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Saúde da mulher: Biomecânica Computacional para Enfrentar os Desafios Clínicos da Mama

Resumo do projeto: A mama é um órgão que existe em ambos os sexos, e segue um curso semelhante de desenvolvimento até à puberdade. Após esta,as mamas femininas desenvolvem-se sob a influência das hormonas da hipófise, ovários e outros. Ao longo dos anos a estrutura mamária sofre alterações causadas não só pelo seu desenvolvimento natural (puberdade, idade, gravidez, menopausa), como também devido ao aparecimento de patologias [1].
O cancro da mama é a patologia com maior incidência nos EUA e na Europa Ocidental, afetando maioritariamente as mulheres [2]. De forma a evitara evolução desta doença é crucial a sua deteção precoce, uma vez que vai permitir um melhor processo cirúrgico e tratamento.
Com isto, o estudo de técnicas de diagnóstico é fundamental para melhorar as suas limitações e diminuir possíveis falsos negativos que as técnicas possam proporcionar.
A elastografia é uma das técnicas de imagem implementada na prática clínica. Existe há mais de 10 anos, no entanto mais recentemente tem-se verificado a necessidade de desenvolver novos estudos com base nela.
Desta forma pretende-se que a elastografia possa ser considerada como a técnica padrão para diagnóstico de tumores. Esta técnica tem a capacidade de fornecer e avaliar a rigidez dos tumores de forma não invasiva [3-5].Juntamente com ferramentas computacionais, pretende-se estudar a técnica
mencionada como forma de adquirir maior sensibilidade sobre a mesma no que diz respeito ao diagnóstico de tumores. Através do software Abaqus usando o método dos elementos finitos (MEF) foi desenvolvido um modelo geométrico representativo da mama que inclui a pele, tecido adiposo,
fibroglandular e músculo. Com este modelo pretende-se estudar essencialmente o comportamento dos tecidos saudáveis e tumores benignos e malignos de diferentes dimensões em mamas com distintas densidades, quando sujeitos a forças externas, simulando a técnica de imagem -
elastografia por compressão.Analisando os valores obtidos, verifica-se que quanto maior a dimensão e rigidez do tumor implementado no modelo, a força ao longo da compressão exercida tende a aumentar. O mesmo também se verifica quando analisados os valores do módulo de Young que tendem a aumentar à medida que a compressão aumenta.
Conclui-se que para um deslocamento máximo aplicado de 11.4mm sob os tecidos, quando analisado tumores de pequenas dimensões o diagnóstico poderá ser um falso negativo, contudo para tumores de maiores dimensões, os resultados sugerem que a técnica é capaz de ter a perceção da presença de eventuais tumores na mama. / The breast is an organ and exists in both sexes. It follows a similar course of development until puberty. After that, female breasts develops under the influence of pituitary hormones, ovaries, and
others. Over the years, the breast structure changes, caused not only by its natural development (puberty, age, pregnancy, menopause), as well as due to the occurrence of pathologies [1]. Breast cancer is the higher incidence pathology in the USA and Western Europe, affecting mostly women [2]. To avoid the evolution of this disease, its early detection is crucial since it will allow an improved
surgical process and treatment. With this, the study of diagnosis techniques is essential to improve its limitations and reduce possible false negatives that the techniques may provide. Elastography is one of the imaging techniques implemented in clinical practice. It Exists for more than 10 years, however, recently there has been a need to develop new studies based on it. Thus, it is intended that elastography can be considered as a standard technique for tumors diagnose. This technique can provide and evaluate the stiffness of tumors in the non-invasive way [3-5].
Together with computacional tools, it is intended to study the technique mentioned to acquire more sensitivity about it regarding the diagnosis of tumors. Through the Abaqus software using the Finite Element Method (FEM), a representative geometric model of breast was developed, which includes the skin, adipose tissue, fibroglandular tissue and muscle.
With this model it is intended to study essentially the behavior of healthy tissues and benign and malign tumors of different dimensions in breasts with distinct densities, when subject to external forces,simulated the imaging technique strain elastography. Analyzing the values obtained, it is verified that when the dimension and stiffness of the tumor increases in the model implemented, the force along the compression exercised tends to increase. The same is verified when analyzed the Young modulus, that increase when the compression increases.
It is concluded that for a maximum applied displacement of 11.4mm under the tissues, when nalyzed tumors of small dimension, the diagnosis can be a false negative. However, for the tumors with larger dimensions, the results suggest that the technique is able to have perception of the presence of possible tumors in the breast.
[1] Gray, H. (2008)." The anatomical basis of clinical practice" 39th
edition. Elsevier.
[2] Torre LA, Siegel RL, Ward EM, Jemal A. Global cancer incidence and
mortality rates and trends-an update. Cancer Epidemiol Biomark
Prev.2016;25(1):16-27.
[3] SAMSUNG Newsroom. "Exame de elastografia garante eficácia no
diagnóstico de doenças de maneira rápida e indolor". (2017). Disponível
em
https://news.samsung.com/br/exame-de-elastografia-garante-eficacia-no-diagn[..].
Acesso em 10/janeiro/2020.
[4] Sigrist, R. M. S., Liau, J., Kaffas, A. El, Chammas, M. C., &
Willmann, J. K. (2017). T h e r a n o s t i c s Ultrasound
Elastography : Review of Techniques and Clinical Applications, 7(5).
https://doi.org/10.7150/thno.18650.
[5] Barr, R. G. (2019). Future of breast elastography, 38(2), 93-105.

Identiferoai:union.ndltd.org:up.pt/oai:repositorio-aberto.up.pt:10216/129040
Date26 July 2020
CreatorsAna Margarida Correia da Rocha
ContributorsFaculdade de Engenharia
Source SetsUniversidade do Porto
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
TypeDissertação
Formatapplication/pdf
RightsopenAccess

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