Pesquisadores do Departamento de Engenharia Elétrica (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP desenvolveram um sistema completo de Estimulação Cerebral Profunda (DBS, do inglês Deep Brain Stimulation), utilizado como parte de terapia para problemas neurológicos e de movimentação, como dor crônica, Parkinson, tremores, entre outros. Seu grande diferencial é o uso de componentes comerciais de baixo custo para elaborar o protótipo de um microdispositivo que capta os sinais do cérebro e produz os estímulos por meio da geração e emissão de sinais elétricos. O estudo conta com a colaboração de pesquisadores da Universidade do Minho, em Portugal.

A Estimulação Cerebral Profunda (DBS) é um procedimento cirúrgico que envolve a implantação de um dispositivo médico denominado neuroestimulador, que envia impulsos suaves para zonas específicas do cérebro por meio de eletrodos implantados. A corrente elétrica utilizada é muito baixa e é injetada em pontos estratégicos do cérebro, que são, na sua maioria, profundos.

O neuroestimulador, normalmente implantado no peito, é um equipamento com dimensões não maiores que uma caixa de fósforos e possui uma bateria acoplada para prover alimentação e garantir a operação. O procedimento foi autorizado pela Food and Drug Administration (FDA), agência dos Estados Unidos similar à Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) brasileira, em 1997, em princípio para o tratamento da doença de Parkinson. Após ter sido comprovada sua eficácia, seu uso foi autorizado e ampliado também para o alívio de sintomas associados a perturbações neurológicas e dos movimentos que não é obtido com outras terapias, como dor crônica, doença de Parkinson, distonia, obesidade mórbida, síndrome de Tourette, tremor essencial e o Transtorno Obsessivo-Compulsivo (TOC).

Contudo, grande parte dos sistemas DBS comerciais possui um limitador. Quem explica é João Paulo Pereira do Carmo, professor e pesquisador do Grupo de Metamateriais, Microondas e Óptica (Gmeta), do Departamento de Engenharia Elétrica da EESC, e coordenador do estudo. “A maioria permite gerar um conjunto muito limitado de formas de onda pré-definidas, sobretudo com a forma retangular. Não é possível gerar outros tipos de ondas nem ajustar dinamicamente os parâmetros de estimulação durante o tratamento, e muito menos adaptar a tecnologia a mudanças nos estados cerebrais”, relata. “Além disso, a maioria dos sistemas de DBS disponíveis só consegue prover sinais de corrente constante e os poucos que permitem ajustar a amplitude da corrente não deixam que isso seja feito por software. Essas limitações nos motivaram ao estudo de desenvolvimento de um sistema mais avançado.”

Parâmetros de estimulação

Para compreender a relevância do trabalho dos pesquisadores da EESC, é necessário aprofundar um pouco mais o entendimento acerca da Estimulação Cerebral Profunda (DBS). Existem dois paradigmas para sua classificação: o DBS em malha aberta (Open-Loop DBS, também conhecido como DBS convencional) e o DBS em malha fechada (Closed-Loop DBS, também conhecido como DBS adaptativo). “No caso do DBS de malha aberta, um neurologista ajusta manualmente os parâmetros de estimulação a cada três a 12 meses após a implantação. Aqui, apenas se injeta pulsos elétricos para estimular determinadas regiões do cérebro. Todavia, existem casos em que a terapia é ineficaz ou causa habituação e, portanto, redução da eficácia”, afirma o professor da EESC.

“Já no caso do DBS em malha fechada, a programação dos parâmetros de estimulação é realizada automaticamente, com base nos biomarcadores medidos e que podem possuir naturezas diversas, como bioelétrica, psicológica, bioquímica, entre outras. O comportamento dos biomarcadores são indicadores imprescindíveis no DBS em malha fechada porque, com base na doença a tratar, ajudam a reconfigurar e adaptar os sinais usados na neuroestimulação”, detalha Carmo. “A grande vantagem é que, ao combinar aquisição de sinais neuronais com neuroestimulação elétrica, permite que a terapia se adapte ao longo do tempo e que um protocolo específico para cada doente possa ser definido, personalizando o tratamento.”

No estudo do Departamento de Engenharia Elétrica da EESC, os pesquisadores desenvolveram um sistema completo de DBS em malha fechada usando componentes comerciais de baixo custo e de um microdispositivo em CMOS de 65 nm da TSMC, contendo os módulos de aquisição de biopotenciais (sinais neuronais) e neuroestimulação para futura produção de uma solução 100% integrada para DBS em malha fechada. No processo de desenvolvimento do sistema, os pesquisadores contaram com a colaboração do neurologista e professor da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP), Erich Talamoni Fonoff, e de Eduardo Colombari, professor do Departamento de Fisiologia e Patologia da Faculdade de Odontologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara.

Resultados promissores​

Os estudos, publicados recentemente nos periódicos científicos Electronics em julho de 2023 e no Journal of Low Power Electronics and Applications em maio deste ano, conceituados periódicos científicos, avançam e já trazem resultados promissores. “Conseguimos desenvolver um microdispositivo e um sistema completo de DBS em malha fechada. Seguimos no avanço da pesquisa que, para além de todas as suas contribuições para a área médica, também traz benefícios na questão socioeconômica, não só tornando o País independente da importação destes dispositivos médicos, como até oferecendo o sistema globalmente, incrementando a utilização da Estimulação Cerebral Profunda em malha fechada”, avalia Carmo.

De acordo com o professor da EESC, entre os próximos passos a serem dados na pesquisa estão a realização de testes in vivo em animais; o refinamento dos protótipos que ainda se encontram no nível de prontidão tecnológica TRL 4 (Technology Readiness Level 4) ou seja, de tecnologia validada ao nível laboratorial (TRL 4: Technology Validated in lab); e a integração de um microdispositivo CMOS completo de CLDBS para implantação. “A engenharia tem conexões muito fortes com a área médica, em especial com dispositivos médicos, e pode contribuir decisivamente no desenvolvimento de soluções que tenham como foco a evolução de terapias e tratamentos para pacientes”, ressalta Carmo.

“A Engenharia Biomédica da EESC tem formado profissionais capazes de fazer a diferença e incrementar parcerias relevantes ligadas ao setor médico. O nosso estudo é um exemplo do potencial da sinergia existente entre essas áreas”, conclui o professor. A pesquisa foi financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Créditos: https://medicinasa.com.br/dbs-neurologia/

A campanha Setembro em Flor tem a missão de conscientizar as mulheres sobre a prevenção aos tumores ginecológicos

O alerta é recente e vem de um estudo importante de pesquisadores da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, que avaliaram a relação de diferentes tipos de endometriose e o risco de câncer de ovário. Os pesquisadores concluíram que as mulheres que são acometidas pela endometriose têm 4 vezes mais chances de desenvolver o câncer de ovário, que é a quinta principal causa de morte por câncer em mulheres do mundo todo. Sendo assim, a campanha Setembro em Flor busca reforçar a importância da rotina ginecológica para as mulheres de todas as idades e especialmente para aquelas que tenham endometriose, uma vez que são mais suscetíveis ao câncer de ovário, doença não tem sintomas e nem formas de ser rastreada.

Diagnosticar e tratar a endometriose é um passo fundamental para identificar o câncer de ovário, que pode ser desenvolvido também em função da idade avançada, do histórico familiar da paciente, de mutações genéticas. Esse tipo de tumor é considerado altamente letal em função da dificuldade da descoberta precoce. Não existe rastreamento para o câncer de ovário, que é geralmente encontrado em estágios avançados, dificultando o tratamento, como explica Leonardo Silva, oncologista clínico e integrante do departamento de tumores ginecológicos do Grupo SOnHe. “É necessário falar sobre isso, porque 7 em cada 10 mulheres descobrem o câncer de ovário em estágio avançado. A endometriose agora é um caminho que pode fazer toda a diferença para a paciente”, explica o oncologista.

A endometriose atinge mulheres em idade reprodutiva e é caracterizada pelo crescimento do tecido endometrial fora do útero. Esse tecido é a camada mais interna do órgão, que se descama durante a menstruação. Cerca de 10% das mulheres do mundo têm a doença, que é responsável por uma dor pélvica crônica e pela infertilidade. Mulheres cuja endometriose acomete os ovários e/ou outros órgãos profundos têm 10 vezes mais chances de desenvolver o câncer de ovário em todos os seus subtipos. Esse risco chega a ser 19 vezes maior para tumores como endometrioide, células claras, mucinoso e seroso de baixo grau, que são mais agressivos e menos responsivos à quimioterapia. “É fundamental observarmos esses fatores de risco nas pacientes, em especial a endometriose, reforçando a importância delas cuidarem dessa condição, que pode ser um indicativo importante”, alerta Leonardo Silva.

Dessa forma, o apelo é para que as mulheres possam compreender a necessidade de manter uma rotina ginecológica, fazendo atenção aos exames necessários e garantindo o acompanhamento de um profissional da ginecologia, capaz de tratar a endometriose e prestar atenção a sintomas que podem indicar câncer de ovário e geralmente são confundidos com outras condições. A paciente diagnosticada com endometriose precisa dessa atenção direcionada.

Com 31 anos de atuação no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP), o brasileiro e professor livre-docente da USP, Francisco Cesar Carnevale, será o primeiro médico da América Latina a receber um dos prêmios de maior prestígio da radiologia intervencionista, a Gold Medallist 2024 da CIRSE 2024 (Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe).

A medalha de ouro da radiologia intervencionista é comparável à “Bola de Ouro” do futebol, concedida aos profissionais que se destacam não apenas pela excelência clínica e por contribuições nos países de origem, mas também pelo impacto de seus estudos, projetos e procedimentos desenvolvidos ao longo da carreira. A cerimônia de premiação ocorrerá em setembro, em Lisboa (Portugal). O evento reunirá grandes nomes da área.

Francisco Cesar Carnevale atua como cirurgião radiologista de procedimentos minimamente invasivos e registra cerca de 90% de sua produção científica em revistas internacionais. Também já formou mais de 100 profissionais. Atualmente, ele é Chefe do Serviço de Radiologia Vascular Intervencionista do Instituto de Radiologia (InRad) e do Instituto do Câncer (ICESP) do Hospital das Clínicas da USP e Professor Livre-docente pela Faculdade de Medicina da USP.

Para Carnevale, esse prêmio é um reconhecimento do Brasil como referência em medicina e pesquisa, superando a desconfiança que muitas vezes cerca a produção científica nacional. “Este momento é singular em minha vida profissional e um marco significativo para o Instituto de Radiologia do Hospital das Clínicas, que busca contribuir diariamente para tornar a nossa saúde cada vez melhor e mais acessível. Sinto-me muito honrado por esse reconhecimento, pois somente 27 médicos receberam esta premiação em todo o mundo. O trabalho em equipe é a base de todas as nossas conquistas”, ressalta.

Sua atuação no aprimoramento de procedimentos minimamente invasivos foi reconhecida em abril deste ano com a publicação de um estudo na revista científica Radiology sobre o tratamento por embolização prostática, considerada inovadora e seguro em casos de hiperplasia prostática benigna. Só no Hospital das Clínicas centenas de pacientes já foram tratados e beneficiados com este tratamento moderno e minimamente invasivo nos últimos anos. Carnevale foi o criador desta técnica desenvolvida a partir de seus estudos na Universidade de Harvard (EUA), entre 2007 e 2008.

O presidente do Conselho do InRad do HCFMUSP e do InovaHC, professor Giovanni Cerri, destaca que Carnevale sempre foi um profissional inovador e o reconhecimento da CIRSE 2024 é só um reflexo de toda sua dedicação e expertise. “Nos sentimos honrados por acompanhar de perto a sua capacidade em agregar à Radiologia Intervencionista no País e no mundo”.

Atualmente, o especialista colabora em projeto internacional de cirurgias robóticas à distância, ainda em desenvolvimento e viabilização de procedimentos em hospitais do exterior. Com isso pretende ganhar experiência e conhecimento sobre as condições para que a inovação possa alcançar o próprio Hospital das Clínicas, futuramente.

Créditos: https://medicinasa.com.br/gold-medallist-24/