XVII Encontro Nacional de Pesquisa em Ciência da Informação (XVII ENANCIB)

GT 02 - Organização e Representação do Conhecimento

REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS BIOMÉDICAS: princípios para análise

BIOMEDICAL IMAGE REPRESENTATION: principles for analysis

Joice Cleide Cardoso Ennes de Souza1, Elan Cardozo Paes de Almeida2

Modalidade da apresentação: Comunicação Oral

Resumo: A proliferação de imagens fotográficas na atual sociedade da informação é constatada a

partir da grande produção de imagens digitais. Exames de imagens como tomografia computadorizada,

radiografia e ressonância magnética, além de comporem os prontuários médicos dos pacientes, são

fontes de informação potenciais para pesquisadores e recursos para o processo de ensino-aprendizagem dos profissionais da área da saúde. Objetiva-se investigar procedimentos para a

representação de imagens de lâminas histopatológicas produzidas no âmbito da disciplina de Patologia

Geral, do Departamento de Ciências Básicas (FCB) do Campus de Nova Friburgo da Universidade Federal Fluminense (UFF), visando à obtensão de subsídios para reflexão e desenvolvimento de

modelos para indexação de imagens de lâminas em bancos de imagens. Consiste-se em pesquisa

qualitativa, de caráter exploratório, com orientação analítico-descritiva, mediante a identificação de elementos de análise para definição de atributos a serem observados na análise conceitual de imagens

de lâminas histopatológicas, visando a atender demandas de pesquisadores, docentes e discentes na

área da Patologia. A partir do estudo de autores que abordam a representação de imagens e orientações

para a elaboração da descrição morfológica, foi possível identificar elementos a serem aplicados na indexação de imagem de lâminas histopatológicas. A identificação de aspectos a serem apontados por

ocasião da análise conceitual permitirá uma padronização da legenda informativa da imagem da

lâmina, que é realizada pelo docente/discente da área de saúde, como também possibilitará a identificação dos pontos de acesso para sua recuperação no futuro banco de imagens de lâminas

histopatológicas do FCB.

1 Professora adjunta do Departamento de Ciência da Informação (GCI) do Instituto de Arte e Comunicação Social (IACS), Universidade Federal Fluminense (UFF) 2 Professora adjunta de Patologia Geral e Celular do Departamento de Ciências Básicas (FCB) do Instituto de Saúde de Nova Friburgo, Universidade Federal Fluminense (UFF)

Palavras-chave: Imagem biomédica. Análise conceitual. Imagem de lâmina histopatológica.

Patologia Geral. Representação de imagem.

Abstract: The large production of digital images evidences the current proliferation of pictures in

today's information society. Imaging tests such as CT, X-ray and MRI, aren't only composers of

patients' medical records, but also potential sources of information for researchers and resources for

the teaching-learning process of health professionals. The objective is to investigate procedures for representation of histopathological slides images produced within the discipline of General Pathology,

Departamento de Ciências Básicas (FCB) Campus de Nova Friburgo, Universidade Federal

Fluminense (UFF), seeking to gather enough information to enable the study and development of models for indexing images in images databank. It consists of a qualitative research of exploratory

nature, featuring an analytical and descriptive approach when identifying the elements of analysis

needed to determine the attributes which will be examined through the conceptual analysis of

histological slides of images; thus, aiming to meet the demands of researchers, teachers and students of the area of Pathology. The study of authors on the representation of images and on the guidelines

for the establishment of morphological description made it possible to identify the elements required

to take into account when indexing the histopathologic slides image. The identification of aspects to be highlighted during the conceptual analysis will allow the standardization of the caption of images,

which will be carried out by a Health professor or undergraduate, as well as providing the

identification of means of access to these images' recovery in the future image databank of FCB.

Keywords: Biomedical image. Conceptual analysis. Histopathologic slide image. General Pathology.

Image representation.

1 INTRODUÇÃO

A proliferação de imagens fotográficas na atual sociedade da informação é constatada

a partir da grande produção de imagens digitais. Com as atuais tecnologias, é possível

capturar digitalmente imagens não previstas anteriormente. Exames de imagens como

tomografia computadorizada, radiografia e ressonância magnética, além de comporem os

prontuários médicos dos pacientes, são potenciais fontes de informação para pesquisadores e

também recursos para o processo de ensino-aprendizagem dos profissionais da área da saúde.

O objeto de nossa pesquisa são as imagens fotográficas de lâminas histopatológicas

produzidas como material didático no âmbito da disciplina de Patologia Geral, do

Departamento de Ciências Básicas (FCB) do Campus de Nova Friburgo da Universidade

Federal Fluminense (UFF). A disciplina em questão atende cerca de 190 alunos dos cursos de

Biomedicina, Fonoaudiologia e Odontologia, e tem como objetivo "capacitar o aluno ao bom

entendimento dos processos patológicos gerais, a fim de lhe proporcionar uma base segura

para a compreensão das demais disciplinas da área básica e profissional [...]"

(UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE, 2009), permitindo ao discente a conexão

entre as ciências básicas e a prática clínica.

Patologia é o estudo das doenças a partir de diferentes métodos (clínicos, bioquímicos,

fisiológicos, bacteriológicos, imunológicos, etc.). É um campo complexo que tem como fim a

compreensão dos mecanismos de lesão celular e tecidual, como também os mecanismos de

defesa e de reparo do organismo (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE, 2014).

As imagens biomédicas, apesar de importantes para o processo de definição do

diagnóstico morfológico e clínico, não recebem o tratamento informacional adequado, como

já pontuado por Bentes Pinto (2008). Por mais que observemos na Ciência da Informação

diferentes estudos sobre a representação de imagens, não foram identificados trabalhos que

focalizassem especificamente a definição de atributos para a representação de imagens de

lâminas histopatológicas. A identificação de elementos para a análise de imagens de lâminas

histopatológicas se fundamentará na literatura que trata da organização e representação da

informação, com enfoque nos atributos a serem aplicados na representação de imagens.

Entendemos que a partir do estudo dos diferentes autores, será possível desenvolver

aspectos que devam ser observados por ocasião da indexação de imagens de lâminas, no

contexto de ensino-aprendizagem da disciplina de Patologia Geral.

O grande volume de imagens médicas produzido tornou necessária a organização,

tratamento e recuperação das mesmas, quer seja para tomada de decisão, quer seja para

fundamentar uma hipótese de pesquisa. Para tanto, observa-se o desenvolvimento de sistemas

capazes de indexar e recuperar as imagens com base no conteúdo, onde são consideradas as

características de baixo nível (LANCASTER, 2004, p. 214), como forma, cor e textura.

Constata-se também a expansão da informática de imagens biomédicas, que "compreende a

aquisição de imagem e seu gerenciamento, controle de qualidade, extração de informações

(análise da imagem), modelagem, detecção e diagnóstico auxiliado por computador,

recuperação de imagens baseado em conteúdo (CBIR) e sua visualização" (SOUZA; PAES-

DE-ALMEIDA, 2014, p. 780). Como exemplo, citamos o BIRAM (Base de Imagens

Relacional de Algoritmos e Métricas) (MORENO; FURUIE, 2006), que tem como

funcionalidades o armazenamento de imagens no padrão de metadados DICOM (Digital

Imaging and Communications in Medicine), utilizado mundialmente para a descrição de

imagens de diagnóstico; indexação de imagens usando algoritmos, entre outras.

Um dos questionamentos levantados por ocasião da construção de sistemas de

representação e recuperação da informação é como o assunto dos documentos pode ser

identificado, organizado e representado. Mesmo com o avanço constante das tecnologias de

informação e comunicação, que proporcionam o rápido acesso e a implantação da extração

automática de termos para a elaboração de índices, ainda persistem as investigações sobre

como analisar e identificar os assuntos capturados pelas imagens fotográficas. Além das

questões tecnológicas, ressaltam-se os processos de identificação por parte do profissional que

descreve a imagem e dos usuários, que consistem em etapas mentais ainda não substituídas

pelas máquinas. No caso das imagens das lâminas histopatológicas, após a captura e

aprimoramento das imagens, são adicionados textos explicativos contendo a descrição

morfológica do processo patológico, associados ao conteúdo programático da disciplina de

Patologia Geral, para posterior divulgação online para os alunos. Contudo, tais legendas não

obedecem a uma metodologia de análise.

A representação do conteúdo imagético suscita as seguintes perguntas: como as

imagens biomédicas, mais precisamente imagens de lâminas histopatológicas, podem ser

indexadas visando à recuperação em bancos de imagens? Quais elementos devem ser

destacados na imagem? Como garantir a recuperação da imagem pelo usuário do sistema?

Nesse sentido, a partir de abordagem interdisciplinar entre Patologia Geral e Ciência

da Informação, objetivamos investigar procedimentos para a representação de imagens de

lâminas histopatológicas produzidas no âmbito da disciplina de Patologia Geral do FCB,

visando a obtenção de subsídios para reflexão e desenvolvimento de modelos para indexação

de imagens de lâminas em bancos de imagens. Especificamente, objetiva-se explorar o

potencial informativo da imagem de lâminas histopatológicas visando à representação da

informação imagética e à identificação de elementos de análise para definição de atributos a

serem observados na análise conceitual de imagens de lâminas histopatológicas, almejando

atender demandas de pesquisadores, docentes e discentes na área de Patologia.

Após esta introdução, apresentamos conceitos pertinentes à representação da

informação imagética, apontando autores que oferecem orientações em como analisar uma

imagem. Na terceira seção, nos detemos nos autores que abordam a representação da imagem

biomédica, seja de forma atributiva ou automática. O marco empírico e a metodologia adotada

no presente artigo são dissertados na seção quatro, seguido da discussão e resultado. Na seção

seis discorremos as considerações finais seguidas pelas referências citadas.

2 REPRESENTAÇÃO DA INFORMAÇÃO IMAGÉTICA

Representar consiste em colocar um representante no lugar de um representado,

indicando um conteúdo significativo, seja de origem intelectual ou sensível. A representação

de origem sensível exprime a interação do sujeito e do objeto, a ação do mundo sobre o

homem e a interpretação do mundo pelo homem. Quando se representa a informação de um

determinado dado, a representação manifesta a primeira significação do assunto contida na

imagem, por exemplo. Dessa representação surgirão desdobramentos, ampliando o escopo do

analista indexador e do usuário que recupera a informação.

Brascher e Café (2008) definem representação da informação como um “conjunto de

elementos descritivos que representam os atributos de um objeto informacional específico”

(BRASCHER; CAFÉ, 2008, p. 4). O processo descritivo compreende tanto descrição física

(relativa ao suporte da informação), quanto descrição do conteúdo (conhecimento enquanto

resultado da cognição).

Analisando a representação de imagens a partir da semiologia de Peirce (2005), o

autor esclarece em seus estudos que a divisão de signos mais importante é a que diz respeito à

associação do signo em relação ao seu objeto: ícone, índice e símbolo (PEIRCE, 2005, p.64).

Peirce insere imagem dentro da categoria ícone e explica que “um signo por Primeiridade é

uma imagem de seu objeto e, em termos mais estritos, só pode ser uma ideia, pois deve

produzir uma ideia Interpretante, e um objeto externo excita uma ideia através de uma reação

sobre o cérebro” (PEIRCE, 2005, p. 64). Com base no exposto pelo autor, infere-se que a

imagem de lâmina histopatológica apresenta semelhança com o que foi capturado pelo

microscópio, apresentando qualidade representativa ao observador, no nosso caso, o usuário

da informação acadêmica sobre saúde, ou seja, o pesquisador, discente ou docente de

Patologia.

A imagem enquanto analogia de outra coisa é inserida na categoria das representações.

Enquanto semelhança, a função da imagem é evocar, significar alguma coisa que não seja ela

própria. No caso das lâminas histopatológicas, as imagens capturadas são representações

visuais de fenômenos, sendo pertinente o estudo de como o interpretante, os alunos no escopo

da disciplina de Patologia Geral, consegue nomear o que percebe na imagem.

Segundo Shatford Layne (1994, p. 587), são escassos os estudos qualitativos que

focam a relação entre o pesquisador de imagens e a seleção de atributos a serem usados na

indexação, e que sejam potencialmente úteis para a recuperação. No tocante à análise do

conteúdo da imagem, nos apoiaremos na literatura que foca os atributos aplicados na

representação de imagens, com destaque para os estudos de Shatford (1986), Smit (1996) e

Jorgensen (1998).

Shatford (1986) propõe embasamento teórico para identificar e classificar os diferentes

tipos de objetos representados em uma imagem. A análise conceitual de imagens visa a

possibilitar o acesso temático por parte do usuário ao acervo imagético, sem perder de vista o

propósito desse acervo e seu uso. Para isso, a autora (SHATFORD, 1986) aponta a

importância em se explorar o potencial do acervo de imagens para os possíveis futuros

usuários. Essa preocupação com o potencial informativo é observada por Hjorland (1992) em

artigo que afirma que a “chave” para a definição do conceito de assunto encontra-se na

investigação epistemológica, no questionamento de como vamos saber o que precisamos

saber sobre determinado documento para, a partir daí, descrevê-lo de forma a facilitar sua

recuperação em um sistema de informação.

Fazendo um paralelo com as categorias ranganathianas Personalidade, Matéria,

Energia, Espaço e Tempo, Shatford (1986, p. 48) apresenta o desenvolvimento de uma

classificação facetada para análise da imagem, adotando as facetas Quem, O quê, Onde,

Quando. A primeira faceta Quem (Personalidade e/ou Matéria) corresponde aos seres ou

objetos que estão na imagem. Esse questionamento se desdobra em aspectos genérico e

específico: DE quem ESPECIFICAMENTE (ou GENERICAMENTE) é essa imagem?

Correspondendo à categoria Energia, a autora (SHATFORD, 1986, p. 52) associa a faceta O

quê? para determinar eventos, ações, condições e emoções dos seres ou objetos retratados na

imagem. Nessa faceta observa-se, além do DE GENÉRICO e DE ESPECÍFICO, o SOBRE

uma vez que são traduzidas ideias abstratas ou simbólicas representadas. Respondendo à

faceta Onde (Espaço), obtêm-se áreas geográficas, espaços arquitetônicos ou locais. O aspecto

DE GENÉRICO representa conceitos não específicos de um dado lugar, como por exemplo,

selva, paisagem. Já o aspecto DE ESPECÍFICO identifica aspectos geográficos individuais,

como cidade de Niterói, planeta Marte, etc. Já a faceta Quando (Tempo) representa tanto o

tempo linear (DE ESPECÍFICO) quanto o cíclico (DE GENÉRICO). O tempo linear consiste

em datas ou períodos de tempo, enquanto que o tempo cíclico é representado pelas estações

do ano ou parte do dia, por exemplo.

No panorama nacional, Smit (1987) destaca que a descrição de uma imagem exige

orientações para nortear sua análise. Segundo a autora, “analisar uma imagem significa, quer

queiramos quer não, [pressupõe] ‘traduzir’ certos elementos dessa imagem de um código

icônico para um código verbal” (SMIT, 1987, p. 103). Para Smit, mesmo adotando uma

linguagem documentária (artificial) para padronizar a linguagem utilizada no sistema de

informação, a transcodificação da linguagem visual para a verbal não garante unanimidade na

interpretação. A fim de garantir uma grande revocação, ou seja, ao fazer uma busca, para que

o usuário tenha um grupo de imagens do qual possa selecionar a que melhor atenda suas

demandas informacionais, Smit indica que a descrição de imagens siga os aspectos: “QUEM

(seres vivos), ONDE (ambiente), QUANDO (tempo), ONDE (espaço), O QUÊ (ação) e

COMO (técnica)” (SMIT, 1987, p. 109).

Smit (1996, p. 33) destaca ainda dois pontos que devem ser considerados por ocasião

da seleção da informação imagética: o número necessário de descritores para descrever uma

imagem, de modo a atender seus usuários; e quais critérios devem-se adotar para analisar uma

imagem e consequentemente identificar as categorias para sua organização. A autora propõe

duas formas de leitura da imagem: o conteúdo informacional e a expressão fotográfica, que

foi definida como a “forma adotada para expressar o que se quer transmitir pela imagem”

(SMIT, 1996, p. 34).

Concordando com Smit, Manini (2004) destaca a importância da expressão fotográfica

e acrescenta que alguns aspectos serão observados por ocasião da análise documentária da

imagem, denominado pela autora como dimensão expressiva da imagem fotográfica.

Com o objetivo de identificar os atributos designados na atividade de descrição de

imagens, Jorgensen (1998) empreendeu uma pesquisa exploratória com base nas declarações

de assunto dos participantes. Aplicando o método de análise de conteúdo e estatística, a autora

identificou 47 atributos agrupados conceitualmente em 12 classes, conforme descritas a

seguir:

Atributos Perceptivos: 1.Objetos (Objetos, Texto, Parte do Corpo, Vestuário);

2. Pessoas (Pessoas); 3. Cor (Cor); 4. Elementos visuais (Composição, Ponto

Focal, Movimento, Orientação, Perspectiva, Foco, Textura, Componente

visual); 5. Localização (Localização – geral, Localização – específico).

Atributos Interpretativos: 7. Atributos relacionados a pessoas

(Relacionamento, Status social, Emoções); 8. Informação histórico-artística

(Artista, Formato, Mídia, Representação, Estilo, Técnica, Referência de tempo,

Tipo); 9. Conceitos abstratos (Abstração, Atmosfera, Estado, Aspecto

simbólico, Tema); 10. Conteúdo/estória (Atividade, Categoria, Evento,

Cenário, Aspectos de tempo); 11. Relações externas (Comparação,

Similaridade, Referência).

Atributos Reativos: 12. Resposta do observador (Reação pessoal, Conjectura,

Extração, Incerteza).

Além dos teóricos que apresentam ao analista indexador formas para se "ler a

imagem", a identificação de atributos também pode ser balizada pelas pesquisas efetuadas

pelos usuários em coleções de imagens. Em seus estudos, Fidel (1997, p. 189) esclarece que a

imagem possui diferentes usos, podendo ser fonte de dados e objetos. A autora propõe a

análise da natureza da busca fundamentada na ideia de polos: no Polo de Dados, as imagens

são usadas como fonte de informação; no Polo de Objetos, as imagens são necessárias como

objetos.

No escopo de nosso trabalho, as imagens de lâminas histopatológicas se inserem no

Polo de Dados, por atenderem a uma demanda de informação por parte do usuário, ou seja, a

partir de um estado anômalo de informação o usuário faz a busca para obter respostas para

uma necessidade informacional. Os autores que discutem a representação de imagem

biomédica são apresentados a seguir.

3 REPRESENTAÇÃO DE IMAGENS BIOMÉDICAS

Tanto na literatura da área da Saúde como na da Ciência da Informação há poucos

autores que se dedicam especificamente à análise conceitual e indexação de imagens

biomédicas. Em diferentes artigos observamos a preocupação de recuperar a informação

existente em textos e imagens biomédicas, mas sempre associada ao sistema de recuperação e

tratamento automático da informação. Identificamos, também, trabalhos que relatam e

construção de vocabulário controlado e de ontologia na área da Saúde.

No âmbito da Ciência da Informação, visando a estabelecer a representação de

imagens médicas a partir de seus atributos visuais, Bentes Pinto (2008) analisa modelos de

tratamento e organização de imagens e sua aplicação na área da saúde. A autora (BENTES

PINTO, 2008, p. 326) discorre sobre o modelo teórico do Sistema de Representação Indexal e

de Recuperação de Informações Imagéticas (Sirimag), sistema híbrido que permite indexação

e recuperação de informações morfossemânticas de imagens, ou seja, a partir de atributos

visuais — cores, forma e textura — e de termos extraídos dos laudos. O sistema em questão

possui um banco de imagens que permite a descrição padronizada das imagens. Contudo, no

referido artigo, a autora não detalhou os aspectos a serem considerados na descrição.

O aumento exponencial na produção de informação na área da saúde fez com que

instrumentos fossem elaborados para garantir consistência na recuperação de informações.

Apesar de tratar de representação temática de informação textual contida nos prontuários

médicos, Neves (2009) relata as etapas do projeto de construção de vocabulário controlado a

ser aplicado no arquivo do setor de pediatria do Hospital Universitário da UFPB

(Universidade Federal de Pernambuco). Segundo a autora, para compor o instrumento serão

identificados os termos relativos aos nomes das doenças e os princípios ativos dos

medicamentos prescritos. Infere-se que serão esses os aspectos temáticos a serem

considerados na indexação dos prontuários.

Focando na comunicação entre humanos e máquinas, Bentes Pinto e Ferreira (2010)

apresentam uma ontologia de domínio de imagens em Nefrologia, a partir de seus atributos

visuais, dos laudos e dos prontuários médicos, de modo a preservar e recuperar informações.

Com o desenvolvimento da pesquisa foi possível mapear a terminologia da área e organizar

uma base de conhecimento em Nefrologia, formada pelas subclasses: Histologia, Anatomia,

Atores, Fisiologia, Prontuário do Paciente e Sistema Urinário.

Em estudo sobre a indexação de imagens biomédicas realizada pelo usuário, Kim

(2013) defende a indexação colaborativa no contexto educacional, destacando a relação entre

indexação atributiva e recuperação. Para isso, o autor selecionou 39 imagens de histologia

para que fossem indexadas por 16 estudantes de medicina a partir das legendas das imagens.

Caso as mesmas não fossem claras, foram orientados a pesquisar na base MEDLINE.

Também foi oferecido um vídeo com orientações de como fazer a indexação. O estudo

objetivou medir a definição dos conceitos (concept completion) atribuídos e a efetividade na

recuperação. Ao medir a definição dos conceitos, levou-se em consideração a completude na

identificação das unidades indexáveis da imagem, ou seja, se o usuário identificou todos os

aspectos a serem indexados ao analisar a imagem. Os conceitos atribuídos pelos estudantes

foram comparados com os conceitos atribuídos por especialistas na área. Efetividade na

recuperação foi definida pelo autor como a habilidade em recuperar a informação desejada e

evitar a informação indesejada. Como resultado, Kim verificou grande interesse dos

estudantes pelo vídeo que orientava sobre os aspectos a serem observados por ocasião da

análise das imagens. O autor conclui defendendo que, com o avanço das tecnologias das

imagens biomédicas, é relevante combinar descrição com atribuição de descritores temáticos

na representação de imagens biomédicas.

Destacando a importância de se oferecer informação biomédica organizada para fins

de recuperação, Ehsani et al (2008) afirmam que as bases de dados de espécimes patológicas

podem ser usadas tanto pelos clínicos quanto em futuras pesquisas. Para tanto, é necessário

organizar as bases de forma a permitir análises retrospectivas e comparativas. Os autores

apresentam metodologia para digitalização de 30.000 documentos textuais com conteúdo de

patologia, com o mínimo de ingerência humana no processo. Após a digitalização, usa-se o

software OCR (Optical Character Recognition — Reconhecimento Ótico de Caracteres) para

gerar texto a partir do arquivo PDF (Portable Document Format — Formato Portátil de

Documento). Com base na definição de um modelo de relatório ou laudo patológico, foi

possível extrair informações sobre o número do caso, data de acesso, nome do paciente, idade,

sexo, número do prontuário, nome do patologista e informações sobre o diagnóstico. A

representação da informação contida nos documentos textuais foi realizada de forma

automática, a partir de um software com base em Java, onde os parágrafos foram condensados

em termos que foram compatibilizados com a classificação da Organização Mundial da Saúde

(OMS) sobre tumores no sistema nervoso central.

Smith, Barnes e Chiosea (2011) discorrem em seu artigo sobre como dar acesso ao

acervo de um arquivo histórico de patologia, assim denominado por ser em suporte papel e

possuir lâminas e blocos de parafina com cortes histopatológicos. Para isso, os autores

digitalizaram cerca de 120.000 laudos anatomopatológicos, do período de 1956 a 1979, que

foram submetidos ao reconhecimento ótico de caracteres. Além de relatar os procedimentos a

serem adotados para garantir um arquivo íntegro, Smith, Barnes e Chiosea apontam questões

éticas e legais a serem consideradas na construção de um arquivo digital de natureza

patológica. Os autores não focaram em uma política a ser adotada na representação do

conteúdo dos documentos.

Simpson et al (2014) descrevem a solução encontrada para a indexação e recuperação

de imagens biomédicas em artigos: mapeamento global de características (global feature

mapping — GFM), que consiste em sistema híbrido onde a recuperação é feita com base nas

anotações atribuídas à imagem, como legendas e textos dos artigos, associadas aos atributos

da imagem (cor, forma e textura). O diferencial, segundo os autores, é a formação de grupos

de palavras (clusters) relacionados a determinadas imagens, fazendo com que a recuperação

seja mais precisa. Simpson et al também apontam problemas, como o caso de legendas que

não descrevem adequadamente a imagem.

Na próxima seção, apresentaremos a abordagem empírica e a metodologia adotada na

análise da imagem de lâmina histopatológica.

4 MATERIAL E MÉTODO

Como exposto na introdução, as imagens de lâminas histopatológicas de processos

patológicos gerais são produzidas no âmbito da disciplina de Patologia Geral com o objetivo

de ser recurso didático para os alunos dos cursos de Odontologia, Fonoaudiologia e

Biomedicina nas aulas práticas e teóricas. O conteúdo dado em sala é reforçado com estudos

dirigidos e estudos de casos clínicos, por meio do qual o discente, a partir da imagem

analisada, discute e infere o diagnóstico morfológico. O oferecimento das imagens de lâminas

no website da disciplina (UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE, 2014) permite o

acesso ao acervo pelo aluno, de modo que se dedique ao estudo dos casos clínicos em

qualquer momento ou lugar.

Atualmente, as imagens estão organizadas no website em macroscopia e microscopia,

e dentro de cada categoria, por tipo de lesão, obedecendo a apresentação do conteúdo

programático da disciplina de Patologia Geral. Não há recursos para recuperação das imagens

por tipo de lesão, diagnóstico, coloração, etc. As imagens apresentam uma breve legenda

descrevendo o tipo de lesão e coloração de rotina usada na microscopia. Apesar de atender

aos alunos da disciplina, observa-se que as informações fornecidas são sucintas demais para

serem recuperadas e reutilizadas por potenciais pesquisadores da área.

Para "ler" a imagem de lâmina histopatológica, tencionamos identificar aspectos a

serem observados na lâmina por ocasião de sua descrição, de modo a ser reusada por usuários

de informação acadêmica da área de saúde. Com esse objetivo, a partir da imagem da lâmina

histopatológica, adotamos como procedimento o modelo usado na prática da análise

patológica, ou seja, o que o patologista deve focar no momento em que analisa material

histopatológico.

Em consulta à docente da disciplina de Patologia Geral do Departamento de Ciências

Básicas (FCB) da UFF, foi-nos informada a existência de uma orientação informal para a

descrição de lâminas a ser seguida pelos docentes e discentes. Os seguintes aspectos devem

ser sinalizados: qual o órgão e tecido, qual a lesão principal, descrição da lesão principal,

lesões secundárias, descrição das lesões secundárias e diagnóstico patológico.

Já o Guia de descrição de lâminas do Laboratório de Patologia Veterinária da

Universidade Federal de Santa Maria (2006) dá as seguintes orientações gerais para a

descrição morfológica: descrever de forma concisa, com no máximo sete frases; adotar

sequência decrescente de importância; considerar o leitor ao redigir a descrição de modo que

ele consiga concluir o diagnóstico; ser direto; descrever os órgãos de maneira sistemática e

constante, adotando um padrão; observar e descrever as células no todo, apontando aspectos

anormais; fazer uso de terminologia específica; mencionar tamanho e forma; interpretar

lesões, colocando entre parênteses as opiniões pessoais; evitar redundâncias e erros de

ortografia e gramática.

Nas orientações específicas, o guia (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA

MARIA, 2006) separa as descrições por neoplasmas e lesões não neoplásicas, orientando o

conteúdo a ser destacado em cada frase. Por exemplo, no caso de neoplasma, após informar o

órgão, na primeira frase deve constar: descrição submacroscópica, localização, tamanho, se é

ou não densamente celular, se é bem demarcado ou mal demarcado, a forma (nodular,

multinodular, verrucoso, etc.), se é expansivo ou infiltrativo, se é encapsulado ou não-

encapsulado. Na segunda frase, descrevem-se os padrões celulares e tipo de estroma. Na

terceira frase, aspectos citológicos (forma, tamanho, limite, citoplasma, núcleo, nucléolo). Na

quarta frase focam os aspectos singulares (células multinucleadas, variação nas células

(anisocariose, anisocitose, cariomegalia, etc.). Na quinta frase, atividade mitótica. A evidência

de malignidade é descrita na sexta frase. Na sétima frase, descrevem-se observações

consideradas importantes.

Na descrição de lesões não neoplásicas, após identificar o órgão, descreve-se na

primeira frase a localização, distribuição e tamanho. Os componentes são descritos na

segunda frase: tipos celulares, componentes celulares e não-celulares, quantidade e

interpretação por parte do patologista; seguidos do agente etiológico na terceira frase:

localização, tamanho e forma, e interpretação (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA

MARIA, 2006).

As orientações acima têm como objetivo direcionar o olhar do patologista na análise

das lâminas histopatológicas, para que haja uma padronização tanto no processo — descrição

morfológica — quanto no produto, que é o diagnóstico morfológico. Para o diagnóstico

morfológico é necessário descrever: órgão, local (especificar o local no órgão), lesão, duração

(aguda, subaguda, crônica), distribuição (focal, multifocal, multifocal, coalescente, e difusa),

intensidade (mínima, leve, moderada, acentuada).

Na Figura 1 descrevemos a imagem a partir das orientações atualmente adotadas no

âmbito da disciplina de Patologia Geral do FCB da UFF.

Figura 1 - Descrição de imagem de lâmina histopatológica segundo orientação da disciplina de

Patologia Geral do FCB/UFF.

Órgão tecido: Coração

Tecido: miocárdio

Coloração: hematoxilina e eosina (HE) Aumento : 40X

Diagnóstico: Infarto agudo do miocárdio

Lesão principal: necrose de coagulação (2) Lesão secundária: infiltrado inflamatório agudo neutrofílico (1)

Descrição: Cardiomiócitos apresentando necrose de coagulação (“células fantasmas”),

mostrando contornos celulares definidos, aumento de acidofilia citoplasmática, núcleos em

cariólise. Entre os cardiomiócitos existe infiltrado inflamatório agudo composto por neutrófilos.

Fonte: as autoras, 2016.

Analisando as orientações das duas instituições, verificamos que os aspectos a serem

observados na descrição da lâmina coincidem, como: órgão, tecido, localização anatômica,

lesão principal, lesões secundárias, interpretação da lesão, coloração e aumento, e diagnóstico

patológico. A principal diferença é a ordem de apresentação dos diferentes aspectos. A seguir,

discutimos o modelo de descrição de lâmina histopatológica com base na literatura sobre

representação de imagem.

5 DISCUSSÃO E RESULTADOS

Submetemos a descrição morfológica (Figura 1) aos atributos elencados por Shatford

(1986), Smit (1996) e Jorgensen (1998) com o intuito de identificar um possível modelo para

analisar a imagem de lâmina histopatológica para fins de compor um banco de imagem. Para

a recuperação da informação é necessário o tratamento documental tendo em vista a coleção

de documentos, a missão da instituição que abriga o acervo e seus usuários.

Shatford (1986) e Smit (1996) apresentam atributos similares, destacando Quem, O

quê, Como, Onde e Como. Entretanto, esses aspectos se mostram insuficientes para a análise

e representação da imagem biomédica, objeto do nosso estudo.

Mesmo que o contexto de sua pesquisa não tenha sido a área de saúde, ao propor a

análise de imagens a partir do ponto de vista do usuário, Jorgensen (1998) oferece três tipos

de atributos aplicáveis na análise da imagem de lâmina histopatológica. Constatamos que o

atributo Perceptivo inclui aspectos relacionados à experiência direta do usuário, enquanto que

os atributos Reativos compreendem as respostas (ou inferências) do usuário à imagem. Nos

atributos Interpretativos é permitido determinar o significado da imagem a partir da

contraposição de pelo menos dois elementos, indicando comparação, similaridade e

referência.

Na Figura 2, correlacionamos os elementos da descrição morfológica (Figura 1) com

os atributos propostos por Jorgensen (1998). Verificamos que, conforme afirmado pela autora,

o atributo Perceptivo está diretamente relacionado à experiência do usuário, no nosso

contexto, o docente ou discente de Patologia Geral. Para identificar a localização, cor,

elementos visuais e os objetos (as lesões) é necessário competência técnica na área. O atributo

Perceptivo está presente em todos os aspectos da descrição morfológica da lâmina

histopatológica. Já os atributos Interpretativos são observados na definição dos tipos de lesões

e na própria descrição morfológica, em que o usuário descreve o que observa ao mesmo

tempo em que determina o que vê, com base no conhecimento prévio sobre o assunto. O

atributo Reativo é evidenciado no diagnóstico, no qual, a partir dos objetos e da identificação

das lesões, o usuário infere a natureza e a causa da afecção.

Figura 2 - Correlação de elementos da descrição morfológica com os atributos de Jorgensen

ELEMENTOS DA DESCRIÇÃO

MORFOLÓGICA

ATRIBUTOS PARA DESCRIÇÃO DE IMAGENS

(JORGENSEN, 1998)

Atributos

Perceptivos

Atributos

Interpretativos

Atributos

Reativos

Órgão tecido: Coração Localização -

geral

Tecido: miocárdio Localização -

específico

Coloração: hematoxilina e eosina (HE) Cor

Aumento : 40X Elementos visuais

Diagnóstico: Infarto agudo do

miocárdio

Objetos Relações externas

(Comparação,

Similaridade,

Referência).

Resposta do

observador

(Reação

pessoal,

Conjectura,

Extração,

Incerteza).

Lesão principal: necrose de coagulação

(2)

Objetos Relações externas

(Comparação,

Similaridade,

Referência).

Lesão secundária: infiltrado

inflamatório agudo neutrofílico (1)

Objetos Relações externas

(Comparação,

Similaridade,

Referência).

Descrição: Cardiomiócitos

apresentando necrose de coagulação

(“células fantasmas”), mostrando

contornos celulares definidos, aumento

de acidofilia citoplasmática , núcleos

em cariólise . Entre os cardiomiócitos

existe infiltrado inflamatório agudo

composto por neutrófilos.

Objetos Relações externas

(Comparação,

Similaridade,

Referência).

Fonte: as autoras, 2016.

Em primeira análise, deduzimos que a classificação proposta por Jorgensen (1998) é

aplicável na análise da imagem de lâmina histopatológica por compreender etapas a serem

observadas pelo patologista no momento de descrição da mesma. Por exemplo, a identificação

de padrões no corte histopatológico está inserida em Atributos Perceptivos. Os padrões fora

da normalidade seriam uma indicação da ocorrência de alguma anomalia ou lesão. Os

Atributos Interpretativos englobariam a análise da imagem a partir de um conhecimento

prévio, indicando a associação das alterações observadas na imagem da lâmina com o nome

de alguma patologia. Já o Atributo Reativo seria o diagnóstico morfológico em si.

Os aspectos a serem observados na análise comungam com os metadados elaborados

por Souza, Souza e Almeida (2015) para descrição de imagens de lâminas histopatológicas. A

partir do uso do padrão internacional Dublin Core nos metadados para a descrição dos

elementos de conteúdo, as autoras acrescentaram os metadados tipo de lesão, órgão e

diagnóstico morfológico para garantir consistência na busca e recuperação. De que trata a

lâmina histopatológica é representado no metadado dc.subject, guardando relação com a

descrição realizada pelo patologista. A coloração e o aumento da amostra foram considerados

como metadados para a descrição dos elementos de instanciação.

A identificação dos aspectos a serem considerados na análise será validada junto aos

docentes da disciplina de Patologia Geral, com o intuito de formular um modelo a ser adotado

pelos monitores e participantes do projeto de elaboração do banco de imagens de lâminas

histopatológicas do Departamento de Ciências Básicas (FCB). O presente artigo indica uma

possível resposta para nosso questionamento sobre os elementos a serem observados na

representação de imagens de lâminas histopatológicas.

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao propor a definição de atributos para a representação de imagens de lâminas

histopatológicas, objetivou-se atender a comunidade usuária do Departamento de Patologia

Geral da UFF (professores, alunos de graduação e pós-graduação) no que diz respeito a dar

respaldo para a representação e recuperação das imagens macro e microscópicas. Para isso,

considerou-se as pesquisas pelos diferentes processos patológicos, permitindo a reutilização

do acervo de lâminas como recurso informacional em diferentes contextos (reuniões e

encontros científicos, palestras, material didático, etc.).

Verificamos que o tema análise de imagens de lâminas macro e microscópicas em

Patologia Geral é pouco explorado na literatura da Ciência da Informação. Do ponto de vista

da Educação, o objetivo do trabalho tem inserção no processo de ensino-aprendizagem por

entender que a representação da informação imagética das lâminas macro e microscópica

auxiliará o desempenho acadêmico dos alunos da disciplina de Patologia. Para tanto, é

necessário que a análise conceitual das imagens biomédicas seja realizada pelo especialista do

domínio. A descrição aponta as áreas em que ocorrem as lesões, de modo que o aluno aprenda

a identificar os padrões com os nomes das lesões e definir o diagnóstico morfológico.

Por outro lado, a identificação dos aspectos a serem observados por ocasião da análise

auxiliará na recuperação, além de orientar a representação de imagens no futuro banco de

imagens de Patologia. Os aspectos analisados pela patologista ao fazer a análise morfológica

estão de acordo com os Atributos Perceptivos, Interpretativos e Reativos apresentados por

Jorgensen (1998). Logo, infere-se que a análise da imagem de lâmina, sob o ponto de vista

documentário, pode obedecer aos seguintes critérios: em que órgão e tecido surgiu a lesão,

qual é a lesão principal, quais são as lesões secundárias, descrição das lesões identificadas e

diagnóstico morfológico.

A partir da definição de modelo de descrição de imagem de lâmina histopatológica,

um novo desafio se apresenta no contexto de nosso estudo: identificar os conceitos que

compõem a descrição e verificar se os vocabulários controlados existentes em português na

área de saúde atendem o nível de especificidade exigido para a representação da imagem

biomédica, produzida no âmbito da Patologia Geral.

Pesquisa realizada com auxílio financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e

Tecnológico – CNPq

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