Homero José de Farias e Melo1; Suzan M. Goldman2; Jacob Szejnfeld3; Juliano F. Faria4; Martha K. P. Huayllas5; Cássio Andreoni6; Cláudio E. Kater7
RESUMO
OBJETIVO: Avaliar um protocolo de espectroscopia por ressonância magnética (ERM) do próton de hidrogênio (1H) bidimensional (2D) disponível comercialmente (Siemens Medical Systems; Erlangen, Alemanha), aplicado para nódulos adrenais e diferenciação das massas (adenomas, feocromocitomas, carcinomas e metástases). MATERIAIS E MÉTODOS: Um total de 118 pacientes (36 homens e 82 mulheres), apresentando-se com 138 nódulos/massas adrenais, foi avaliado prospectivamente (média de idade: 57,3 ± 13,3 anos). Uma sequência de ERM-1H-PRESS-CSI (espectroscopia por resolução de ponto-imagem por desvio químico) multivoxel foi utilizada. Análise espectroscópica foi realizada da esquerda-direita, sentido crânio-caudal, usando três sequências sagitais, além de sequências axiais e coronais T2-HASTE. Os seguintes índices foram calculados: colina (Cho)/creatina (Cr), 4,0–4,3 ppm/Cr, lipídio (Lip)/Cr, Cho/Lip e lactato (Lac)/Cr. RESULTADOS: ERM-1H-2D foi bem sucedida em 123 (89,13%) lesões. Os valores de sensibilidade e especificidade encontrados para as proporções e pontos de corte avaliados foram: Cho/Cr > 1,2, sensibilidade de 100% e especificidade de 98,2% (diferenciação de adenomas e carcinomas de feocromocitomas e metástases); 4,0–4,3 ppm/Cr > 1,5, 92,3% de sensibilidade, especificidade de 96,9% (diferenciação de carcinomas e feocromocitomas de adenomas e metástases); Lac/Cr < –7,449, sensibilidade de 90,9% e especificidade de 77,8% (diferenciação de feocromocitomas contra carcinomas e adenomas). CONCLUSÃO: Os dados da ERM-1H-2D foram eficazes e permitiram a diferenciação entre massas adrenais e nódulos na maioria das lesões com diâmetro > 1,0 cm.
Palavras-chave: Glândula adrenal; Ressonância magnética; Espectroscopia.
ABSTRACT
OBJECTIVE: To evaluate a protocol for two-dimensional (2D) hydrogen proton (1H) magnetic resonance spectroscopy (MRS) (Siemens Medical Systems; Erlangen, Germany) in the detection of adrenal nodules and differentiation between benign and malignant masses (adenomas, pheochromocytomas, carcinomas and metastases). MATERIALS AND METHODS: A total of 118 patients (36 men; 82 women) (mean age: 57.3 ± 13.3 years) presenting with 138 adrenal nodules/masses were prospectively assessed. A multivoxel system was utilized with a 2D point-resolved spectroscopy/chemical shift imaging sequence. The following ratios were calculated: choline (Cho)/creatine (Cr), 4.0–4.3/Cr, lipid (Lip)/Cr, Cho/Lip and lactate (Lac)/Cr. RESULTS: 2D-1H-MRS was successful in 123 (89.13%) lesions. Sensitivity and specificity values observed for the ratios and cutoff points were the following: Cho/Cr > 1.2, 100% sensitivity, 98.2% specificity (differences between adenomas/pheochromocytomas and carcinomas/metastases); 4.0–4.3 ppm/Cr > 1.5, 92.3% sensitivity, 96.9% specificity (differences between carcinomas/pheochromocytomas and adenomas/metastases); Lac/Cr < –7.449, 90.9% sensitivity and 77.8% specificity (differences between pheochromocytomas and carcinomas/adenomas). CONCLUSION: Information provided by 2D-1H-MRS were effective and allowed for the differentiation between adrenal masses and nodules in most cases of lesions with > 1.0 cm in diameter.
Keywords: Adrenal gland; Magnetic resonance imaging; Spectroscopy.
INTRODUÇÃO As glândulas adrenais, também chamadas de suprarrenais, são afetadas por processos fisiológicos e neoplásicos complexos. Adicionado a isso, as glândulas são pequenas e localizadas no retroperitônio, o que por si só já representa uma dificuldade no exame físico(1). Dessa forma, qualquer suspeita de massa na glândula adrenal requer anamnese e exame físico completos, avaliação bioquímica de todos os hormônios pertinentes e estudos por imagem adicionais. A insuficiência adrenal se dá quando há destruição de mais de 90% da glândula(2). Algoritmos de testes endocrinológicos e de imagem são utilizados para investigar a etiologia das massas adrenais, que inclui hiperaldosteronismo primário, feocromocitoma, virilização e síndrome de Cushing. A diferenciação entre massas malignas e benignas é de fundamental importância, uma vez que as metástases nas glândulas suprarrenais são comuns, representando o quarto sítio no organismo. O adenocarcinoma cortical da adrenal, por outro lado, tem baixa prevalência, mas permanece com o interesse clínico devido à alta taxa de mortalidade(3). A ressonância magnética (RM) e a tomografia computadorizada (TC) são comumente utilizadas para avaliar a lesão adrenal incidental ou não(2,4,5). Porém, a imagem morfológica, apesar da sua utilidade, é limitada em adenomas com baixo teor de gordura, nas metástases e em massas heterogêneas(1-9). Para suprir esta limitação, há a possibilidade de se realizar a RM funcional. Este mesmo método, devidamente dedicado, pode trazer informações metabólicas dos nódulos e massas da glândula adrenal. As técnicas funcionais na RM se baseiam na concentração de lipídio intracelular na massa(5,6,9), nas diferenças de perfusão entre massas malignas e benignas(4,8) e na atividade metabólica da massa(7,10,11). Além das características funcionais, a RM possui a melhor resolução de contraste para a avaliação adrenal quando comparada com outros métodos de imagem. Ela possui resolução espacial adequada para detecção das lesões iguais ou maiores que 0,5 cm. Já a supressão de gordura é usada em imagens fortemente ponderadas em T2 que não são degradadas por artefatos de desvio químico da gordura ao redor das glândulas adrenais. Imagens multiplanares ajudam a detectar invasão de massas adrenais em estruturas adjacentes(4). Entre as técnicas funcionais da RM, destaca-se a espectroscopia por RM (ERM) do próton de hidrogênio (1H), que é uma técnica não invasiva e livre de riscos potenciais, com a qual se pode monitorar os estágios, agudo ou crônico, de uma doença. O desenvolvimento de métodos de localização espacial de amostras, com níveis relativos de metabólitos móveis em um volume definido a partir de imagens por RM, é a base para a integração das informações obtidas por esta técnica. A associação das informações anatômicas e patológicas obtidas com as imagens por RM proporciona uma nova forma de se entender as origens e a evolução das doenças(12). A Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) conta, há mais de dez anos, com o Grupo de Estudo Avançado de Patologia de Adrenal, que inclui as disciplinas de Diagnóstico por Imagem, Endocrinologia e Urologia. Ao longo desses anos, estudamos pelo menos duas centenas de casos de massas adrenais e tivemos a oportunidade de iniciar o projeto piloto de avaliação funcional por ERM-1H de massas adrenais, experiência inicial publicada em 2007(10). No entanto, muito no que diz respeito ao tema ainda precisou ser aprimorado desde então. Dada a perspectiva real da melhora significativa no diagnóstico etiológico das massas nas glândulas adrenais com a ERM-1H, procuramos, a partir do projeto já estabelecido, desenvolver e definir o protocolo de aquisição e pós-processamento de dados espectroscópicos no Departamento de Diagnóstico por Imagem do Hospital São Paulo – Escola Paulista de Medicina (EPM-Unifesp). MATERIAIS E MÉTODOS Casuística Foram avaliados, por estudo prospectivo, 118 pacientes portadores de nódulos ou massas adrenais (36 homens e 82 mulheres), com média de idade de 57,3 ± 13,3 anos. Todos os pacientes foram previamente examinados por TC (60 pacientes) de adrenal com protocolo dedicado (medida de densidade na fase pré-contraste) e cálculo da velocidade de clareamento absoluto do contraste intravenoso, ou por RM (58 pacientes) com sequências ponderadas em T1 em fase e fora de fase (para detecção de lipídio intracelular), e em T2 e pós-contraste. Quarenta e cinco nódulos ou massas localizavam-se exclusivamente na glândula adrenal direita, e 53 na adrenal esquerda. Vinte pacientes apresentaram massas ou nódulos bilaterais, totalizando 138 nódulos. Todos os pacientes realizaram RM com protocolo proposto de ERM-1H. Os pacientes foram encaminhados para o Departamento de Diagnóstico por Imagem da Unifesp pelos setores de Endocrinologia e Urologia. A coleta de dados do estudo ocorreu entre janeiro de 2007 e dezembro de 2009. Esse protocolo foi previamente submetido e aprovado pelo Comitê de Ética Médica da EPM-Unifesp. Critérios de inclusão Os pacientes foram selecionados de acordo com os seguintes critérios de inclusão: a) paciente com nódulo ou massa adrenal com diâmetro acima de 1,0 cm e exame prévio de TC ou RM com protocolo dedicado ao estudo da adrenal; b) confirmação histopatológica por biópsia ou cirurgia, nos casos de feocromocitoma, carcinoma, adenomas funcionantes ou lesões incaracterísticas; c) estabilidade da lesão por mais de 12 meses por TC ou RM em paciente com diagnóstico de adenoma. Critérios de não inclusão Os critérios de não inclusão para este estudo foram: a) pacientes incluídos em protocolos de quimioterapia ou com biópsia/cirurgia de adrenal prévia; b) pacientes em que não foi possível a programação da sequência ERM-1H. Critérios de exclusão Alguns pacientes que foram selecionados acabaram excluídos por apresentarem: a) lesões com diâmetro acima de 1,0 cm e que não apresentaram pelo menos um voxel elegível para análise; b) pacientes com nódulo ou massa adrenal com diâmetro próximo de 1,0 cm e que apresentaram contaminação nas curvas espectroscópicas. Dessa forma, dos 20 pacientes com massas ou nódulos bilaterais, em apenas 6 a lesão com maior diâmetro foi analisada, e em outros 2 ambas foram excluídas. Dos pacientes com lesão unilateral, dois não foram incluídos: um por não ser colaborativo durante a realização do exame e o outro por apresentar nódulo com diâmetro inferior a 1,0 cm. Cinco pacientes foram excluídos por portarem adenomas com diâmetro próximo a 1,0 cm, nos quais não foi possível a obtenção de nenhum voxel elegível para análise. Com isso, 109 pacientes preencheram todos os critérios do estudo para análise final (34 homens e 75 mulheres), com média de idade de 57,8 ± 13,1 anos, portadores de lesão adrenal > 1,0 cm (média ± desvio-padrão: 3,67 ± 2,39 cm), perfazendo um total de 123 massas ou nódulos separados em quatro grupos (adenoma, carcinoma, feocromocitoma e metástase). Protocolo de exame Preparo e posicionamento do paciente O preparo do paciente para realizar o exame se resumiu ao jejum de quatro horas, aplicação de droga antiespasmódica por via intravenosa 10 minutos antes do exame, e aplicação do questionário de contraindicações à RM. O posicionamento do paciente foi com os pés primeiro em relação ao equipamento de RM, braços estendidos ao longo do corpo e em decúbito dorsal por sobre a bobina de coluna (SP-spine). Com o paciente centrado na mesa de exame, pôsse a bobina de arranjo-de-fase (phased-array) anterior. Técnica do exame Protocolo de aquisição de imagens por RM Os exames foram realizados em um equipamento de 1.5 T e gradiente de 43 mT/m (Magnetom Sonata; Siemens Medical Systems, Erlangen, Alemanha), no Departamento de Diagnóstico por Imagem da EPM-Unifesp, e em um equipamento de 1.5 T e gradiente de 33 mT/m (Magnetom Espree; Siemens Medical Systems, Erlangen, Alemanha), no Centro de Ultrassonografia e Radiologia Aplicada (Cura). O período de experiência(10) para aprendizado e desenvolvimento foi de agosto de 2004 a dezembro de 2006, para auxiliar na adequação do protocolo e sequências do exame. O exame de RM foi realizado no nível da massa adrenal e consistiu de sequências de tomada única metade-Fourier turbo spin-eco (HASTE) ponderadas em T2, e imagens T1-CSI em fase e fora de fase, seguindo os mesmos critérios de nosso trabalho anterior. Na Tabela 1 tem-se um resumo dos parâmetros físicos das sequências utilizadas nos dois equipamentos e para todos os pacientes, independentemente de terem RM anterior. As sequências HASTE foram realizadas nos três planos ortogonais para a localização tridimensional (3D) da massa para o planejamento da ERM-1H. Para se determinar a inserção correta do volume de interesse, realizaram-se três sequências sagitais localizadoras HASTE, com as mesmas características de programação, em inspiração e expiração máximas, e em respiração livre. Deste modo, foram obtidos os intervalos de posição e mobilidade da glândula, do mais alto (expiração) ao mais baixo (inspiração), com a determinação da região em que se tem a possível localização do nódulo ou massa da adrenal durante a aquisição da ERM-1H em respiração livre. Assim, aumentou-se a probabilidade de a glândula adrenal e a massa se localizassem neste intervalo. Protocolo para captação dos dados espectroscópicos Utilizou-se um sistema de múltiplos volumes, na seleção do volume espectroscópico de interesse, adquirido pela sequência PRESS-CSI-2D híbrida com supressão espectral da água, disponível comercialmente pela Siemens Medical Systems, de modo a minimizar possíveis artefatos das estruturas periadrenais. A programação da ERM-1H foi realizada com as imagens ponderadas em T2-HASTE em duas etapas. Na primeira, utilizaram-se apenas as imagens sagitais em inspiração máxima, expiração máxima e respiração livre, e posicionou-se cuidadosamente a grade multivoxel do volume de interesse no centro da lesão, com o uso de todos os três planos sagitais, de acordo com a Figura 1, para incluir o máximo de área de lesão possível ou, preferencialmente, para incluir toda a lesão e parte do tecido gorduroso adjacente. Uma vez determinadas as dimensões do campo de visão e da área de reforço da homogeneidade (shimming), fez-se a segunda etapa da programação, que contou com os três planos ortogonais em expiração. O objetivo deste procedimento foi determinar a espessura do voxel, habilitar apenas a bobina de radiofrequência (RF) mais próxima à massa ou nódulo e posicionar as barras de saturação externa, conforme mostra a Figura 2. Além de ser angulada livremente, sem prejuízo na aquisição espectroscópica, a sequência de ERM-1H ofereceu a possibilidade de se utilizar seis barras de saturação externa, com 30 mm de espessura, posicionadas ao redor da glândula adrenal, minimizando os efeitos da não homogeneização de campo pelo efeito de suscetibilidade magnética, originadas no ar do parênquima pulmonar, nas estruturas ósseas, na gordura periadrenal e nos líquidos presentes na árvore biliar e rins. O tempo total de exame, incluindo o posicionamento do paciente, a aquisição de imagens de RM e dos dados espectroscópicos, ficou em torno de 30 minutos. Análise das imagens e dos dados espectroscópicos Os gráficos adquiridos foram analisados por dois examinadores com sete anos de experiência cada, em consenso. Os examinadores tiveram acesso a todos os dados clínicos dos pacientes, incluindo TC e RM prévias. O pós-processamento foi realizado numa estação de trabalho (Leonardo®; Siemens Medical Systems) com um programa dedicado à análise da espectroscopia. Utilizou-se o filtro gaussiano de 1.000 Hz e priorizou-se a transformação de Fourier em duas direções espaciais, aplicando-se o filtro Hamming. Ajustou-se a matriz da ERM-1H nos três planos ortogonais utilizados na programação, determinando-se então quais voxels seriam elegíveis para a análise. Um voxel foi considerado elegível quando possuía 100% de sua área no interior do tecido tumoral e curva espectral satisfatória. Voxels localizados no tecido adiposo adjacente não foram incluídos nas análises espectrais. Uma vez mensuradas as amplitudes dos metabólitos de interesse, calcularam-se as seguintes relações metabólicas: colina (Cho)/creatina (Cr), 4,0–4,3 ppm/Cr, Cho/lipídio (Lip) e Lip/Cr. Levaram-se em consideração, para diferenciar as massas ou nódulos, apenas as duas primeiras relações que se mostraram, desde o primeiro trabalho(10), como as de maior sensibilidade e especificidade na diferenciação entre adenomas, carcinomas, feocromocitomas e metástases. O tempo de análise dos dados espectroscópicos foi cerca de uma hora, variando de acordo com o tamanho do nódulo ou massa da adrenal estudada. Num primeiro momento, foram verificadas a reprodutibilidade dos resultados espectrais e a respectiva classificação dos nódulos e massas com o nosso trabalho anterior. No sentido de se utilizar outros metabólitos para o estudo espectroscópico da glândula adrenal, trabalhou-se também com o lactato (Lac). Tomadas as amplitudes destes metabólitos, fez-se a relação matemática com a creatina (Lac/Cr). Análise estatística A amostra foi estudada usando-se os programas Excel® e BioEstat 4.0® para melhor caracterizar as relações metabólicas das massas ou nódulos nos quatro grupos em análise (adenoma, carcinoma, feocromocitoma e metástase). Para isso, os valores de tendência central e de dispersão foram calculados para cada um dos grupos. Aplicou-se também o teste t de Student para amostras pareadas, comparando-se as médias das razões metabólicas nos diferentes grupos, e o qui-quadrado para correlacionar as diferenças entre as relações, com a correção de Yates ou o teste exato de Fisher quando o valor da caséola fosse menor que cinco. Fez-se ainda a curva da característica operativa do receptor (ROC) para se determinar o ponto de corte da relação em que as massas ou nódulos apresentaram diferenças entre os grupos, e avaliou-se o poder de análise das tabelas. Sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo (VPP) e acurácia foram calculados a partir dos pontos de corte determinados. A significância dos testes foi indicada para o valor menor que 0,05 (p < 0,05). RESULTADOS A partir das sequências propostas e método de leitura, conseguimos realizar o exame em 123 (89,13%) das massas ou nódulos estudados. Das lesões excluídas, 10 (7,25%) correspondiam a lesões com maior diâmetro inferior a 1,0 cm. O restante (cinco nódulos; 3,62%) foi retirado do estudo por não possuir o voxel elegível (curva espectral insatisfatória), mesmo com tamanho do nódulo acima do pré-estabelecido. Mesmo assim, das 123 massas ou nódulos incluídos neste estudo, 32 (25,2%) apresentaram tamanho entre 1,0 e 1,9 cm (média de 1,64 ± 0,27 cm). As Tabelas 2, 3 e 4 mostram que foi possível a reprodução dos resultados obtidos no trabalho anterior(10) utilizando-se a relação Cho/Cr > 1,2 para diferenciar adenoma e feocromocitoma de carcinoma e metástase, com sensibilidade de 100%, especificidade de 98,2%, VPP de 83,3% e acurácia de 98,4%, com um poder de análise de 0,9872; e a relação 4,0–4,3 ppm/Cr > 1,5 para diferenciar carcinoma e feocromocitoma do adenoma e metástase, com sensibilidade de 92,3%, especificidade de 96,9%, VPP de 89,3% e acurácia de 95,93%, com um poder de análise de 0,7843. A Figura 3 mostra o comportamento espectroscópico das massas estudadas.