Escolher o tratamento mais adequado para cada paciente antes de aplicá-lo no seu organismo é um dos objetivos de um novo projeto impulsionado pelo Hospital Universitario Vall d'Hebron de Barcelona. O centro desenvolverá gêmeos digitais humanos, réplicas virtuais personalizadas de órgãos, sistemas e processos biológicos que permitirão simular como uma doença evolui e como uma pessoa poderia responder a diferentes tratamentos.
A iniciativa busca avançar na medicina personalizada por meio do uso de inteligência artificial (IA), imagem médica, dados clínicos, informação genômica e modelos computacionais. Com essa combinação de tecnologias, os especialistas poderão reproduzir digitalmente o comportamento de determinados órgãos e patologias para estudar diferentes cenários terapêuticos antes de levá-los à prática clínica.
Segundo explica o hospital, esses modelos terão de servir como apoio às decisões médicas, facilitando a seleção de tratamentos mais adequados e o planejamento de intervenções complexas.
O que são os gêmeos digitais humanos e como podem ajudar os pacientes?
Os gêmeos digitais são representações virtuais personalizadas construídas a partir de informações reais de cada paciente. Ao contrário dos modelos anatômicos tridimensionais convencionais, que reproduzem principalmente a estrutura de um órgão, essas réplicas incorporam informações sobre seu funcionamento e o comportamento de determinadas doenças.
Dessa forma, os pesquisadores poderão simular diferentes cenários e estudar como uma patologia poderia evoluir ou quais efeitos um tratamento específico poderia ter antes de aplicá-lo no paciente.
A tecnologia permitirá, por exemplo, comparar diferentes alternativas terapêuticas em um modelo virtual do coração de uma pessoa com uma doença cardíaca complexa. O objetivo é antecipar possíveis respostas e fornecer aos profissionais de saúde mais informações para tomar decisões.
O diretor clínico de Radiodiagnóstico de Vall d'Hebron, Manel Escobar, destacou que esses modelos têm capacidade preditiva e podem ajudar a antecipar a evolução de um paciente ou os efeitos que um tratamento poderia provocar. No entanto, o especialista ressalta que devem ser entendidos como ferramentas de apoio às decisões clínicas.
Um projeto de 11,7 milhões de euros e três anos de desenvolvimento
O projeto conta com um financiamento de 11,7 milhões de euros provenientes dos Fundos Europeus de Desenvolvimento Regional (FEDER), no âmbito da Plataforma de Tecnologias Estratégicas para a Europa (STEP).
No programa denominado 3Dx3C, 'Novas tecnologias digitais para o tratamento personalizado de patologias congênitas e complexas', o hospital desenvolverá ao longo dos próximos três anos modelos computacionais avançados para diferentes especialidades médicas e cirúrgicas.
Para isso, Vall d'Hebron estabelecerá acordos com empresas tecnológicas que participarão do desenvolvimento conjunto das soluções digitais. A iniciativa pretende aproveitar a experiência que o centro já acumulou em tecnologias 3D, inteligência artificial, imagem médica e cirurgia de alta complexidade.
O hospital conta com uma unidade especializada em tecnologias 3D que já trabalha na criação de modelos anatômicos personalizados e na planificação de intervenções cirúrgicas complexas. O novo projeto busca dar um passo a mais: passar de reproduzir virtualmente a anatomia de um órgão para também simular seu funcionamento e a evolução de determinadas patologias.
Do coração à enxaqueca: as aplicações que Vall d'Hebron desenvolverá
O programa contempla dez atuações integradas em diferentes áreas médicas. Entre as aplicações previstas estão:
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Cardiologia pediátrica: criação de gêmeos digitais que reproduzam a atividade elétrica do coração de pacientes com cardiopatias congênitas.
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Detecção de doenças cardíacas: desenvolvimento de modelos para identificar de forma precoce possíveis cardiopatias a partir de eletrocardiogramas.
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Enxaqueca: desenvolvimento de ferramentas digitais para avançar no tratamento personalizado dos pacientes.
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Cirurgia cardíaca: simulação de procedimentos como a ablação em casos de taquicardia ventricular ou a implantação percutânea de válvulas pulmonares.
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Cirurgia hepática: planejamento de intervenções para extirpar tumores do fígado.
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Cardiopatias congênitas: criação de modelos para planejar procedimentos em pacientes com tetralogia de Fallot.
Além disso, o projeto contempla uma plataforma para integrar dados clínicos provenientes de diferentes fontes e o desenvolvimento de modelos anatômicos tridimensionais personalizados que possam ser visualizados diretamente no centro cirúrgico. Essas ferramentas também poderão incorporar realidade aumentada para facilitar o planejamento de intervenções por meio de cirurgia robótica ou laparoscópica.
Uma tecnologia ainda em desenvolvimento
Embora os gémeos digitais abram novas possibilidades para avançar no sentido de tratamentos mais personalizados, o projeto de Vall d'Hebron encontra-se numa fase de desenvolvimento. Os próximos três anos serão dedicados a construir e aperfeiçoar os modelos computacionais em conjunto com as empresas tecnológicas participantes.
Portanto, as suas possíveis aplicações e benefícios clínicos ainda terão de ser desenvolvidos e validados antes de estas ferramentas poderem ser incorporadas de forma generalizada na assistência sanitária.
O objetivo final é que a tecnologia permita aos profissionais de saúde dispor de mais informação antes de tomar decisões terapêuticas, reduzir riscos e adaptar os tratamentos às características de cada paciente.