Dimensão fractal de imagens cerebrais: uma revisão

Resumo

A medida da dimensão volumétrica, a densidade estimada e os limites das estruturas cerebrais são insuficientes para caracterizar variações anatômicas no desenvolvimento cerebral, envelhecimento e em determinadas patologias. Além disso, a caracterização de tumores segundo a geometria euclidiana demonstra ser limitada [1], e negligencia informações referentes à textura e heterogeneidade, as quais têm importância na diferenciação entre tipos de neoplasias e, por conseguinte, a agressividade de um tumor e o prognóstico para o paciente [2]. Sendo assim, vários estudos utilizam a análise da dimensão fractal (DF) nos diversos sistemas do corpo humano, como no cardiovascular [3], osteoarticular [4], gastrointestinal [5], respiratório [6] e pele [7]. Há distintos valores para a DF de cada estrutura, inclusive durante o desenvolvimento e envelhecimento cerebral, bem como em patologias degenerativas [8] e em neoplasias [9]. O objetivo deste trabalho foi realizar revisão sistemática de literatura sobre a análise da DF de imagens cerebrais. Foram relacionados na base de dados do National Institute of Health (NIH), dos Estados Unidos, artigos publicados de 2008 a 2013, pesquisas realizadas em seres humanos, com texto completo disponıvel, cujos descritores foram: dimension e/ou analyse(is) e fractal e brain. Artigos que não abordaram a análise da DF de imagens cerebrais, foram excluıdos. O banco de dados do NIH relacionou 92 publicações, e ao serem considerados os critérios de inclusão e de exclusão restaram 22. Foi evidenciado que as imagens dos estudos foram obtidas por ressonância magnética nuclear, tomografia computadorizada, tomografia por emissão de pósitron ou tomografia por emissão de fóton único. A análise da DF das imagens cerebrais levou a importantes avanços nas técnicas de diagnóstico, abrangendo as mais diversas classes de neuropatologias, como por exemplo degenerativas [8], neoplásicas [1, 2], psiquiátricas [10], infecciosas [12], funcionais [11], congênitas [13] e vasculares [14]. A medida da DF de imagens cerebrais aumentou a acurácia de exames diagnósticos, trazendo novos recursos à engenharia biomédica e para biomatemática. Na avaliação e diferenciação de tumores cerebrais, ou em relação ao diagnóstico nas doenças neurológicas e psiquiátricas, pode ocorrer aumento ou diminuição da DF em relação a valores normais. Contudo, é importante ressaltar que este recurso não deve ser visto como substitutivo à prática clınica, pois é indispensável a avaliação e tratamento do paciente de maneira holıstica e segundo os preceitos hipocráticos.