Pesquisadores da Oxford University relatam um avanço no desenvolvimento de uma ressonância magnética cardiovascular mais rápida e que dispensa o uso de contraste. O procedimento usa uma nova técnica de inteligência artificial (IA) para permitir exames cardíacos sem o uso de um agente de contraste injetável.

Tempo, dor e custo dos exames de ressonância magnética podem ser ‘cortados’

Se completamente validada, a nova tecnologia poderia reduzir o tempo gasto em um exame de ressonância magnética de 30 a 45 minutos para menos de 15 minutos, além de evitar a dor causada pelas injeções de contraste e reduzir o custo do exame.

A técnica, chamada de “realce nativo virtual”, baseia-se no treinamento de máquinas com aprendizado profundo de IA para prever como seria uma imagem de ressonância magnética cardíaca com contraste. A IA funciona efetivamente como um “contraste virtual” para substituir os agentes intravenosos convencionais.

O trabalho é fundamentado no estudo de prova de conceito da equipe publicado em 2021, que mostrou que o realce nativo virtual alcançou alta concordância com o realce tardio por gadolínio em imagens de ressonância magnética cardíaca de lesões na miocardiopatia hipertrófica.

Para sua última pesquisa, publicada no periódico Circulation, a equipe interdisciplinar de cientistas de IA, especialistas em ressonância magnética e cardiologistas desenvolveu a tecnologia para produzir imagens sem contraste no infarto agudo do miocárdio. Em seguida, a tecnologia foi validada em conjuntos de dados extraídos de pacientes pós-infarto incluídos no Oxford Acute Myocardial Infarction (OxAMI), um estudo prospectivo em um único centro com pacientes que tiveram um infarto agudo do miocárdio e foram acompanhados durante sua recuperação.

Dados de um total de 912 pacientes (média de idade de 64 ± 11 anos, 81% do sexo masculino) com evidência de infarto do miocárdio prévio na imagem de ressonância magnética cardíaca foram usados para comparar a ressonância magnética com realce nativo virtual sem uso de contraste com a ressonância magnética convencional com contraste. Os resultados mostraram que o realce nativo virtual proporcionou uma qualidade de imagem significativamente melhor do que o realce com gadolínio na análise cega de cinco operadores independentes em 291 conjuntos de dados (todos P < 0,001). O realce nativo virtual correlacionou-se fortemente com o realce por gadolínio na quantificação do tamanho da cicatriz (r = 0,89, coeficiente de correlação interclasse [CCI] = 0,94) e transmuralidade (r = 0,84, CCI = 0,90) em 66 pacientes (277 conjuntos de dados de teste).

‘Um avanço revolucionário na ressonância magnética clínica’

Dois especialistas em ressonância magnética cardíaca revisaram todas as imagens individuais do exame e relataram uma precisão geral de 84% do realce nativo virtual na detecção de cicatrizes quando comparado ao gadolínio, com especificidade de 100% e sensibilidade de 77%. O realce nativo virtual também mostrou excelente concordância visuoespacial com a histopatologia em dois casos de infarto do miocárdio em um modelo porcino.

“O realce nativo virtual demonstrou alta concordância com a ressonância magnética cardíaca com realce por gadolínio e com a histopatologia para a avaliação da cicatriz do miocárdio nos casos de infarto prévio”, disse a equipe. Eles descreveram a tecnologia de realce nativo virtual como “um avanço animador e potencialmente revolucionário para as ressonâncias magnéticas clínicas no futuro” e disseram que a qualidade da imagem com realce nativo virtual “era realmente melhor” do que a da ressonância magnética com gadolínio convencional.

Os pesquisadores previram que a técnica poderia ser usada para evitar injeções de contraste para exames de outros órgãos, bem como o coração, e poderia contribuir para a digitalização pelo National Health System. O realce nativo virtual tem um tremendo potencial para reduzir o tempo e os custos dos exames, aumentar a taxa de resposta diagnóstica para o clínico e melhorar a acessibilidade da ressonância magnética cardíaca para pacientes em um futuro muito próximo, disseram.

“Achamos que essas descobertas sucessivas marcam o início de uma nova era do diagnóstico por imagem, usando a IA em vez de contrastes venosos para revelar lesões no corpo humano: poderemos finalmente ser capazes de nos livrar das injeções quando se trata de imagens de ressonância magnética cardíaca.”

“Isso reduziria os custos para os prestadores de serviços de saúde, o que significa que muitos outros pacientes poderiam ter acesso aos exames de ressonância magnética”, disseram os autores. “Os riscos de complicações de injeções de agentes de contraste também desapareceriam.”

A técnica deve, portanto, ser útil em situações em que o uso do agente de contraste é limitado, como pacientes com insuficiência renal significativa, nos quais os contrastes às vezes levam a complicações irreversíveis. Da mesma forma, alguns pacientes são alérgicos ao agente de contraste e agentes injetáveis são de uso restrito em pacientes como gestantes e crianças.

Além disso, segundo os pesquisadores, sempre há discussões sobre a segurança do gadolínio, cuja administração repetida demonstra deposição cerebral.

‘Mudança de paradigma’ na imagem da ressonância magnética cardíaca

Os autores concluíram: “O realce nativo virtual representa uma mudança potencial de paradigma na imagem de ressonância magnética cardíaca para avaliação da cicatriz do miocárdio, pois pode permitir um exame significativamente mais rápido, de baixo custo e sem uso de contraste, com melhor qualidade de imagem e precisão semelhante à da atual ressonância magnética com gadolínio, que é o padrão ouro, em um formato fácil de usar, pronto para uso clínico de rotina”.

Os pesquisadores estão agora trabalhando para expandir a capacidade da tecnologia para detectar cardiopatias mais complexas e seus mecanismos subjacentes “além do poder de diagnóstico da ressonância magnética atual”. Eles planejam usar esses métodos em grandes estudos clínicos como uma ferramenta de diagnóstico para novas pesquisas.

O primeiro autor Dr. Qiang Zhang, Ph.D., afiliado ao British Heart Foundation Centre of Research Excellence do Oxford Centre for Clinical Magnetic Resonance Research, venceu o Society for Cardiovascular Magnetic Resonance  Early Career Award 2022 por sua contribuição para o desenvolvimento da técnica. Ele disse ao Medscape que espera que a equipe possa validá-la em “todas as doenças cardíacas comumente diagnosticadas”, inclusive miocardite e miocardiopatias, nos próximos dois a cinco anos.

O uso da ressonância magnética cardíaca com realce nativo virtual poderia “reduzir o custo em mais da metade por exame”, acrescentou. Além disso, “o conceito de realce nativo virtual também pode ser generalizado para outros órgãos, como a ressonância magnética de crânio, para evitar o uso repetido de agentes de contraste à base de gadolínio, dadas as preocupações com a deposição de gadolínio no cérebro”.

O estudo OxAMI é financiado pela British Heart Foundation e pelo British Heart Foundation Centre of Research Excellence, na Inglaterra. Os autores Qiang Zhang, Stefan K. Piechnik, Vanessa M. Ferreira e Iulia A. Popescu têm direitos autorais na patente WO2021/044153: “Enhancement of Medical Images”. Stefan K. Piechnik tem direitos autorais na patente dos EUA US20120078084A1: “Systems and methods for shortened Look Locker inversion recovery (Sh-MOLLI) cardiac gated mapping of T1”. IPs são de propriedade e gerenciamento da Oxford University Innovations.

Fonte: Medscape