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Publicado em: 19/03/2009

Uso de computadores contribui para avanço da medicina no país

Vinicius Zepeda

Imagens: Divulgação/LNCC

Tensão gerada na superfície de um aneurisma cerebral

A popularização cada vez maior do uso da internet, modernização de bancos de dados on-line, simulação de ambientes reais e o desenvolvimento de modernas técnicas de obtenção de imagens em três dimensões (3D) por meio dos computadores deverá, ao longo dos próximos anos, trazer enormes avanços na medicina do País. A avaliação é do coordenador do Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica (INCT-MACC), Raul Antonino Feijóo. O INCT-MACC é uma rede de pesquisa voltada para o desenvolvimento de tecnologias computacionais em projetos que possam ser aplicadas na área médica e cuja sede está no Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), situado na cidade de Petrópolis (RJ), Região Serrana. “Entre os inúmeros trabalhos que estamos desenvolvendo, vale destacar os resultados obtidos na área de modelagem e simulação do sistema cardiovascular humano, da reconstrução craniofacial e no desenvolvimento de sistemas de informações em saúde”, afirma Feijóo.

O Instituto é um dos 123 projetos de pesquisa selecionados no final de 2008 pelo programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT). Criado por meio de uma parceria entre o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), fundações de amparo à pesquisa do Rio de Janeiro (FAPERJ), São Paulo (Fapesp), Minas Gerais (Fapemig), Amazonas (Fapeam), Pará (Fapespa) e Santa Catarina (Fapesc), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes/MEC), Ministério da Saúde (MS), Petrobras e Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), o programa mobiliza, por meio de um edital, o maior volume de recursos já reunidos na história do País para o fomento à pesquisa  (R$ 581 milhões).

No estado do Rio de Janeiro foram contemplados 20 projetos que receberão um investimento de R$ 74 milhões ao longo do próximo triênio – R$ 37 milhões da FAPERJ e R$ 37 milhões do CNPq (já incluída a participação de R$ 6 milhões do Ministério da Saúde). As instituições foram selecionadas por um comitê internacional de pesquisadores especializados em cada uma das áreas. Os projetos já começam a receber recursos este ano e terão a duração de três anos, podendo chegar a cinco, de acordo com o seu desenvolvimento. Os INCTs têm quatro metas a serem contempladas: pesquisa, formação de recursos humanos, integração com empresas e transferência de conhecimentos para a sociedade.  

O INCT-MACC é constituído por uma rede de Laboratórios Associados, dos quais 23 são do Brasil (sediados em 11 estados diferentes) e 10 são do exterior, com sede na Argentina, Canadá, Espanha, Estados Unidos, França, Itália, Reino Unido, Suíça e Portugal. Segundo Feijóo, a abrangência dessa rede posiciona o Instituto como a instituição líder na América Latina nas suas áreas de atuação, colocando Brasil em um mesmo patamar de conhecimento alcançado em países da CE e nos Estados Unidos. “Nosso objetivo é sermos um instituto de excelência, tanto no nível nacional como internacional, em computação científica aplicada à medicina, atuando como referência em atividades de pesquisa e desenvolvimento, transferência de tecnologia e inovação e formação de recursos humanos altamente qualificados; desenvolvimento de ambientes computacionais de alto desempenho para que as aplicações médicas desenvolvidas estejam à disposição das comunidades ligadas à pesquisa e saúde e, como consequência, a serviço da população através do Sistema Nacional de Processamento de Alto Desempenho (Sinapad)”, explica Feijóo.

Ambientes virtuais colaborativos contribuem para formação de médicos e planejamento de cirurgias

Processamento de imagens de artérias geradas por software

Para alcançar seus objetivos, a equipe de pesquisadores ligados ao INCT-MACC vem desenvolvendo projetos em cinco áreas: modelagem e simulação computacional de sistemas fisiológicos complexos e suas aplicações no sistema cardiovascular e reconstrução craniofacial; processamento avançado de imagens médicas incluindo visualização e reconstrução tridimensional de estruturas de relevância médica e suas aplicações na modelagem e simulação computacional de sistemas fisiológicos e na diagnose por imagem; ambientes virtuais colaborativos de realidade virtual e aumentada e telemanipulação na área médica para treinamento, formação de recursos humanos e planejamento cirúrgico; sistemas de informação em saúde, com aplicações em atendimento médico emergencial e vigilância em saúde pública; e ciberambientes de computação distribuída de alto desempenho para as aplicações médicas nas áreas acima mencionadas.

Nos laboratórios do LNCC já se encontram em funcionamento a pesquisa e o desenvolvimento de ambientes virtuais colaborativos, de realidade virtual e aumentada, e telemanipulação na área médica para treinamento, formação de recursos humanos e planejamento cirúrgico. “Ao combinarmos estas aplicações com modernas técnicas de processamento de imagens, podemos desenvolver um modelo em 3D de um paciente específico”, explica Feijóo. “Desta forma, um grupo de especialistas e de estudantes de medicina distribuídos geograficamente pode se reunir para discutir casos médicos, treinamento ou planejamento de cirurgias. Assim como um piloto de aeronave ganha experiência através de um número de horas em simuladores de voo, estudantes de medicina ou profissionais em aperfeiçoamento poderiam obter experiência através de um conjunto compreensivo de simulações de casos de interesse”, acrescenta.   

Outro projeto consiste no uso de modelos tridimensionais para a confecção de próteses craniofaciais. “Para gerarmos estas imagens, primeiro realizamos um exame de tomografia computadorizada que gera uma série de cortes transversais do crânio. A região afetada é então extraída com a confecção de processamento de imagens. Por meio dos softwares que estamos desenvolvendo podemos realizar a reconstrução tridimensional da região afetada. Após isto, construímos a prótese com características personalizadas e que será implantada no paciente”, afirma Feijóo. “O objetivo deste processo é minimizar a agressão cirúrgica necessária em enxertos, aumentar a previsibilidade dos resultados, diminuir o tempo das cirurgias, diminuindo os custos e o tempo de recuperação de pacientes”, explica.  

Segundo Raul Feijóo, os resultados obtidos na área da modelagem e simulação do sistema cardiovascular humano, da reconstrução craniofacial e no desenvolvimento de sistemas de informação em saúde, com aplicações em atendimento médico emergencial do infarto agudo do miocárdio chamaram a atenção da comunidade científica nacional. “Instituições de renome na área médica como o Instituto do Coração Edson Saad do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e o Instituto do Coração (Incor) do Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), interessaram-se pelos resultados dos projetos que estamos desenvolvendo e têm participado conosco em nossas atividades de pesquisa, desenvolvimento, planejamento e formação de recursos humanos”, conclui.