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Um ultrassom para chamar de seu

Um ultrassom para chamar de seu
Albert Bacelar de Sousa
jan. 31 - 12 min de leitura
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Combinar a prática médica com o avanço tecnológico não é novidade. Mesmo a Medicina contemporânea é altamente dependente de avanços tecnológicos. Apesar de nossa familiaridade com esse cenário, muitas vezes enfrentamos o desafio de determinar quais tendências vieram para ficar e como e quando nos ajustaremos a elas.

A tecnologia vestível é uma tendência crescente que merece nossa atenção. Devido à sua capacidade de coletar, analisar e exibir dados automaticamente em tempo real, os dispositivos vestíveis de saúde são uma parte importante do monitoramento remoto de pacientes. Isso pode ajudar os pacientes a se tornarem mais conscientes de sua saúde fora do ambiente clínico. É o atendimento individualizado que coloca o paciente em primeiro lugar no processo médico.

Além de estimular esse autocuidado, os dados fornecidos pelos wearables abrem caminho para uma telemedicina mais eficaz, já que os pacientes podem ser acompanhados de casa por profissionais de saúde muito mais munidos de informações para cuidar. O que acaba sendo uma solução intrigante para idosos e outras pessoas com problemas de mobilidade que não precisam de atendimento presencial. É também uma maneira de evitar que as pessoas sejam expostas a germes e ambientes hospitalares ou de consultórios médicos, se não for uma emergência.

Propõe-se que os wearables sirvam não apenas como uma ferramenta de gestão, mas também como uma ferramenta poderosa para a prevenção e detecção de doenças. Um artigo publicado no Nature Partner Journals Digital Medicine  sugere que neste campo emergente da saúde digital, o foco ainda está no diagnóstico e tratamento de doenças, assim como no sistema de saúde tradicional, que apresenta uma oportunidade para os profissionais de saúde e empresas para investigar e focar na possibilidade de prevenção. Este mesmo artigo fornece mais evidências de que wearables estão sendo usados por profissionais de saúde que estão tentando mudar sua atenção para medidas preventivas. Estamos falando de tecnologias que foram originalmente validadas para identificar ou monitorar uma determinada condição, mas que podem ser redirecionadas para prevenir o aparecimento de doenças ao ver os primeiros sinais de alerta.

Para se ter uma ideia, um estudo da Cisco AppDynamics mostrou que 33% dos brasileiros utilizam ao menos um dispositivo wearable de saúde. Além disso, calcula-se que em um ano essa quantidade deve saltar para 86%, levando em consideração aqueles que pretendem usar esse tipo de tecnologia. E 78% das pessoas relatam que se tornaram cada vez mais dependentes da tecnologia para ajudar em quaisquer condições médicas.

Até então, um dos grandes desafios era a mineração desses dados, principalmente nos casos de wearables que não fornecem informações automatizadas, ou seja, quando é necessário um certo esforço do paciente para a captação dos dados médicos. Na prática, isso pode gerar informações imprecisas que dificultam a tomada de decisão clínica, se levarmos em consideração problemas técnicos no wearable utilizado, calibração imprecisa, entradas manuais incorretas, dificuldade em visualizar dados complexos ou ausência de dados por um período, por exemplo.

Então... “até então...”. Um novo estudo utilizando um ultrassom como wearables promete resolver esse desafio. O novo dispositivo apresenta matrizes de transdutores piezoelétricos, eletrodos compostos de metal líquido e encapsulamento de copolímero tribloco. Para fornecer uma visão abrangente do coração, a prática clínica padrão é a imagem dele em duas orientações ortogonais girando a sonda de ultrassom. Cada elemento transdutor consiste em um composto piezoelétrico anisotrópico 1-3 e uma camada de suporte à base de prata epóxi. Para equilibrar a profundidade de penetração e a resolução espacial, foi utilizado uma frequência ressonante central de 3 MHz para imagens de tecidos profundos. O passo da matriz foi de 0,4 mm (ou seja, 0,78 comprimentos de onda ultrassônicos), o que aumenta as resoluções laterais e reduz os lóbulos de grade.

Para abordar individualmente cada elemento em uma matriz tão compacta, foi utilizado eletrodos extensíveis multicamadas de alta densidade com base em um composto de metal líquido eutético de gálio-índio e SEBS. Usaram silicone como acoplante para obter imagens de qualidade estável, em vez de géis de ultrassom à base de água que evaporam com o tempo.

Avaliaram a qualidade das imagens geradas com base nas cinco métricas mais importantes para imagens anatômicas: resoluções espaciais (axial, lateral e elevacional), relação sinal-ruído, precisão de localização (axial e lateral), faixa dinâmica e contraste para redução de ruído. Para transmissão de imagem comparou três estratégias distintas: onda plana, monofoco e composição de feixe largo. Algumas estratégias foram ainda utilizadas para melhorar a imagem. Atingiram bons resultados, inclusive quanto a precisão da localização.

A ecocardiografia é fundamental no diagnóstico de doenças cardíacas, mas a atual implementação em clínicas é incômoda e limita sua aplicação no monitoramento contínuo. As tecnologias emergentes baseadas em módulos rígidos vestíveis ou patches flexíveis carecem de uma ou mais das propriedades ideais das tecnologias de ultrassom vestíveis. O trabalho citado, forneceu aquisições ininterruptas quadro a quadro de imagens cardíacas, mesmo quando o indivíduo estava realizando exercícios intensos. Além disso, o gerador de imagens vestível com aprendizado profundo (Machine Learning) forneceu informações acionáveis ao gerar de forma automática e contínua curvas de métricas cardíacas críticas, como deslocamento do miocárdio, volume sistólico, fração de ejeção e débito cardíaco, que são altamente desejáveis em cuidados intensivos, gerenciamento de doenças cardiovasculares e esportes. Essa capacidade não tem precedentes na prática clínica convencional e a não invasão pode estender benefícios potenciais para pacientes ambulatoriais e populações atléticas.

A ecocardiografia sob estresse avalia as respostas cardíacas ao estresse induzido por exercícios ou agentes farmacológicos, que podem incluir isquemia nova ou agravada, apresentando-se como anormalidades da motilidade da parede, e é crucial no diagnóstico de doenças das artérias coronárias. Indivíduos com insuficiência cardíaca podem, às vezes, parecer assintomáticos em repouso, pois o coração sacrifica sua eficiência para manter o mesmo débito cardíaco. Assim, ao levar o coração ao limite durante o exercício, a falta de eficiência fica aparente.

No entanto, nos procedimentos atuais, as imagens de ultrassom são obtidas apenas antes e depois do exercício. Com o aparelho pesado, é impossível adquirir dados durante o exercício, que podem conter insights valiosos em tempo real quando novas anormalidades se iniciam. Como as imagens são tradicionalmente obtidas após o exercício, uma recuperação rápida pode mascarar qualquer resposta patológica transitória durante o estresse e levar a exames falso-negativos. Além disso, o ponto final para encerrar o exercício é subjetivo, o que pode resultar em testes abaixo do ideal.

O adesivo ultrassônico vestível é ideal para superar esses desafios. O dispositivo pode ser anexado ao tórax com restrição mínima ao movimento do sujeito, fornecendo um registro contínuo das atividades cardíacas antes, durante e após o exercício com artefatos de movimento insignificantes. Isso não apenas captura as respostas em tempo real durante o teste, mas também oferece dados objetivos para padronizar o ponto final e aumenta a segurança do paciente durante todo o teste.

As implicações dessa tecnologia vão muito além da imagem do coração, pois ela pode ser generalizada para a imagem de outros tecidos profundos, como veia cava inferior, aorta abdominal, coluna e fígado. Por exemplo, em um procedimento de biópsia guiada por ultrassom em um cisto ou tumor seria possível liberar uma mão do operador. A capacidade de habilitação exclusiva dessa tecnologia dispensa a necessidade de um operador segurar o dispositivo constantemente. Outro dado que chama a atenção é que o código é aberto e qualquer um pode ter acesso no Github.

Um segundo grande desafio é a análise dessas imagens por um profissional capacitado, que consiga interpretá-las de forma adequada e individualizada. Já existem diversos gadgets que acoplam o ultrassom ao smartphone, mas a análise por profissionais não capacitados não é encorajada, podendo gerar falsos diagnósticos e um excesso de tratamento. Ai que entra uma empresa brasileira, a TeleFocus. A distribuição de aparelhos de ultrassom vem aumentando no Brasil, em parte pela sua portabilidade e diminuição dos custos na aquisição de equipamentos.

O ecocardiograma (ECO) à beira do leito possibilita que as informações por ele obtidas potencializem o monitoramento e o cuidado centrado no paciente, desde diagnósticos precoces e prognósticos, até o monitoramento da resposta à infusão de fluidos. No entanto, esses benefícios dependem de qualificação teórico-prática, sendo o treinamento adequado um de seus maiores pilares. A proposta é a de popularizar todas as oportunidades de diagnóstico e auxílio terapêutico que o ECO a beira leito pode possibilitar, potencializando resultados, intermediada por um time de ecocardiografistas que auxiliarão, via telemedicina, a realização de exames e discussões clínicas guiadas pelas imagens às instituições e profissionais conveniados, através da plataforma JOIN (já disponível no Google Play e Apple Store), subsidiada pela companhia Alm. Esta já trabalha no Brasil, alguns projetos em parceria com o Serviço de Atendimento Móvel de Urgência (SAMU), gerenciando protocolos de Acidente Vascular Cerebral, Síndrome Coronariana Aguda, Trauma e Sepse no ambiente pré-hospitalar.

O foco do TeleFocus ainda é emergência e Unidades de Terapia Intensiva (UTI) no país, abrangendo pacientes críticos, no intuito de melhorar seu desfecho e até mesmo evitar ou tratar precocemente quadros de instabilidade hemodinâmica, disfunção ventricular, hipovolemia, tamponamento cardíaco, disfunção valvar grave, parada cardiorrespiratória e endocardites antes de chegarem a grandes centros de referência. Do outro lado da plataforma, profissionais brasileiros de grandes centros de cardiologia trabalham 24h nessa demanda.

Até dois anos atrás, era impossível imaginar soluções nesse nível, ainda mais sob o uso do ultrassom, uma vez considerado técnico-dependente. Esforços futuros podem ocorrer melhorando ainda mais as resoluções espaciais dos dispositivos. Um scanner tridimensional só pode fornecer a curvatura de um peito humano estático. Para acomodar a curvatura dinâmica do tórax, algoritmos avançados de imagem precisam ser desenvolvidos para compensar a distorção de fase e, assim, melhorar as resoluções espaciais. Além disso, um foco na experiência do paciente deve se concentrar na miniaturização e integração do sistema.

Por fim, outro grande desafio nesse âmbito não é, de forma nenhuma, tecnológico. As barreiras a serem vencidas também não estão entre os pacientes. Estes são os que iniciaram usando os novos dispositivos com outro objetivo e com o passar dos anos percebemos que podem ser utilizados para monitorizar dados da saúde de forma individualizada. Eles estão ávidos por poder usufruir dos benefícios da telemedicina. O problema está entre os profissionais da área da saúde, em especial nas sociedades, conselhos e colégios de especialidades médicas.

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