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Cientistas desenvolvem sistema automatizado para guiar estimulação cerebral não invasiva

Escrito por Ana Mariano

julho 18, 2024

Além de substituir posicionamento manual por robótico, sistema utiliza IA para navegação cerebral.

Considerada uma abordagem inovadora na psiquiatria para tratar depressão, assim como em neurologia e fisioterapia para dores crônicas e doenças neuromusculares, a Estimulação Magnética Transcraniana (EMT) agora se beneficia de um novo sistema robotizado e câmeras inteligentes para localização precisa das áreas cerebrais alvo. Pesquisadores da USP em Ribeirão Preto desenvolveram essa solução para superar desafios associados à operação manual do equipamento e à fixação de sensores na cabeça do paciente, que podem resultar em imprecisões no posicionamento dos estímulos.

Para melhorar a precisão e confiabilidade da EMT, Renan Matsuda, especialista em física médica, concebeu e implementou durante seu doutorado na FFCLRP-USP um sistema robotizado que utiliza imagens de ressonância magnética para orientar a estimulação cerebral.

Matsuda explica que na abordagem tradicional, a bobina de campo magnético é manipulada manualmente, o que pode levar a variações no posicionamento durante o procedimento, afetando os resultados. Mesmo com técnicas avançadas como a neuronavegação, que utiliza imagens de ressonância magnética para guiar o posicionamento durante sessões mais longas, ainda há desafios com deslocamentos mínimos devido ao peso do equipamento.

“A motivação surgiu ao perceber que os erros são inevitáveis com o posicionamento manual. Por isso, propusemos o uso de um sistema robótico colaborativo para automatizar o posicionamento com base em imagens de ressonância magnética”, destaca o físico. Ele enfatiza que a principal vantagem do robô é sua capacidade de garantir precisão constante no posicionamento e assegurar que os estímulos sejam aplicados apenas quando alcançarem a posição alvo desejada.

Precisão e segurança com sistema de código aberto

O sistema desenvolvido por Matsuda é baseado em código aberto, permitindo que outros pesquisadores possam utilizar, modificar e contribuir para seu aprimoramento. Segundo o físico, isso contrasta com soluções comerciais fechadas, tornando a tecnologia mais acessível e flexível para diferentes aplicações terapêuticas e pesquisas.

Além da redução de custos proporcionada pelo código aberto, Matsuda destaca a portabilidade do robô e sua capacidade de ser facilmente transportado entre diferentes locais de estudo, o que é crucial para a logística de pesquisas.

Segurança e precisão com câmeras inteligentes

Para guiar a estimulação de maneira precisa, Matsuda e sua equipe desenvolveram o sistema MarLe, que utiliza Inteligência Artificial (IA) e câmeras simples para localizar a cabeça do paciente em tempo real, dispensando a necessidade de marcadores fixos. Esta abordagem elimina potenciais erros causados por movimentos dos marcadores durante o procedimento, garantindo uma localização precisa das áreas cerebrais a serem estudadas ou estimuladas.

O estudo sobre o sistema robotizado para Estimulação Magnética Transcraniana Navegada foi publicado na Brain Stimulation em abril deste ano, evidenciando os avanços significativos alcançados pela pesquisa de Matsuda durante seu doutorado na FFCLRP-USP, sob orientação do professor Oswaldo Baffa Filho e coorientação de Victor Hugo Souza, pesquisador da Aalto University na Finlândia. A pesquisa também contou com o apoio do NeuroMat, financiado pela FAPESP, que se dedica a integrar modelagem matemática e neurociência.

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