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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
FACULDADE DE MEDICINA
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PEDIATRIA E SAÚDE DA CRIANÇA
MESTRADO EM MEDICINA/PEDIATRIA
“Avaliação da ecogenicidade hepática
através de análise computadorizada
em crianças obesas e eutróficas”
Ricardo Bernardi Soder
ricsoder@gmail.com
Dissertação de Mestrado apresentada à
Faculdade de Medicina da PUCRS para
Obtenção do título de Mestre em
Medicina/Pediatria.
Orientador: Prof. Dr. Matteo Baldisserotto
Porto Alegre, 2008
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ii
DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO (CIP)
Rosária Maria Lúcia Prenna Geremia
Bibliotecária CRB 10/196
S679a Soder, Ricardo Bernardi
Avaliação da ecogenicidade hepática através de análise
computadorizada em crianças obesas e eutróficas / Ricardo Bernardi
Soder. Porto Alegre: PUCRS, 2008.
50 f.: il. tab.
Orientação: Prof. Dr. Matteo Baldisserotto.
Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica do Rio
Grande do Sul. Faculdade de Medicina. Programa de Pós-
Graduação em Medicina e Ciências da Saúde. Mestrado em
Pediatria.
1. FÍGADO/ultrasonografia. 2. ABDOME/ultrasonografia. 3. FÍGADO
GORDUROSO. 4. HEPATOPATIAS. 5. OBESIDADE. 6. CRIANÇA. 7.
ESTUDOS DE CASOS E CONTRÔLES. 8. TÉCNICAS E PROCEDIMENTOS
LABORATORIAIS. I. BALDISSEROTTO, MATTEO. II. Título.
C.D.D. 616.362
C.D.U. 616.36-053.2:575 (043.2)
N.L.M.
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MESTRANDO: RICARDO BERNARDI SODER
Endereço: AV MARILAND, 1372/501 – PORTO ALEGRE/RS
CEP: 90440-190 – BAIRRO: MONT SERRAT
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TELEFONE: (51) 33332751
ÓRGÃO FINANCIADOR: CAPES
CONFLITO DE INTERESSE: NENHUM
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Dedicatória
DedicatóriaDedicatória
Dedicatória
Aos meus pais, pelo incentivo e apoio incondicional.
v
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador Prof. Dr. Matteo Baldisserotto, pela sua sabedoria, paciência
e disponibilidade, que me permitiram crescer como pesquisador. Também
agradeço pela oportunidade e incentivo, que possibilitaram alcançar meu
objetivo.
À doutoranda Caroline Lorenzoni Almeida, por sua competência e eficiência na
coleta de dados.
Ao Prof. Dr. Mário Wagner, pela substancial ajuda na análise dos dados e
cálculos estatísticos.
Às Dras. Cláudia de Souza Piccoli e Jacqueline Rizzoli, pelo importante
colaboração no estudo.
Aos funcionários do Serviço de Ecografia, pela contribuição logística e
eficiência.
À Sra. Carla Rothmann, secretária da pós-graduação, por sempre estar
disposta a ajudar.
À CAPES, pelo bolsa de incentivo à pesquisa.
vi
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ......................................................................................... ix
LISTA DE FIGURAS .......................................................................................... x
LISTA DE ABREVIATURAS ............................................................................. xi
RESUMO ......................................................................................................... xii
ABSTRACT ..................................................................................................... xiii
CAPÍTULO I
1 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................. 2
1.1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 2
1.2 Esteatose Hepática ................................................................................... 3
1.3 Fisiopatologia ............................................................................................ 4
1.4 Exames de Imagem .................................................................................. 5
1.4.1 Ultra-sonografia ............................................................................... 6
1.4.2 Tomografia Computadorizada ....................................................... 10
1.4.3 Ressonância Magnética ................................................................ 11
1.5 Biópsia Hepática ..................................................................................... 12
vii
2 JUSTIFICATIVA ........................................................................................ 14
3 OBJETIVOS .............................................................................................. 17
3.1 Objetivo Principal ............................................................................. 17
3.2 Objetivo Secundário ......................................................................... 17
4 REFERÊNCIAS ......................................................................................... 18
CAPÍTULO II
5 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................ 24
5.1 Validação da Técnica Ultra-sonográfica ................................................. 24
5.2 População em Estudo ............................................................................. 25
5.3 Dados Antropométricos .......................................................................... 26
5.4 Exames Laboratoriais ............................................................................. 26
5.5 Técnica de Ultra-sonografia Hepática com Análise Computadorizada ... 26
5.6 Análise Estatística .................................................................................. 28
CAPÍTULO III
ARTIGO ORIGINAL ......................................................................................... 31
viii
CAPÍTULO IV
CONCLUSÕES ................................................................................................. 37
CAPÍTULO V
FIGURAS DO ARTIGO .................................................................................... 40
ANEXOS
Anexo 1 - Carta de Aprovação do Comitê de Ética da PUCRS ....................... 47
Anexo 2 - Termo de Consentimento Livre Esclarecido .................................... 48
Anexo 3 - Análise Ultra-Sonográfica da Ecogenicidade Hepática em Crianças
Obesas ............................................................................................. 50
APÊNDICE
Apêndice 1 – Banco de dados ........................................................................... ii
ix
LISTAS DE TABELAS
CAPÍTULO III
Table 1 – Laboratory findings ........................................................................... 35
CAPÍTULO V
Table 1 – Laboratory findings ........................................................................... 45
x
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1 - Ultra-sonografias de pacientes sem esteatose (imagem esquerda) e
com esteatose hepática (imagem direita). CR = Córtex Renal.
Fig=Fígado ......................................................................................... 8
CAPÍTULO III
Figure 1 - Digital sonogram of hepatorenal interface for computer-assisted
calculation of hepatorenal index (IHR). . L = Liver;
RK = Right Kidney ............................................................................ 32
Figure 2 - Liver and kidney echogenicity values of normal-weight and obese
Children ............................................................................................ 33
Figure 3 - Normal-weight 9-year-old child sonogram. L = Liver; RK = Right
Kidney .............................................................................................. 33
Figure 4 - Obese 10-year-old child sonogram. L = Liver; RK = Right Kidney ... 33
Figure 5 - Hepatorenal index of normal-weight and obese children. ................ 34
CAPÍTULO V
Figure 1 - Digital sonogram of hepatorenal interface for computer-assisted
calculation of hepatorenal index (IHR). . L = Liver;
RK = Right Kidney ............................................................................ 40
Figure 2 - Liver and kidney echogenicity values of normal-weight and obese
Children ............................................................................................ 41
Figure 3 - Normal-weight 9-year-old child sonogram. L = Liver; RK = Right
Kidney .............................................................................................. 42
Figure 4 - Obese 10-year-old child sonogram. L = Liver; RK = Right Kidney ... 43
Figure 5 - Hepatorenal index of normal-weight and obese children. ................ 44
xi
LISTA DE ABREVIATURAS
ANOVA Teste Análise de Variância
EENA Esteatoepatite não-alcoólica
EH Esteatose Hepática
EHNA Esteatose Hepática não-alcoólica
IC Intervalo de Confiança
IHE Índice Hepato-Esplênico
IHR Índice Hepatorrenal
IMC Índice de Massa Corporal
NCHS National Center for Health Statistics
OMS Organização Mundial da Saúde
RM Ressonância Magnética
ROI Region of interest
SPSS Statistical Package for the Social Sciences
TC Tomografia Computadorizada
UH Unidades de Hounsfield
xii
RESUMO
OBJETIVOS: Até o momento, não existe um método simples que avalie a
ecogenicidade hepática por análise computadorizada. O objetivo desse estudo
é propor uma metodologia acessível e reprodutível para quantificação da
ecogenicidade hepática em crianças obesas e eutróficas através de análise
computadorizada, estabelecendo uma correlação com os exames laboratoriais.
MATERIAIS E MÉTODOS: O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em
Pesquisa de nossa instituição e todos os pais ou responsáveis legais pelas
crianças assinaram o termo de consentimento para participar do estudo. Vinte e
duas crianças entre 6 e 11 anos foram alocadas em dois grupos de 11 crianças,
emparelhadas por sexo e idade. Todas as crianças realizaram ultra-sonografia
abdominal, medidas antropométricas e exames laboratoriais. Utilizou-se um
programa de análise computadorizada de imagens (ImageJ) para calcular o
índice hepatorrenal (IHR), que representa a diferença de ecogenicidade entre o
parênquima hepático e o córtex renal. Para análise estatística, foram utilizados
o teste t de Student e o teste de Mann-Whitney.
RESULTADOS: O IHR foi estatisticamente diferente entre as crianças obesas e
eutróficas (33.9±6.6 versus 14.1±6.1, p<0.001). A análise dos exames
laboratoriais das crianças obesas e eutróficas revelou diferença
estatisticamente significativa nos valores de glicose (p=0,034), insulina
(p=0,008), triglicerídeos (p=0,036), ácido úrico (p<0,001) e fosfatase alcalina
(p=0,045).
CONCLUSÃO: A análise computadorizada da ecogenicidade hepática,
utilizando o programa ImageJ, é uma ferramenta acessível, reprodutível e de
fácil manuseio para calcular o IHR, podendo também ser usada no seguimento
e controle do tratamento da infiltração gordurosa hepática em crianças obesas.
PALAVRAS CHAVES: Ultra-som, Índice hepatorrenal, Análise
computadorizada, Esteatose hepática.
xiii
ABSTRACT
PURPOSE: No simple computer-assisted method to assess liver echogenicity
has been developed to date. This study describes an accessible and
reproducible computer-assisted method to measure liver echogenicity in obese
and normal-weight children, and correlates it with laboratory tests.
MATERIALS AND METHODS: Research ethics committee approval was
obtained for this study, and written informed consent was obtained from all
participants' parents or guardians. Twenty-two children aged 6 to 11 years were
assigned to one of two groups of 11 children each and paired by sex and age.
All children underwent US examination, anthropometric measurements and
laboratory tests. A hepatorenal index (HRI) was calculated using the ImageJ
image analysis software as the difference in echogenicity between liver
parenchyma and kidney cortex. The Student t test and the Mann-Whitney tests
were used for statistical analyses.
RESULTS: HRI was statistically different between obese and normal-weight
children (33.9±6.6 versus 14.1±6.1, p<0.001). The analysis of laboratory tests of
obese and normal-weight children revealed statistically significant differences in
the values of glucose (p=0.034), insulin (p=0.001), triglycerides (p=0.036), uric
acid (p<0.001) and alkaline phosphatase (p=0.045).
CONCLUSIONS: Computer-assisted analysis of US liver echogenicity using the
ImageJ software is an accessible, reproducible and easy tool to calculate HRI,
and may be used to follow up and control the treatment of fat infiltration in the
liver of obese children.
KEYWORDS: ultrasound, hepatorenal index, computer-assisted, hepatic
steatosis
CAPÍTULO I
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1 REFERENCIAL TEÓRICO
1.1 INTRODUÇÃO
A obesidade infantil tem representado nas últimas décadas um grande
problema de saúde pública, sendo considerada uma epidemia global pela
Organização Mundial da Saúde (OMS) e o principal fator de risco para a
obesidade na idade adulta.
1-3
Nos últimos 10 anos, esta doença tem crescido
em torno de 10 a 40% na maioria dos países europeus.
4,5
No Brasil, esse índice
alcança cerca de 30% das crianças, principalmente nas famílias de média e alta
renda.
6-10
O excesso de peso pode ocasionar sérios problemas à saúde da
criança, devido ao risco aumentado de doenças cardiovasculares e respiratórias
nessa população. Crianças obesas apresentam com maior freqüência aumento
dos níveis de colesterol, triglicerídeos e pressão arterial, além de apresentarem
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maior intolerância à glicose. Entre os problemas respiratórios, a obesidade
infantil está associada à maior incidência de doenças obstrutivas das vias
aéreas, tais como asma e apnéia do sono.
11
Além disto, as alterações
metabólicas decorrentes da obesidade nesta população também aumentam o
risco de desenvolver esteatose hepática não-alcoólica (EHNA), que tem sido
proposta como um dos componentes da síndrome metabólica.
12, 13
1.2 Esteatose Hepática (EH)
Por definição, a EH é caracterizada pelo acúmulo de gordura,
principalmente triglicerídeos, em uma percentagem entre 5-10% do peso total
do fígado, que ocorre devido a uma variedade de causas.
14
As duas condições
mais comumente associadas à EH são o alcoolismo, freqüente em adultos, e a
EH não relacionada ao consumo de álcool, que pode estar associada à
obesidade e à síndrome metabólica, fatores de importância crescente na
população pediátrica. Outras causas relativamente comuns de infiltração
gordurosa do fígado são as hepatites virais e o uso ou abuso de certas
drogas.
15
Crianças obesas são mais propensas a desenvolver EH que as crianças
eutróficas. A prevalência de EH em toda a população adulta varia entre 10 a
24%. Essa prevalência aumenta para 57 a 74% em adultos com obesidade. Na
população pediátrica, a EH tem uma prevalência global de 2,6%, alcançando
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índices que variam entre 23% e 53% em crianças obesas.
14
Acredita-se que a
prevalência da EH tende a aumentar juntamente com o aumento das taxas de
obesidade, inclusive nas crianças, constituindo um problema de saúde pública.
O primeiro relato de uma criança com EHNA foi descrito em 1983,
16
não
refletindo o atual contexto, no qual verificamos um crescente aumento na
incidência de obesidade
17
e síndrome metabólica entre as crianças,
transformando a EHNA em uma causa relativamente comum de doença
hepática nessa população.
Em indivíduos obesos, existe uma relação direta entre índice de massa
corporal (IMC) e a severidade da EH. Em três estudos sobre a obesidade
infantil, que utilizaram parâmetros clínicos, bioquímicos e ultra-sonográficos
para graduação da infiltração gordurosa do fígado, encontraram uma
prevalência de EH entre 53 e 77%
18,19
Nesse estudo, a esteatose foi graduada
pela ultra-sonografia de acordo com discrepância entre as ecogenicidades do
fígado e córtex renal.
1.3 Fisiopatologia
A patogênese da EHNA permanece pouco entendida desde a primeira
descrição sobre a doença. Existem muitas hipóteses para tentar explicar a
fisiopatologia da EHNA, porém nenhuma respondeu o mecanismo exato dessa
doença. Até o momento, não se sabe por que alguns pacientes com EH simples
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evoluem de maneira favorável, sem esteatoepatite, enquanto outros indivíduos,
com graus semelhantes de infiltração gordurosa hepática, desenvolvem uma
doença progressiva, conhecida como esteatoepatite não-alcoólica (EENA). A
EH simples, sem inflamação, é considerada uma condição benigna, não
associada à elevação das transaminases. Contrariamente, a EENA é uma
doença mais agressiva, com alteração das enzimas hepáticas, podendo evoluir
em alguns casos para fibrose ou cirrose hepática.
19
Nesse contexto, uma das
patogêneses propostas é o acúmulo de gordura no fígado, seguida por dano
hepatocelular oxidativo, com conseqüente inflamação e fibrose. Acredita-se que
as diferenças na distribuição de gordura pelo corpo, os sistemas anti-oxidantes
e a predisposição genética podem estar entre as possíveis explicações para o
desenvolvimento e progressão da doença.
14
Diante do risco aumentado da infiltração gordurosa hepática evoluir para
graus variados de inflamação hepatocelular e devido ao reconhecimento da
esteatoepatite como um diagnóstico distinto da EH, muitos estudos vem sendo
publicados com o objetivo de encontrar um método não-invasivo por imagem
que permita a mensuração da quantidade de gordura no fígado.
20
1.4 Exames de Imagem
Atualmente, existem tentativas de avaliação e quantificação da EH de
forma não-invasiva através de diferentes exames de imagem, tais como ultra-
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som, tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (RM). Todos
visam à graduação indireta da infiltração gordurosa do fígado, objetivando
encontrar resultados semelhantes aos da biópsia hepática, considerada o
padrão ouro no diagnóstico da esteatose.
21
1.4.1 Ultra-sonografia
Há mais de duas décadas, Henschke et al. analisaram
retrospectivamente os exames ultra-sonográficos de 28 crianças com
hepatomegalia e aumento difuso da ecogenicidade hepática, que haviam sido
submetidas à biópsia do fígado por outros motivos durante a internação
hospitalar. O objetivo dos autores era encontrar uma possível explicação para o
aumento da ecogenicidade hepática no ultra-som, ou seja, saber o motivo pelo
qual o fígado tinha a aparência mais branca e brilhante que o habitual, descrito
na época como “bright liver”.
22
Após análise histopatológica das biópsias
hepáticas, foi constatada uma associação entre a hiperecogenicidade hepática
e acúmulo de gordura nos hepatócitos, demonstrando relação entre esteatose e
aumento da ecogenicidade do fígado.
18
A ultra-sonografia tem sensibilidade de 89% e especificidade de 93% na
detecção de esteatose hepática.
22-24
No entanto, assim como outros métodos
de imagem, entre os quais se incluem a TC e RM, o ultra-som pode apenas
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predizer o grau de EH, ao contrário da biópsia, que é um exame confirmatório e
considerado “padrão-ouro” para o diagnóstico de EHNA. Entretanto, por ser um
método diagnóstico invasivo, a biópsia tem sido pouco empregada na
população pediátrica, exceto em casos especiais.
15
A ultra-sonografia é o exame de mais baixo custo, com amplo acesso à
população e totalmente inócua ao paciente,
25
podendo ser utilizada em larga
escala como “screening populacional” na detecção da EH em crianças com
excesso de peso. Seu emprego na faixa etária pediátrica torna menos provável
que outras doenças caracterizadas por aumento da ecogenicidade hepática em
diferentes graus simulem infiltração gordurosa, tais como a hepatopatia crônica.
Esse conceito é importante, já que nos indivíduos sem estas doenças, a
possibilidade da hiperecogenicidade hepática corresponder a esteatose é muito
alta. Entre as limitações do ultra-som, destaca-se sua dependência do
examinador, caracterizando um exame de interpretação subjetiva,
diferentemente da TC e da RM, que são exames originalmente
computadorizados.
26
No exame ultra-sonográfico, em condições normais, a ecogenicidade do
fígado é igual ou discretamente maior em relação ao córtex renal ou
parênquima esplênico. Além disso, os vasos intra-hepáticos são bem
delimitados e o aspecto posterior do fígado e o diafragma são de fácil
visualização. Na EH, o diagnóstico ultra-sonográfico pode ser estabelecido
quando a ecogenicidade do fígado excede a do córtex renal ou do baço e
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adicionalmente ocorre atenuação do feixe acústico, com perda da definição dos
contornos do diafragma e da arquitetura intra-hepática (Figura 1).
Existem vários padrões de infiltração gordurosa do parênquima hepático
que variam conforme a distribuição do depósito de gordura no fígado, podendo
ser difuso, focal, multifocal, perivascular ou subcapsular.
27,28
O padrão difuso é
a distribuição mais encontrada na EH, sendo caracterizado por envolvimento
difuso e homogêneo do fígado, o que torna seu diagnóstico mais rápido e
acurado. Os demais padrões de EH são encontrados menos freqüentemente e
são de difícil diagnóstico através dos exames de imagem. Isso ocorre pela
aparência pseudotumoral de algumas formas atípicas de infiltração gordurosa,
que podem simular lesões hepáticas nodulares de várias etiologias.
A diferença de ecogenicidade entre o fígado e o córtex renal, também
conhecida como índice hepatorrenal, é uma das técnicas muito utilizadas pelos
Sem esteatose
Com esteatose
Figura 1 – Ultra-sonografias de pacientes sem esteatose (imagem esquerda) e com esteatose hepática
(imagem direita). CR = Córtex Renal. Fig = Fígado
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9
médicos ultra-sonografistas para detectar mais facilmente o aumento da
ecogenicidade hepática, permitindo a graduação da esteatose em graus leve,
moderado e severo.
24
No entanto, devido ao ultra-som ser uma técnica
operador-dependente, as interpretações podem variar conforme a experiência e
o conhecimento de cada médico ultra-sonografista. Esse problema particular do
ultra-som, por tratar-se de uma técnica operador-dependente, tem sido
atenuado nos últimos anos devido ao crescente emprego da captura e
armazenamento digitais das imagens ultra-sonográficas e ao avanço das
técnicas de análise computadorizada de imagens, permitindo, dessa maneira, a
quantificação da ecogenicidade dos tecidos examinados pelo ultra-som, em
especial o parênquima hepático e o córtex renal, através do índice hepato-renal.
Na literatura, a maioria dos estudos utiliza uma combinação de critérios
ultra-sonográficos subjetivos para graduação da EH em adultos, cuja técnica é
aplicada até hoje na prática diária.
29-31
Outros estudos, no entanto, empregam a
análise computadorizada da ecogenicidade hepática para quantificar e estimar
o grau de infiltração gordurosa em indivíduos adultos, visando reduzir a
subjetividade na graduação e interpretação das imagens ultra-sonográficas pelo
médico examinador. Grande parte das técnicas ultra-sonográficas de análise
computadorizada propostas nesses estudos, diferentemente da nossa, avalia
apenas o parênquima hepático, através de histogramas, pós-processamento de
imagens e cálculos complexos, visando obter uma estimativa do grau de
infiltração gordurosa.
32,33
Encontramos apenas um estudo de análise
computadorizada da ecogenicidade que, de maneira semelhante ao nosso
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estudo, utiliza o contraste hepatorrenal para estimar o grau de EH, o qual
apresenta ótima correlação com escores clínicos de esteatose, demonstrando
sensibilidade e especificidade de 92% e 94%, respectivamente.
34
Apesar
dessas tentativas, até o momento nenhuma das técnicas computadorizadas
propostas foi adotada pela comunidade médica na investigação da EH,
possivelmente devido à falta de otimização e à alta complexidade das técnicas
de análise computadorizada das imagens disponível até o momento. Vale
ressaltar que em nossa revisão não encontramos nenhum estudo semelhante
abordando a análise computadorizada da ecogenicidade hepática em crianças
obesas.
Diante disso, esse estudo tem dois objetivos: avaliar uma nova
metodologia para quantificar a ecogenicidade hepática no exame ultra-
sonográfico através de análise computadoriza que seja reprodutível, acessível e
de fácil utilização e verificar se existe correlação entre a ecogenicidade hepática
de crianças eutróficas e obesas com os exames laboratoriais.
1.4.2 Tomografia Computadorizada
A TC sem contraste também tem sido utilizada com sucesso desde a
década de 70 na avaliação e graduação da EH, possuindo sensibilidade de
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82% e especificidade de 100% no diagnóstico dessa patologia.
35,36
O princípio
básico da TC para detecção da infiltração gordurosa é a mensuração da
densidade hepática em Unidades de Hounsfield (UH). Na EH, geralmente
ocorre redução difusa na densidade do parênquima hepático, tornando-se mais
hipodenso que o normal. Uma das maneiras mais utilizadas para quantificação
da EH na TC sem contraste é a comparação com o baço, através do cálculo do
índice hepato-esplênico (IHE), obtido pela subtração entre as atenuações do
parênquima hepático e esplênico. Diferenças maiores que 10 UH entre o fígado
e o baço são altamente preditivas de EH, apresentando boa correlação com a
análise histológica. Embora seja muito útil na detecção da EH, a TC não tem a
capacidade de quantificar o depósito de gordura no fígado, podendo apenas
estimá-la.
A TC tem sido pouco utilizada em crianças, principalmente devido à
radiação excessiva, maior necessidade de sedação e ao custo mais elevado,
quando comparada ao ultra-som.
37
1.4.3 Ressonância Magnética
A RM parece ser o método de imagem mais sensível e objetivo para
demonstração e quantificação da EH em adultos, utilizando seqüências
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específicas, tais como “chemical shift” que permitem o cálculo da fração livre de
gordura no fígado.
38,39
De acordo com estudo que avaliou o fígado de potenciais
doadores para transplante hepático, a RM foi capaz de diagnosticar com alta
sensibilidade (100%), especificidade (92,3%) e acurácia (93%) os pacientes
com infiltração gordurosa superior a 20%, que é considerado o ponto de corte
para contra-indicar a doação do órgão.
40
Por não emitir radiação ionizante e pela sua capacidade de quantificar a
fração de gordura, a RM representa o melhor método para investigação da EH
em crianças obesas. Além disso, no mesmo exame é possível avaliar a relação
entre o grau de EH e a distribuição de tecido adiposo na criança, que pode se
depositar no tecido subcutâneo ou visceral.
Entretanto, devido ao custo elevado, maior necessidade de sedação e
sua limitação com pacientes claustrofóbicos, a RM não vem sendo utilizada
como rotina na investigação da EH.
1.5 Biópsia Hepática
A biópsia hepática é considerada o método padrão-ouro para o
diagnóstico definitivo da EH, permitindo sua quantificação. Com a análise
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histológica, também é possível fazer a diferenciação entre EHNA e EENA, que
é uma doença inflamatória gradualmente progressiva, que pode levar à fibrose.
A maioria dos estudos gradua de forma semiquantitativa a esteatose
macrovacuolar: ela é classificada como discreta quando compromete de 0 a
33% dos hepatócitos; moderada quando compromete 33 a 66% e acentuada
quando compromete mais de 66% dos hepatócitos.
41
No entanto, por ser um método invasivo e de alto custo, a biópsia
hepática não está indicada na investigação da EH em crianças, sendo seu uso
permitido apenas em casos selecionados. Essa limitação da biópsia hepática
torna necessária a utilização de métodos diagnósticos alternativos e não-
invasivos para a demonstração e quantificação da infiltração gordurosa do
fígado, entre os quais se incluem os métodos de imagem previamente
descritos.
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2 JUSTIFICATIVA
A obesidade infantil representada um grande problema de saúde pública,
sendo considerada uma epidemia global pela OMS.
2
Nas últimas décadas, ela
tem crescido rapidamente na maioria dos países europeus, fato que ocorre
também no Brasil.
4-10
Além de a obesidade trazer sérios problemas para a saúde da criança,
ela também contribui para um significativo aumento na prevalência da EHNA na
população pediátrica.
12
A infiltração gordurosa do fígado é demonstrada na ultra-sonografia
como um aumento difuso da ecogenicidade, ou seja, o parênquima hepático
torna-se mais branco e brilhante que o habitual (“bright liver”).
17
Uma técnica
bastante empregada pelos médicos ultra-sonografistas para detectar mais
facilmente o aumento da ecogenicidade hepática é o índice hepatorrenal (IHR),
que avalia a diferença de ecogenicidade entre o fígado e o córtex renal direito,
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permitindo a graduação da EH em graus leve, moderado e severo.
24
Atualmente, essa técnica de análise visual e subjetiva da ecogenicidade
hepática permanece ainda bastante utilizada nos centros de diagnóstico por
imagem para avaliação e graduação da EH., por ser um método simples,
seguro e barato.
42
No entanto, por se tratar de uma técnica visual e
dependente do médico examinador, ocorrem muitas variações e erros na
interpretação e graduação das imagens ultra-sonográficas representativas do
parênquima hepático. Esses fatores, aliados ao diferente grau de conhecimento
técnico e experiência de cada médico ultra-sonografista, tornam o método de
análise visual pouco reprodutível e confiável.
Nesse sentido, vários estudos foram propostos com o objetivo de
quantificar a ecogenicidade hepática e estimar o grau de infiltração gordurosa
por meio de análise computadorizada do parênquima hepático, visando reduzir
a subjetividade da graduação da EH e padronizar sua interpretação pelos ultra-
sonografistas. No entanto, até o momento nenhum dos métodos de análise
computadorizada propostos vem sendo utilizado na prática diária como
ferramenta adicional na investigação da EH, possivelmente devido a sua alta
complexidade e difícil aplicação.
No presente estudo, pretende-se aplicar um novo protocolo que seja
acessível, reprodutível e de fácil manuseio para mensuração do IHR, através da
análise computadorizada das imagens ultra-sonográficas. Com isso, objetiva-se
reduzir e talvez anular o viés “operador-dependente”, permitindo, dessa
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maneira, uma quantificação mais acurada e fidedigna da diferença de
ecogenicidade entre o fígado e o córtex renal direito. O estudo também visa
reduzir a subjetividade e a variabilidade das interpretações ultra-sonográficas
relacionadas à graduação da EH em crianças com suspeita de esteatose.
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3 OBJETIVOS
3.1 Objetivo Principal
Validar um método para quantificação da ecogenicidade hepática,
através de análise computadorizada.
3.2 Objetivo Secundário
Avaliar se existe associação entre a ecogenicidade hepática e os
exames laboratoriais nas crianças obesas e eutróficas.
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histopathologic findings. Radiology, 2006; 240(1):116-29.
41. Brunt EM, Nonalcoholic steatohepatitis: definition and pathology. Semin
Liver Dis, 2001; 21(1): 3-16.
42. de Moura Almeida A, Cotrim HP, Barbosa DB, et al., Fatty liver disease in
severe obese patients: diagnostic value of abdominal ultrasound. World J
Gastroenterol, 2008; 14(9): 1415-8.
CAPÍTULO II
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5 MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 Validação da Técnica Ultra-sonográfica
A técnica de análise computadorizada do IHR aplicada em nosso
protocolo de investigação foi validada através de estudo prospectivo em onze
pacientes, conduzido no Hospital São Lucas da PUCRS. Os pacientes
examinados foram alocados por conveniência no momento de seu
comparecimento ao Serviço de Ultra-sonografia, para agendamento do exame.
Foram alocados consecutivamente pacientes sem histórico de doença hepato-
renal, que concordavam em participar do estudo. Não houve restrição de idade,
peso ou sexo para participação do estudo. O objetivo desse estudo de
validação foi avaliar, através de análise computadorizada, o IHR de cada
paciente em três aparelhos de ultra-som de fabricantes distintos. Para isso,
cada paciente foi examinado três vezes, em momentos e dias distintos, cada
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vez em um tipo de aparelho, com a intenção de cegar o examinador. Durante
cada exame, foram realizados três ajustes de ganho diferentes (ganho alto,
médio e baixo), com documentação das imagens representativas do fígado e do
córtex renal. Essas imagens ultra-sonográficas foram submetidas à análise
computadorizada através do software “ImageJ”, para o cálculo do IHR.
5.2 População em Estudo
Estudo de casos e controles que avaliou crianças obesas entre 6 e 11
anos de idade, alocadas por conveniência do ambulatório de obesidade do
Hospital São Lucas da PUCRS, com IMC igual ou superior ao percentil 97, no
período de dezembro de 2007 a fevereiro de 2008. Para o grupo controle,
foram incluídas crianças eutróficas, emparelhadas por sexo e idade, com IMC
entre os percentis 25 e 75, que consultavam na nossa instituição por outros
motivos e que realizaram coleta de exames laboratoriais. Excluíram-se as
crianças com doença hepatorrenal e em uso de drogas hepatotóxicas,
nefrotóxicas, corticosteróides e imunossupressores. Nos dois grupos, foram
realizadas medidas antropométricas, exames laboratoriais e ultra-sonografia. O
estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa de nossa instituição e
todos os pais ou os responsáveis legais pelas crianças assinaram o termo de
consentimento para participar do estudo.
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5.3 Dados Antropométricos
Foram registrados dados sobre sexo, idade, peso, altura, circunferência
abdominal e IMC. Utilizou-se a tabela de IMC versus idade do NCHS (National
Center for Health Statistics) para acessar o percentil de cada criança.
5.4 Exames Laboratoriais
Todas as crianças incluídas no estudo realizaram exames laboratoriais
em jejum de 12 horas, para dosagem das concentrações de glicose, insulina,
colesterol total, colesterol HDL, triglicerídeos, transaminases, fosfatase alcalina,
gama-gt e ácido úrico. As amostras sangüíneas foram coletadas e analisadas
de maneira padronizada no laboratório de nossa instituição.
5.5 Técnica de Ultra-sonografia Hepática com Análise Computadorizada
Os exames ultra-sonográficos foram realizados em uma plataforma HD11
(Phillips Medical Systems) com transdutor convexo de 3,5 – 5 MHz, em tempo
real e escala cinza, com parâmetros de imagem ajustados de maneira idêntica
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para todas as crianças examinadas. Todas as ultra-sonografias foram
realizadas pelo mesmo médico radiologista e tiveram a duração aproximada de
1 a 2 minutos. Para cada paciente foi obtida uma imagem representativa do
parênquima hepático e córtex renal direito, utilizando abordagem subcostal, na
linha hemiclavicular. A imagem ultra-sonográfica era composta pelo segmento
hepático VI e pelo parênquima renal adjacente, obtida ao nível do espaço
hepatorrenal. Após digitalização da imagem ultra-sonográfica em formato “.tiff”
(tagged image file format), utilizou-se um programa de domínio público para
análise computadorizada (ImageJ; National Institutes of Health, Bethesda, Md),
disponível gratuitamente na internet através do site http://rsb.info.nih.gov/ij/index.html.
Esse programa permite a mensuração da ecogenicidade da imagem digital
obtida através da ultra-sonografia, sendo possível quantificar a ecogenicidade
do parênquima hepático e do córtex renal direito. Seus valores são graduados
em escada de cinza, em unidades arbitrárias, que variam de 0 até 255, do preto
ao branco, respectivamente. Para análise computadorizada, foram selecionadas
duas regiões de interesse (ROI) com formato circular, descritas a seguir:
1) parênquima hepático, próximo de sua borda inferior (área: 400
– 500 pixels).
2) córtex renal direito, próximo de sua borda superior (área: 300 –
400 pixels).
As duas ROI foram selecionadas de maneira justaposta na mesma
imagem e no mesmo eixo do feixe acústico, a fim de minimizar artefatos e
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variações na ecogenicidade da janela acústica. Após a mensuração da
ecogenicidade nas regiões de interesse, subtraíram-se os dois valores
resultantes para obtenção do IHR. Esse protocolo foi aplicado para todas as
crianças incluídas no estudo, obesas e eutróficas.
IHR = Ecogenicidade Hepática – Ecogenicidade córtex renal
5.6 Análise Estatística
No estudo de validação, foi empregada o teste Análise de Variância
(ANOVA), a partir do qual foram calculados os Coeficientes de Correlação
Intraclasse e Interclasse, que são ferramentas estatísticas utilizadas para
estimar a fidedignidade de um teste de validação. Esses testes verificaram se
existia diferença, ou não, entre o IHR do mesmo paciente, avaliado em três
ajustes de ganho diferentes e em três aparelhos de ultra-som distintos.
No estudo principal, os dados coletados foram armazenados em planilha
Excel e analisados através do programa estatístico SPSS (Statistical Package
for the Social Sciences), versão 13.0. Os dados serão expressos em médias e
desvios-padrões.
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Inicialmente, a estimativa do tamanho amostral foi baseada em estudo
piloto, assumindo o IHR em crianças obesas e eutróficas fosse
aproximadamente de 15, com desvio padrão de 10, poder de 0,95 e nível de
significância de 0,05, constituindo adequada uma amostra de 10 pacientes por
grupo. Usou-se o IHR como variável dependente e a obesidade como variável
independente. Os dados relacionados ao IHR distribuíram-se em curva
unicaudal, com intervalo de confiança (IC) de 95%. Os valores mensurados de
glicose, insulina, colesterol total, colesterol HDL, triglicerídeos, transaminases,
fosfatase alcalina, gama-gt e ácido úrico foram distribuídos em uma curva
unicaudal longa à direita. Utilizou-se o test t de Student para médias com
distribuição normal e o teste de Mann-Whitney para médias com distribuição
anormal.
CAPÍTULO III
ARTIGO ORIGINAL
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CAPÍTULO IV
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CONCLUSÕES
Podemos observar que o cálculo do IHR, obtido por análise
computadorizada, conforme técnica proposta neste estudo, possibilita
quantificar alterações na ecogenicidade hepática de crianças obesas e
eutróficas de maneira rápida, acurada e precisa.
Também verificamos que ocorreu correlação significativa entre os
exames laboratoriais e os valores de IHR das crianças obesas e eutróficas. Nas
crianças obesas com IHR alterado, os níveis sanguíneos de glicose, insulina,
triglicerídeos, ácido úrico e fosfatase alcalina estavam proporcionalmente mais
elevados em relação aos exames laboratoriais das crianças eutróficas.
Diante disso, concluímos que a método de avaliação da ecogenicidade
hepática por análise computadorizada desenvolvida pelos autores, com auxílio
do programa ImageJ, é ferramenta diagnóstica acessível, reprodutível e de fácil
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utilização na avaliação da EH, que independe do examinador e pode ser
utilizada também no acompanhamento e na monitorização do tratamento da
infiltração gordurosa do fígado de crianças obesas.
CAPÍTULO V
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– Digital sonogram of hepatorenal interface for computer-assisted
calculation of hepatorenal índex (HRI). L=Liver; RK=Right Kidney
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children.
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Figure 3 – Normal weight 9-year-old child sonogram. L=Liver,RK = Right Kidney
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– Obese 10-year-old sonogram.
L= Liver,RK=Right Kidney
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Anexo 1 – Carta de Aprovação do Comitê de Ética da PUCRS
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Anexo 2 - Termo de Consentimento Livre Esclarecido
Esta pesquisa tem como objetivo avaliar se existe diferença entre a
ecogenicidade hepática entre crianças obesas e eutróficas, atendidas no
Hospital São Lucas da PUCRS.
Sendo a ultra-sonografia um ferramenta diagnóstica de fácil acesso,
baixo custo, sem risco para o paciente e solicitada com freqüência para
investigação de diversas patologias, o presente estudo pretende examinar os
pacientes ambulatoriais, com ultra-sonografia agendada no Serviço de Ultra-
sonografia do nosso hospital, que preenchem os critérios de inclusão e
exclusão e que queiram participar do estudo.
A mesma coleta de sangue utilizada para os exames laboratoriais de
rotina, solicitados pelo médico assistente, será usada para esta pesquisa,
mediante consentimento informado do paciente e seus pais.
Pelo presente Consentimento Informado, declaro que fui esclarecido, de
forma clara e detalhada, livre de qualquer forma de constrangimento e coerção,
dos objetivos, da justificativa, e dos procedimentos que serei submetido.
Fui, igualmente, informado (a):
- da garantia de receber resposta a qualquer pergunta ou esclarecimento a
qualquer dúvida a cerca do exame, benefícios e outros assuntos relacionados
com a pesquisa;
- da liberdade de retirar meu consentimento informado, a qualquer momento, e
deixar de participar do estudo, sem que isso traga prejuízo à continuação de
meu cuidado e tratamento;
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oo
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s
s
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s
49
- da segurança de que não serei identificado e que se manterá o caráter
confidencial das informações relacionadas com a minha privacidade;
Os Pesquisadores responsáveis por este Projeto de Pesquisa são os médicos
Matteo Baldisserotto e Ricardo Bernardi Soder, que estão disponíveis para
qualquer esclarecimento adicional nos fones (51) 33203000, ramal 2520 –
Dr. Matteo e (51) 98223308 – Dr. Ricardo. O Comitê de Ética em Pesquisa
pode ser contatado pelo fone (51) 33203045
Data: ____ de __________________ de ___________Porto Alegre / BRASIL
Nome do Paciente:
____________________________________________________________
Nome do Responsável Legal
____________________________________________________________
Assinatura do Responsável Legal
____________________________________________________________
A
AA
A
A
AA
A
n
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n
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s
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s
50
Anexo 3 – Análise Ultra-Sonográfica da Ecogenicidade Hepática em
Crianças Obesas
Número ___
Registro: ____________ Telefone Contato: ____________
Nome: ___________________________________________
Data Nascimento: __/__/____ Idade: ______ Sexo: ______
Peso Atual: _______ Altura atual: _______ IMC: _______
Circunferência Abdominal: ______
EXAMES LABORATORIAIS (atuais):
Data: __/__/____
Data: __/__/____
Colesterol Total
Colesterol HDL
Triglicerídeos
TGO
TGP
F
osfatase Alcalina
Gama GT
Insulina
Glicemia
Ácido Úrico
NÃO INCLUIR CRIANÇAS:
• EM USO DE CORTICÓIDE SISTÊMICO E IMUNOSSUPRESSORES
• DOENÇA HEPATORRENAL
APÊNDICE
A
AA
A
A
AA
A
p
pp
p
p
pp
p
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êê
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c
c
cc
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e
ee
e
ii
Apêndice 1 - Banco de Dados
LEGENDAS
ac.urico Ácido úrico
circ_abd Circunferência abdominal
Col_total Colesterol total
dp Desvio padrão
Ecog_Fig Ecogenicidade do parênquima hepático
Ecog_RD Egogenicidade do córtex renal direito
fa Fosfatase alcalina
gama_gt Gama glutamil transferase
glic Glicose
hdl Colesterol HDL
insul Insulina
m média
tgo Transaminase glutâmico oxalacética
tgp Transaminase glutâmico pirúvica
trig Triglicerídeos
OBESOS
Idade
Dif Fig
-
RD
Ecog_Fig
Ecog_RD
Col_total
hdl
trig
tgo
tgp
fa
gama_gt
insul
glic
ac_urico
circ_abd
1
11
38
90
52
146
50
63
39
38
452
12
7,9
84
3,8
110
2
11
46
160
114
198
61
69
36
42
751
15
21,4
85
4,7
92
3
11
36
86
5
0
208
50
179
29
34
630
18
22,9
92
6,6
92
4
10
39
80
41
178
53
119
23
19
225
14
14,4
92
5,1
91
5
10
30
75
45
168
44
120
25
33
158
13
6,3
84
3,3
97
6
10
29
71
42
170
43
115
23
22
726
11
11,1
91
5
93
7
9
28
70
42
194
45
106
30
49
245
66
8,9
89
4,5
92
8
9
25
65
40
167
52
48
19
26
411
10
10,3
77
3,5
89
9
8
42
88
46
156
73
61
36
48
228
17
12,6
85
4
85
10
8
30
71
41
158
42
94
26
35
157
7
12,8
102
4,5
73
11
6
30
88
58
145
30
111
28
28
644
12
8,8
86
3,8
67
med
9,363636
33,90909
85,81818
51,90909
171,63636
4
9,36364
98,63636
28,54545
34
420,6364
17,72727
12,49091
87,90909
4,436364
89,18182
dp
1,566699
6,655142
26,08378
21,34223
20,9584
11,10201
37,35578
6,282732
9,859006
232,7876
16,31006
5,330376
6,4258
0,931958
11,43519
EUTRÓF
Idade
Dif Fig
-
RD
Ecog_Fig
Ec
og_RD
Col_total
hdl
trig
tgo
tgp
fa
gama_gt
insul
glic
ac_urico
circ_abd
12
11
16
60
44
150
61
42
27
34
224
16
5,9
79
2
68
13
11
16
110
94
177
58
43
24
26
617
40
5,5
83
3
65
14
11
13
36
26
164
55
36
30
30
262
17
4,4
81
3,4
67
15
11
18
62
44
17
4
69
79
31
36
202
17
15,2
85
3,7
63
16
10
17
68
51
171
51
87
33
27
203
13
4,5
78
2,4
64
17
10
12
87
75
157
39
117
27
35
299
13
5,1
95
3,8
68
18
9
6
85
79
160
50
81
23
27
190
20
9,1
87
3,1
64
19
9
3
53
50
139
41
79
29
26
225
14
3,9
71
3,3
64
20
8
23
99
76
145
67
22
39
35
186
11
3,5
85
3
55
21
8
21
83
62
172
56
100
34
28
158
14
11,4
77
3
57
22
7
10
42
32
162
55
39
35
26
171
15
5,5
78
2,7
53
med
9,545455
14,09091
71,36364
57,54545
161
54,72727
65,90909
30,18182
30
248,8182
17,27273
6,727273
81,72727
3,
036364
62,54545
dp
1,439697
6,073789
23,45324
21,37458
12,385475
9,371136
30,70979
4,854239
4,147288
128,621
7,925792
3,665813
6,325993
0,53155
5,203146
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