Novo método não invasivo para monitorar atividade cerebral pós-trauma é descoberto por pesquisadores da Johns Hopkins

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Por João Silva
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Dispositivo médico que monitora a atividade cerebral com gráfico do cérebro.

São PauloPesquisadores da Johns Hopkins Medicine descobriram uma nova forma, menos invasiva, de medir a pressão intracraniana (PIC) em pacientes com lesões cerebrais. Esse método utiliza inteligência artificial (IA) e pode substituir as técnicas tradicionais, mais invasivas, atualmente empregadas.

Os métodos atuais para acompanhar a PIC exigem a perfuração do crânio para inserir um dreno ventricular externo (DVE) ou um monitor intracraniano (MIC). Esses procedimentos apresentam riscos consideráveis.

  • Risco de deslocamento do cateter: 15,3%
  • Risco de infecção: 5,8%
  • Risco de hemorragia: 12,1%

Esses métodos exigem cirurgiões habilidosos e ferramentas especiais, que nem sempre estão disponíveis. A nova pesquisa oferece uma opção mais simples e promissora.

Uma equipe da Universidade Johns Hopkins, liderada pelo Dr. Robert Stevens, utilizou inteligência artificial para obter dados importantes sobre pressão alta no cérebro sem métodos invasivos. Eles acreditavam que lesões graves no cérebro e pressão cerebral elevada poderiam alterar os padrões de fluxo sanguíneo e cardíaco devido a problemas no sistema nervoso autônomo central. Isso sugere que informações do corpo fora do cérebro podem ajudar a compreender os níveis de pressão cerebral.

Eles analisaram a relação entre a onda do ICP e outros três sinais fisiológicos que são frequentemente monitorados em ambientes de UTI.

  • Pressão arterial invasiva (PAI)
  • Fotopletismografia (PPG)
  • Eletrocardiograma (ECG)

Os pesquisadores utilizaram esses conjuntos de dados para treinar diferentes algoritmos de aprendizado profundo. Os resultados mostraram que a IA poderia prever com precisão os níveis de PIC a partir desses sinais extracranianos, com uma eficácia semelhante ou superior aos métodos invasivos atuais.

O monitoramento não invasivo da PIC representa uma grande evolução. Pode ser mais acessível, especialmente em locais que não dispõem dos recursos necessários para os métodos atuais que exigem cirurgia.

O Dr. Stevens acredita que, após ser totalmente testado, este método de inteligência artificial pode facilitar o monitoramento da pressão cerebral. Isso significa que mais pacientes poderão receber tratamento rápido e eficaz, o que pode melhorar os resultados para aqueles com lesões cerebrais graves, derrames ou acúmulo de líquido no cérebro.

O estudo foi publicado na revista Computers in Biology and Medicine. Ele contou com a colaboração de diversos especialistas, incluindo os graduados em engenharia biomédica Shiker Nair, Alina Guo, Arushi Tandon e Joseph Boen, o estudante de mestrado Meer Patel, os alunos de engenharia biomédica Atas Aggarwal, Ojas Chahal e Sreenidhi Sankararaman, o Professor Nicholas D. Durr, o neurocirurgião residente Tej D. Azad e o Professor Romain Pirracchio da Universidade da Califórnia, em São Francisco.

O monitoramento não invasivo da PIC oferece uma maneira mais segura de verificar a pressão intracraniana. Este novo método pode revolucionar o cuidado com pacientes com lesões cerebrais graves. Uma equipe diversificada de especialistas está colaborando para tornar essa tecnologia disponível na prática médica.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1016/j.compbiomed.2024.108677

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Shiker S. Nair, Alina Guo, Joseph Boen, Ataes Aggarwal, Ojas Chahal, Arushi Tandon, Meer Patel, Sreenidhi Sankararaman, Nicholas J. Durr, Tej D. Azad, Romain Pirracchio, Robert D. Stevens. A deep learning approach for generating intracranial pressure waveforms from extracranial signals routinely measured in the intensive care unit. Computers in Biology and Medicine, 2024; 177: 108677 DOI: 10.1016/j.compbiomed.2024.108677
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