Como os (ultra) sons podem salvar a visão dos doentes

Cientistas da Universidade de Coimbra descobriram forma de utilizar os ultrassons no diagnóstico das cataratas, doença que afeta 20 milhões

Qualquer médico concordará que, em muitos casos, um bom diagnóstico é mais de meio caminho andado para um tratamento eficaz. Mas há doenças para as quais não só o leque de terapias é limitado como os próprios meios de diagnóstico estão longe da eficácia necessária para detetar atempadamente as doenças e evitar as suas piores consequências. As cataratas estão definitivamente nesta categoria.

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a doença afeta mais de 20 milhões de pessoas em todo o mundo, e a catarata associada ao envelhecimento é responsável por 40% dos casos de cegueira nesta franja da população. No entanto, em termos de tratamento, a cirurgia continua a ser a única solução e o diagnóstico está longe de permitir uma deteção que maximize as hipóteses de sucesso.

Mas pelo menos parte deste problema poderá ter sido resolvido por uma equipa de investigadores portugueses do Instituto de Telecomunicações (IT) e do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (DEEC) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Esta equipa vem trabalhando, desde 2012, no sistema ESUS - Eye Scanner Ultrasound System -, que aplica tecnologia de ultrassons ao diagnóstico da doença. E os resultados já obtidos nos testes com animais, apontando para uma precisão superior a 95% na deteção da catarata, mesmo nas primeiras fases da doença, já despertaram o interesse de algumas multinacionais (ver entrevista).

"O hardware de base é hardware comercial de relativo baixo custo", explica Marco Gomes, professor assistente da Universidade de Coimbra e investigador do Instituto de Telecomunicações. "O protótipo desenvolvido faz uso de sondas oftalmológicas de ultrassons, respetivo gerador de pulsos excitadores da sonda e sistema amplificador de receção, e sistema de aquisição e processamento de dados baseado numa FPGA/processador de baixo custo (sistema ZYNQ)." Já "a aplicação concreta", relativa "à deteção do estado da catarata, o seu tipo e a sua dureza", representa algo de inteiramente novo no combate a esta doença. "Constitui uma inovação do estado da arte, tendo todo o software sido desenvolvido de raiz", acrescenta.

A técnica, explica Jaime Santos, do DEEC, especialista no uso médico dos ultrassons, poderia ser comparada a uma ecografia. "A única diferença é que tem a sonda e um interface, um buffer, que no fundo melhora o sinal. Os ultrassons são a base de tudo", conta. "Varia a frequência. Tal como as ecografias usam frequências diferentes [em função da parte do corpo alvo do exame]."

Com "décadas" de experiência no trabalho com ultrassons, os investigadores são capazes de decifrar o mecanismo de propagação da sondas acústicas de forma a obterem as informações necessárias para determinar não só a existência da doença como o seu estágio: "A córnea tem impedância diferente do cristalino. Na córnea há reflexão dos sinais. Havendo sinais, sabemos com certeza se há catarata e a intensidade com que o sinal é refletido dá-nos a ideia sobre o tipo de catarata que é. Se é extenso ou ligeiro", explica.

Mas este processo, aparentemente simples, representa um salto evolutivo em relação aos atuais métodos de diagnóstico, que recorre a imagens de lâmpada de fenda, e onde é um técnico especialista que faz, com base nestas, uma estimativa da existência e grau da doença.

Desde logo, o diagnóstico numa fase inicial é virtualmente impossível com a tecnologia atual. Mas a precisão do novo método tem outras vantagens. Nomeadamente no apoio à cirurgia. "Um grande número de cirurgias não resulta. Se há um dano nas cápsulas do cristalino, o procedimento falha. Determinando a dureza da catarata, estamos em condições de estimar a energia necessária para a destruir sem causar lesões."

Miguel Caixinha, professor de Optometria e Ciência da Visão, lembra ainda que "começam a surgir os primeiros resultados com fármacos para impedir a progressão da doença", o que reforça a relevância da deteção precoce desta.

O projeto de investigação tem sido apoiado desde o início pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, com a qual os investigadores esperam poder contar também para os ensaios clínicos em humanos.

"Está tudo pronto para avançar, haja financiamento..."

Um dos líderes da equipa de investigadores do projeto CATARA, Marco Gomes, da Universidade de Coimbra, defende que o método desenvolvido permite fazer o diagnóstico a um nível até agora inexistente. Já existe interesse de empresas privadas em comercializar o sistema mas, para já, faltam verbas para avançar com os indispensáveis ensaios clínicos em humanos.

Quais são as componentes e funções mais inovadoras deste equipamento?

As principais componentes são a deteção com elevada precisão (superior a 95%) da existência de catarata, mesmo num estado embrionário, o seu grau de severidade, o seu tipo (cortical, sub-capsular, etc.) e a dureza. Este último parâmetro é essencial no auxilio da cirurgia da catarata em que atualmente a energia utilizada pelo clínico na cirurgia de facoemulsificação, depende em muito da sua experiência e avaliação algo subjetiva da dureza da catarata.

Como se compara o desempenho deste aparelho face aos meios de diagnóstico atualmente existentes?

Os meios de diagnósticos existentes não permitem a deteção precoce da catarata, nem a avaliação da sua dureza. O método de referência atual é o LOCS III que faz uso de imagens da lâmpada de fenda, que são comparadas por um "grader" - um técnico especialista na comparação - com uma base de dados conhecida, envolvendo pois sempre algum grau de subjetividade.

Há quanto tempo vêm a ser conduzidas as experiências com tecido ocular animal?

Desde 2012, numa primeira fase usando olhos de suínos, com testes ex-vivo, e desde 2013 com ratos, de acordo com todas as regras europeias de testes em animais, especialmente criados por forma a desenvolverem a patologia da Catarata.

O passo seguinte serão os testes com pacientes humanos. Existe alguma estimativa, nomeadamente em termos temporais, relativa ao arranque dos ensaios clínicos com humanos?

Está tudo pronto para avançar, haja financiamento. Está neste momento uma candidatura submetida à FCT [Fundação Para a Ciência e Tecnologia). Temos o apoio do Centro Cirúrgico de Coimbra para realização dos testes. Está desenhado o protocolo de testes, e em preparação a certificação da conformidade do protótipo junto do INFARMED [Autoridade Nacional do Medicamento e Produtos de Saúde] e solicitação das respetivas autorizações para realização dos testes em humanos.

Referem, na divulgação deste projeto, que decorrem também contactos com a indústria no sentido da produção e comercialização do aparelho. Que contactos já foram estabelecidos e qual é o ponto de situação em relação a estas parcerias?

Recebemos pedidos de informação por parte da OPTICON e da Siemens, que mostraram algum interesse, mas que gostariam de ver previamente a tecnologia testada em humanos. Existe um pré-registo de patente que face à ausência de verbas será para já registada em Portugal , prevendo-se no entanto, após o teste em humanos e a junção de algumas funcionalidades extra que os médicos contactados gostariam de ver desenvolvidos, esperamos poder registar nova patente internacional dependente da patente Portuguesa.

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