Em Washington, investigadores desenvolveram réplicas virtuais de corações doentes de doentes com um nível de precisão tal que, ao bloquearem uma arritmia grave nesses “gémeos digitais”, conseguiram indicar aos médicos a melhor forma de intervir no coração real.
Um dos primeiros ensaios clínicos com estes modelos personalizados sugere que a abordagem pode elevar a qualidade dos cuidados na taquicardia ventricular, uma arritmia notoriamente difícil de controlar e uma das principais causas de paragem cardíaca súbita. Nos Estados Unidos, esta situação é associada a cerca de 300.000 mortes por ano.
Um primeiro ensaio clínico com gémeos digitais do coração
O trabalho, conduzido por cientistas da Universidade Johns Hopkins, representa apenas um passo inicial. A agência reguladora norte-americana autorizou que a tecnologia de gémeos digitais orientasse o tratamento de apenas 10 doentes, pelo que serão indispensáveis estudos muito mais amplos para confirmar os resultados.
Ainda assim, os dados divulgados esta quarta-feira na Revista de Medicina da Nova Inglaterra surgem num momento em que cada vez mais médicos procuram adaptar, à saúde, uma tecnologia há muito usada na indústria aeroespacial e noutros sectores.
O cardiologista Jeffrey Goldberger, especialista em coração na Universidade de Miami e sem participação no estudo, recordou que experimentou versões mais rudimentares há cerca de 15 anos e elogiou as novas conclusões: “É isto que imaginámos”.
Do modelo 3D ao “gémeo digital” que prevê respostas ao tratamento
Há décadas que os médicos recorrem a modelos 3D - físicos e também gerados por computador - para simular doenças e treinar técnicas. Contudo, segundo a engenheira biomédica Natalia Trayanova, da Johns Hopkins, um gémeo digital vai além da simulação: procura prever como um órgão real pode reagir a diferentes estratégias terapêuticas.
O seu laboratório tem sido pioneiro no desenvolvimento de modelos interactivos e coloridos, construídos a partir de ressonância magnética avançada e de outros dados recolhidos individualmente de cada doente.
“Tratamos o gémeo antes de tratarmos o doente”, explicou Trayanova. “Funcionou? E, se funcionou, surgiram coisas novas” que obriguem a cuidados adicionais ou diferentes?
Além de permitir testar hipóteses sem expor o doente a tentativas sucessivas, este tipo de modelação pode também ajudar equipas clínicas a planear melhor recursos e tempos de sala, sobretudo em procedimentos longos e tecnicamente exigentes.
Ao mesmo tempo, a adopção clínica de gémeos digitais levanta desafios práticos: é necessário assegurar qualidade e consistência dos dados usados para construir o modelo e definir regras claras de validação, rastreabilidade e protecção de informação clínica, para que as decisões apoiadas por estas ferramentas sejam seguras e auditáveis.
O que acontece na taquicardia ventricular
O sistema eléctrico do coração é o que comanda o batimento. Na taquicardia ventricular, o coração entra num ritmo extremamente rápido quando uma onda eléctrica faz um “curto-circuito” nas câmaras inferiores - os ventrículos - e impede que estes bombeiem sangue de forma eficaz para o resto do corpo.
“Vemos um coração que basicamente está a tremer”, descreveu Trayanova.
A medicação pode ajudar, mas o tratamento principal é a ablação: os médicos introduzem cateteres até ao coração para cauterizar tecido que está a disparar sinais errados. O problema é que o processo tem um componente de tentativa e erro, com doentes a permanecerem horas sob anestesia enquanto a equipa identifica onde deve actuar.
Por isso, são frequentes ablanções repetidas, e muitos doentes têm também um desfibrilhador implantável como salvaguarda.
Como os gémeos digitais orientam a ablação
É aqui que entram os gémeos digitais dos ventrículos criados pela equipa de Trayanova.
No ecrã do computador, as cores - azul, verde, amarelo e laranja - mostram como a onda eléctrica percorre áreas saudáveis do ventrículo antes de ficar presa em tecido danificado. A onda entra então num movimento circular, que a investigadora compara ao redemoinho de um furacão.
“Permite-me recriar o funcionamento do órgão do doente e, depois, prever qual é a melhor forma de fazer a ablação”, afirmou.
A tecnologia identifica uma zona disfuncional onde a onda eléctrica embate repetidamente. Ao “ablar” virtualmente essa região, é possível ver se o problema fica resolvido ou se se forma outra arritmia que também terá de ser eliminada. “Depois, voltamos a ‘picar’”, explicou.
Resultados: menos arritmias e potencial para procedimentos mais curtos
A equipa de Trayanova definiu, para cada um dos 10 participantes, alvos de ablação personalizados. Os cardiologistas transferiram esses alvos para o sistema de mapeamento que usam como guia e apontaram directamente para as áreas indicadas, em vez de procurarem por conta própria.
Mais de um ano depois, oito doentes não apresentaram arritmias. Dois tiveram apenas um episódio breve enquanto estavam em fase de cicatrização - um desempenho superior à taxa de sucesso habitual do tratamento, de cerca de 60%, segundo Jonathan Chrispin, cardiologista da Johns Hopkins e autor principal do estudo.
Com excepção de dois doentes, todos os restantes também interromperam a medicação antiarrítmica.
Mais importante ainda, esta abordagem pode permitir que os cardiologistas queimem menos tecido, ao concentrarem-se “especificamente nas áreas que consideramos criticamente importantes”, afirmou Chrispin. “Podemos, potencialmente, tornar estes procedimentos mais curtos, mais seguros e mais eficazes.”
Próximos passos e outras aplicações
A equipa da Johns Hopkins pretende avaliar a estratégia de gémeos digitais num estudo maior, envolvendo outros hospitais, e já iniciou um ensaio em que usa esta ferramenta para tratar um tipo mais comum de batimento irregular chamado fibrilhação auricular.
Noutros centros, investigadores estão também a estudar gémeos digitais aplicados aos cuidados oncológicos, procurando perceber de que forma modelos personalizados podem apoiar decisões terapêuticas em tratamento do cancro.
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