Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e do Hospital Infantil de Boston, nos Estados Unidos, desenvolveram um sistema que se baseia em ressonâncias magnéticas (MRI) do coração de um paciente para, em apenas algumas horas, convertê-las em um modelo tridimensional. O objetivo é que modelos como esse possam ser usados para planejar previamente uma cirurgia.
Criar modelos tridimensionais impressos de órgãos humanos e vascularizados não é algo inédito. Eles fornecem um modo mais intuitivo para cirurgiões acessarem o coração de pacientes e se prepararem para idiossincrasias anatômicas.
Mas o novo algoritmo permite um ganho sem precedente em velocidade para agilizar todo o processo, como garantem os pesquisadores. Um algoritmo nada mais é do que uma receita que mostra passo a passo os procedimentos necessários para a resolução de uma tarefa.
O novo sistema de modelagem foi criado pelo físico Medhi Moghari, do Hospital Infantil de Boston e Andrew Powell, um cardiologista no mesmo hospital, que liderou os testes clínicos.
No passado, os pesquisadores usaram modelos impressos nos quais identificavam manualmente os limites apontados pelas ressonâncias magnéticas para traçar as divisões internas do coração. Mas a tarefa era árdua e levava de oito a 10 horas.
Uma ressonância magnética é constituída por uma série de cortes transversais de um órgão. Cada um desses seccionamentos, ou cruzamentos, contém regiões de sombra e luz. São esses limites entre a luz e a sombra que podem indicar que há arestas de estruturas anatômicas ou ausência delas. Modelos anteriores exigiam que fossem feitos cerca de 200 cruzamentos para chegar a uma certa precisão
De fato, determinar os limites entre estruturas distintas no interior do órgão tem sido um dos principais problemas ao usar ressonâncias para produzir modelos 3D . Os algoritmos existentes até agora tendem a não ser confiáveis o suficiente para produzir os modelos precisos que cirurgias requerem.
O novo software para analisar as ressonâncias e determinar esses limites foi desenvolvido no MIT por Danielle Pace, estudante graduado pelo MIT em engenharia elétrica e ciências da computação. O método inclui a presença de um especialista para marcar os limites de uma imagem de ressonância magnética em alguns dos cortes transversais e, a partir dai, o software assume.
Com os avanços, o novo recurso leva apenas um hora para gerar os algoritmos do modelo 3D. O processo de impressão 3D demora mais duas.
Segundo os pesquisadores, os melhores resultados são obtidos quando solicitam ao especialista para segmentar apenas uma seção do coração, o que corresponde a um nono da área total de cada corte transversal.
Há também mais alguns métodos para criar modelos impressos, mas eles também levam várias horas.
Por exemplo, o modelo Solidscape Max2 3D printer, que combina uma impressora de fabricação de filamentos fundidos, é usado pela área médica para ‘transformar’ ressonâncias em modelos 3D para cirurgiões estudarem aneurismas antes de realizar uma cirurgia. O sistema leva 10 horas ou mais para imprimir.
Neste semestre, sete cirurgiões cardiologistas do hospital vão participar de um estudo que tem como objetivo avaliar o uso dos modelos.
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