Caracterização Radiômica de Lesões Hipodensas, Hiperdensas e Mistas em TCFC: Estudo Retrospectivo de uma Década

Descrição

A tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) consolidou-se como uma das principais modalidades de imagem aplicadas à odontologia contemporânea devido à sua capacidade de fornecer imagens tridimensionais com elevada resolução espacial, menor dose de radiação em comparação à tomografia computadorizada convencional e adequada visualização das estruturas maxilofaciais. Seu uso tornou-se amplamente difundido em especialidades como radiologia odontológica, implantodontia, cirurgia e traumatologia bucomaxilofacial, ortodontia, endodontia e patologia oral. Com a expansão do uso clínico da TCFC, houve também um aumento significativo na identificação de lesões ósseas e de achados incidentais, o que ampliou a necessidade de métodos diagnósticos mais objetivos, padronizados e reprodutíveis. Apesar dos avanços tecnológicos relacionados à qualidade das imagens e à precisão diagnóstica proporcionada pela TCFC, a interpretação das alterações radiográficas ainda depende, em grande parte, da análise subjetiva do examinador. A avaliação visual convencional das lesões maxilofaciais pode ser influenciada pela experiência clínica, pela percepção individual do radiologista e pelas limitações inerentes à interpretação qualitativa das imagens. Esse cenário pode resultar em variabilidade intra- e interobservador, comprometendo a reprodutibilidade dos diagnósticos e a padronização das avaliações. Nesse contexto, a radiômica emerge como uma abordagem inovadora e promissora na área da imaginologia odontológica. A radiômica consiste na extração automatizada de características quantitativas a partir de imagens médicas digitais, o que permite transformar padrões visuais em dados numéricos mensuráveis. Esses dados incluem descritores de intensidade, textura, forma e relações espaciais entre pixels e voxels, possibilitando análises matemáticas e computacionais mais aprofundadas. Tal abordagem tem potencial para identificar características não perceptíveis ao olho humano, reduzindo a subjetividade diagnóstica e contribuindo para o desenvolvimento de modelos preditivos mais precisos. A aplicação da radiomarca já apresenta resultados promissores em modalidades médicas como a tomografia computadorizada convencional, a ressonância magnética e a tomografia por emissão de pósitrons. Entretanto, sua utilização em imagens obtidas por TCFC ainda é limitada e carece de estudos robustos que validem a estabilidade, a confiabilidade e a aplicabilidade clínica dos descritores radiômicos nessa modalidade específica. Isso ocorre porque a TCFC apresenta particularidades técnicas, como a ausência de padronização absoluta dos tons de cinza, a variabilidade entre equipamentos e protocolos de aquisição, e a influência de fatores físicos próprios à formação da imagem. Diante desse cenário, o presente projeto tem como objetivo avaliar a viabilidade e a acurácia da análise radiômica na caracterização quantitativa de lesões maxilofaciais hipodensas, hiperdensas e mistas em exames de tomografia computadorizada de feixe cônico, por meio de um estudo retrospectivo de dez anos realizado com dados provenientes do Departamento de Clínica e Odontologia Preventiva da Universidade Federal de Pernambuco. O estudo pretende estabelecer parâmetros objetivos que auxiliem no diagnóstico diferencial dessas lesões, considerando a variabilidade de intensidade inerente às imagens obtidas por TCFC. As lesões maxilofaciais apresentam grande diversidade de padrões radiográficos e de comportamentos biológicos. A classificação em hipodensas, hiperdensas e mistas representa um importante recurso diagnóstico na prática clínica, pois reflete características relacionadas à composição tecidual, ao conteúdo mineralizado e ao comportamento fisiopatológico das alterações. Lesões hipodensas geralmente estão associadas à perda mineral óssea, à presença de conteúdo líquido ou de tecido mole, enquanto lesões hiperdensas podem indicar deposição mineral, calcificações ou neoformações ósseas. Já as lesões mistas apresentam áreas radiolúcidas e radiopacas simultaneamente, o que torna o diagnóstico diferencial mais complexo. Tradicionalmente, a interpretação desses padrões depende da avaliação subjetiva do radiologista, associada à análise da localização anatômica, das margens, da relação com estruturas adjacentes e do comportamento da lesão. Contudo, a crescente complexidade dos exames tridimensionais e o grande volume de dados gerados pela TCFC reforçam a necessidade de métodos computacionais que auxiliem na interpretação diagnóstica. Nesse sentido, a radiômica surge como ferramenta capaz de ampliar a capacidade analítica das imagens médicas, permitindo a identificação de assinaturas quantitativas específicas associadas a diferentes tipos de lesões. O presente estudo será caracterizado como observacional, transversal, retrospectivo e analítico, com abordagem quantitativa e natureza exploratória. Será conduzido com base em um banco de dados institucional composto por exames de TCFC realizados ao longo dos últimos 10 anos no serviço de radiologia odontológica da UFPE. Inicialmente, será realizada a triagem dos exames conforme os critérios de inclusão e exclusão previamente estabelecidos. Serão incluídos exames de pacientes maiores de 18 anos que apresentem lesões ósseas maxilofaciais visíveis e classificáveis como hipodensas, hiperdensas ou mistas. As imagens deverão estar no formato DICOM e apresentar qualidade técnica adequada para análise radiômica. Além disso, as lesões deverão possuir diâmetro mínimo de 5 mm em seu maior eixo, garantindo maior estabilidade na segmentação e na extração das características quantitativas. Serão excluídos exames com artefatos severos, dados incompletos, duplicidade de registros ou alterações decorrentes de tratamentos prévios que possam interferir nos padrões de imagem. Após a seleção da amostra, será realizada a padronização dos dados quanto a parâmetros técnicos, como voxel, campo de visão (FOV), resolução espacial e condições de exposição, a fim de minimizar a variabilidade técnica entre os exames. Embora a TCFC apresente limitações decorrentes da ausência de padronização absoluta da escala de cinza, estratégias de harmonização serão empregadas para reduzir a influência de fatores não biológicos nos descritores radiômicos. As lesões selecionadas serão submetidas à segmentação manual por avaliadores previamente treinados e calibrados. A segmentação consistirá na delimitação criteriosa das regiões de interesse (ROIs) nos planos axial, sagital e coronal, respeitando os limites anatômicos e as características morfológicas das lesões. Essa etapa é considerada fundamental no fluxo de trabalho radiômico, pois influencia diretamente a qualidade e a reprodutibilidade das características extraídas. Para garantir a confiabilidade das análises, serão realizadas avaliações intraexaminadores e interexaminadores. O coeficiente de correlação intraclasse (ICC) será utilizado para medir a concordância entre os avaliadores e verificar a estabilidade da segmentação. Em situações de divergência significativa, os casos serão revisados em conjunto até se alcançar consenso. Após a segmentação, serão extraídas características radiômicas relacionadas à intensidade dos tons de cinza, à textura, à forma geométrica e às relações espaciais entre os voxels. Os descritores de primeira ordem avaliarão a distribuição estatística dos níveis de cinza, incluindo parâmetros como a média, o desvio padrão, a assimetria e a curtose. Já os descritores de segunda ordem e de ordens superiores analisarão padrões de textura e de heterogeneidade tecidual por meio de matrizes matemáticas específicas. As informações clínicas, tomográficas e radiômicas serão organizadas em um banco de dados estruturado e anonimizado. Variáveis como idade, gênero, localização anatômica da lesão, características de densidade, medidas lineares e parâmetros técnicos de aquisição também serão registradas para análise estatística posterior. Os dados serão processados com o software IBM SPSS Statistics e com ferramentas computacionais específicas para análise radiômica. Inicialmente, será realizada uma análise descritiva das variáveis, empregando médias, desvios-padrão, frequências absolutas e relativas. Em seguida, serão conduzidas análises inferenciais para comparar os grupos de lesões hipodensas, hiperdensas e mistas. Dependendo da distribuição dos dados, poderão ser utilizados testes paramétricos ou não paramétricos, incluindo os testes t de Student, Mann-Whitney, Kruskal-Wallis, qui-quadrado e o teste exato de Fisher. Também serão realizadas análises de correlação entre os descritores radiômicos e os padrões de densidade das lesões, com o objetivo de identificar associações estatisticamente significativas. O estudo adotará nível de significância de 5% e intervalo de confiança de 95%. Espera-se que a análise quantitativa permita identificar assinaturas radiômicas específicas associadas aos diferentes padrões lesionais, contribuindo para o desenvolvimento de modelos diagnósticos mais objetivos e reprodutíveis. Como resultados esperados, pretende-se validar a viabilidade da aplicação da radiômica em exames de TCFC, identificando quais descritores apresentam maior estabilidade e potencial discriminatório nessa modalidade de imagem. Espera-se também construir um banco de dados estruturado com assinaturas digitais de lesões hipodensas, hiperdensas e mistas, consolidando as informações provenientes do acervo institucional da UFPE. Além disso, o estudo poderá contribuir para a redução da subjetividade na interpretação de imagens maxilofaciais, fornecendo subsídios para futuras pesquisas em inteligência artificial, aprendizado de máquina e no desenvolvimento de sistemas auxiliares ao diagnóstico odontológico. A incorporação de ferramentas quantitativas à radiologia odontológica representa um importante avanço para a prática baseada em evidências, promovendo maior precisão diagnóstica e maior potencial de impacto na tomada de decisão clínica. Outro aspecto relevante do estudo refere-se à possibilidade de padronizar as análises radiográficas em TCFC. Atualmente, um dos principais desafios da radiômica aplicada à odontologia é a variabilidade técnica entre equipamentos, protocolos de aquisição e softwares utilizados. Dessa forma, o presente projeto também poderá contribuir para futuras discussões sobre a harmonização de imagens e a validação metodológica em estudos radiômicos odontológicos. A relevância científica do projeto está diretamente associada à crescente integração entre a odontologia, a ciência de dados e a inteligência artificial. O avanço das tecnologias computacionais aplicadas à saúde tem transformado a forma como os exames de imagem são interpretados e utilizados na prática clínica. Nesse contexto, a radiômica representa uma estratégia de grande potencial translacional, permitindo converter imagens médicas em biomarcadores quantitativos capazes de auxiliar no diagnóstico, prognóstico e planejamento terapêutico. Na odontologia, especialmente na radiologia odontológica e na imagiologia dentomaxilofacial, ainda existem lacunas importantes relacionadas à padronização de análises quantitativas e ao uso de inteligência artificial aplicada à TCFC. Assim, o desenvolvimento de estudos retrospectivos robustos utilizando bases institucionais pode contribuir significativamente para o fortalecimento científico da área e para a consolidação de metodologias inovadoras. O projeto apresenta viabilidade técnica e operacional devido à disponibilidade do acervo institucional de exames tomográficos armazenados no Departamento de Clínica e Odontologia Preventiva da UFPE, que abrange uma década de atendimentos. Além disso, o estudo contará com infraestrutura computacional adequada para o processamento das imagens e com a parceria do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco, fortalecendo o rigor metodológico das análises radiômicas. Do ponto de vista ético, o estudo será submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa envolvendo seres humanos da UFPE e seguirá integralmente os princípios estabelecidos pela Resolução nº 466/2012 do Conselho Nacional de Saúde. Por se tratar de estudo retrospectivo com dados secundários, serão garantidos o anonimato das informações e a confidencialidade dos participantes. Em síntese, este projeto busca investigar o potencial da radiômica aplicada à tomografia computadorizada de feixe cônico como ferramenta auxiliar na caracterização quantitativa de lesões maxilofaciais hipodensas, hiperdensas e mistas. Ao transformar padrões visuais em informações quantitativas, a radiômica pode contribuir para reduzir a subjetividade diagnóstica, ampliar a reprodutibilidade das análises e estimular o desenvolvimento de métodos computacionais avançados aplicados à odontologia. Espera-se que os resultados obtidos forneçam bases científicas para futuras pesquisas envolvendo inteligência artificial e diagnóstico por imagem, fortalecendo a integração entre tecnologia, ciência de dados e prática odontológica baseada em evidências.