métodos
Diagnóstico médico da doente;
Análises de sangue;
Peso, estatura, IMC;
Aquisição de imagens – Ecografia e Ressonância Magnética;
Dados do corte de doentes seleccionados para o estudo, informação codificada;
Qual o formato de imagem a obter?
Que programa usar para tratar as imagens.
Aquisição de imagens
As imagens de RM foram submetidas à segmentação, ou seja, à detecção de contornos, e à
reconstrução tridimensional por combinação dos mesmos. Essas foram fornecidas pelo
professor orientador do projecto em causa, Professor Doutor João Tavares.
Dados fornecidos pelo Doutor Duarte Pigantelli.
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Capí tulo ÍÍÍ
Conclusão
Neste trabalho foi elaborada uma breve revisão do tema a ser trabalhado na dissertação cuja
revisão bibliográfica mais completa será apresentada na monografia ainda a apresentar.
A SOP é um distúrbio comum, com uma variabilidade de padrões considerável, mantendo-se
controversa a sua correcta definição. Os recentes critérios de diagnóstico assumem que a clínica,
os parâmetros laboratoriais e a análise ecografia são variáveis, sem terem em consideração o
efeito do observador. Assim sendo, o diagnóstico desta síndrome mantêm-se um desafio para os
clínicos e para os investigadores que procuram fazer o diagnóstico e o tratamento desta
síndrome. Relativamente à técnica imagiológica de apoio ao diagnóstico à SOP, concluiu-se que
a utilização da ressonância magnética é uma mais-valia sobre a utilização da ecografia no
diagnóstico desta síndrome pois providencia uma maior precisão na observação do número de
quistos e folículos por ovário.
Em termos de trabalho futuro, a meta é a construção de um modelo 3D para o auxílio do
diagnóstico desta síndrome, tal como a modelação de imagens de ressonância magnética para
auxiliar o diagnóstico com maior precisão que a ecografia (Tabela 2 em Anexo).
19
Trabalhos Práticos MEB – 2016
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Anexos
Anexo1.
Tabela 1 - Critérios de Diagnóstico da Síndrome do Ovário Poliquístico segundo as diferentes classificações publicadas
[4].
Critérios de diagnóstico
Hiperandrogenismo
Clínico
Hiperandrogenismo
Bioquímico Morfologia da SOP
National Institute of Health
(NIH) Presença simultânea de: Hirsutismo, Testosterona total e livre Não incluída
1990 Hiperandrogenismo clínico ou bioquímico Alopécia Androstenediona
Disfunção ovárica Acne DHEAS
Roterdão Presença de 2 critérios: Hirsutismo Testosterona total e livre Pelo menos um ovário com:
2003 Hiperandrogenismo clínico ou bioquímico Alopécia Androgénica Ou índice de androgénios livres 12 ou mais folículos (2-9mm de
diâmetro)
Disfunção ovárica Acne DHEAS Volume maior 10ml
Ovários Poliquísticos
Androgen Excess Society
(AES)
Hiperandrogenismo clínico e/ou bioquímico com um dos seguintes:
Hirsutismo Testosterona total e livre Pelo menos um ovário com:
2006 Oligo-anovulação
Ou índice de androgénios livres 12 ou mais folículos (2-9mm de
diâmetro)
Ovários Poliquísticos
DHEAS Volume maior 10ml
Androstenediona
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Trabalhos Práticos MEB – 2016
Anexo2.
Tabela 2 – Cronograma desenvolvimento trabalhos práticos.
Cronograma de tarefas
A realizar
Realizado
ID Tarefa
Março Abril Maio Junho
sem1 sem2 sem3 sem4 sem1 sem2 sem3 sem4 sem1 sem2 sem3 sem4 sem1 sem2 sem3 sem4
1 Pesquisa Bibliográfica sobre a Síndrome dos Ovários Poliquísticos - SOP
2 Pesquisa Bibliográfica sobre técnicas de imagem - ecografia e RM
3 Estudo das vantagens e desvantagens do uso da Ecografia e RM no diagnóstico da
SOP
4 Desenvolvimento do relatório para Trabalhos Práticos
Início de semestre 2016/2017
Setembro Outubro Novembro
sem1 sem2 sem3 sem4 sem1 sem2 sem3 sem4 sem1 sem2 sem3 sem4
5 Trabalho a realizar na monografia - Ano lectivo de 2016/2017
6 Caracterização da amostra de doentes com SOP segundo os parâmetros bioquímicos
7 Determinação de um modelo de relação entre os parâmetros bioquímicos e imagiológicos
8 Determinação de parâmetros anatómicos do ovário e distribuição dos folículos
9 Análise de imagens ecográficas e de ressonância magnética
10 Modelação de imagens de ressonância magnética
11 Construção de um modelo 3D para auxílio ao diagnóstico
…
