caracteristicas
 

O presente projeto procura vincular de forma consistente áreas (medicina+computação+modelagem) que, a priori, avançam de forma paralela e cuja interseção, no âmbito do Brasil, é muito baixa (ou quase nula). Simplesmente por isto, pode-se dizer que o projeto é intrinsecamente inovador, e que, por permear áreas da ciência disjuntas e criar inter-relações entre elas, possui todas as características científicas que uma área da ciência relativamente recente (computação aplicada à medicina) e altamente promissora possui. Este conceito de Medicina Assistida por Computação Científica traz como conseqüência uma nova área de pesquisa na qual o Brasil deve embarcar a fim de atender às suas necessidades internas como país em claras vias de desenvolvimento. Se bem existem na atualidade conhecimentos bem estabelecidos nas diversas áreas da computação científica, o aproveitamento destes na área da medicina está ainda em seus primeiros anos de vida e qualquer esforço em prol de incrementar o nosso entendimento assim como de desenvolver novas técnicas e metodologias científicas adequadas deve ser considerado absolutamente válido. Sem dúvidas isto é a mais clara expressão da concepção da ciência, e outorga ao projeto uma saliência não somente em termos de inovação científica (como dito), mas também em termos de inovação tecnológica e de impacto na sociedade. Em função disto precisa-se de pesquisa direcionada e sustentada a fim de atingir objetivos e metas como os estabelecidos no presente projeto.

A combinação processamento de imagens médicas + modelagem computacional + medicina produz inúmeras possibilidades no sentido de passar a outro patamar no emprego de tecnologia no plano da medicina. A incorporação da modelagem e simulação computacional na medicina augura um conhecimento muito maior dos fenômenos que se sucedem dentro do nosso organismo, complementando significativamente às informações que atualmente obtemos mediante máquinas de aquisição de dados (que é a forma na qual a tecnologia se insere na medicina).

De forma particular, somente por citar alguns exemplos, digamos que o uso de modelos matemáticos de última geração como os desenvolvidos por integrantes do INCT-MACC (modelos acoplados) para simular o escoamento do sangue dentro das artérias do corpo humano de um paciente específico (reconstruídas por meio da ajuda do processamento de imagens médicas) permite analisar de forma acurada a dinâmica do fluxo sangüíneo a fim de avaliar risco de ruptura de aneurismas, risco de desenvolvimento de oclusão arterial, dentre outros problemas. O mesmo comentário vale para o estudo do efeito dos stents na hemodinâmica local, assim como a análise da interação entre as válvulas cardíacas e o sangue. Isto já foi claramente reconhecido pela comunidade no Brasil e no exterior. Por sua vez, as técnicas de modelagem multiescala desenvolvidas também por integrantes deste instituto aportam ferramentas de caráter inovador no tratamento do problema de modelagem do tecido arterial, constituindo fator fundamental na compreensão da resposta constitutiva da parede arterial. Por outro lado, os métodos de Lattice-Boltzmann também aportam uma interessante perspectiva que ainda não foi explorada de forma aprofundada no campo da hemodinâmica computacional, e que se planeja abordar.

De forma geral, a inovação jaz na criação de novos modelos matemáticos apropriados para:

  • a modelagem e simulação computacional do sistema cardiovascular;
  • a modelagem do funcionamento da válvula aórtica;
  • a modelagem da cinética do músculo cardíaco;
  • a modelagem do tecido arterial;
  • a modelagem de procedimentos de reconstrução crânio-facial
  • a modelagem de ambientes virtuais colaborativos
  • o processamento de imagens médicas

Justamente, todos estes itens apontam à possibilidade de recriar cenários impossíveis de serem considerados por meio de técnicas clássicas, o que supre à modelagem e simulação computacional de um futuro promissor em termos de avanços científicos. É importante salientar que tais avanços dar-se-ão nos diversos contextos aos quais este projeto compreende, isto é, as inovações científicas e tecnológicas produzirão resultados nas próprias áreas da modelagem, processamento de imagens e medicina, por meio do desenvolvimento de novas técnicas e métodos científicos como alguns dos mencionados no parágrafo anterior.

De forma similar, o grande desenvolvimento da tecnologia de informação e comunicação (TIC) nas últimas décadas também abre inúmeras perspectivas de aplicação de tecnologias de redes de comunicação e computação móvel na área de saúde. Esse cenário é particularmente interessante para um país em desenvolvimento como o Brasil que possui um enorme território com grandes diferenças regionais. Assim, o advento de aplicações baseadas em TIC pode viabilizar um melhor treinamento médico e assistência especializada em casos médicos raros ou urgentes em áreas de difícil acesso ou com menos condições de atendimento especializado. Desta forma, a atuação de pesquisadores participantes do instituto proposto prevê o desenvolvimento de aplicações especializadas inovadoras com impacto na diminuição dos efeitos das diferenças regionais no País, provendo um melhor serviço de saúde para toda a sociedade. Essas aplicações inovadoras podem também servir de modelo e protótipo para a possível replicação das mesmas em outras áreas de saúde de forma a estender seus benefícios.

Esta breve descrição permite ver que o projeto atinge todos os aspectos relacionados com a geração de conhecimento e portanto com o avanço da ciência em si posto que:

  • procura vincular áreas da ciência a priori desconexas;
  • procura desenvolver novas técnicas e métodos científicos de análise;
  • procura produzir um impacto real na sociedade objetivando uma melhora palpável;
  • visa a geração de conhecimento;
  • visa a formação de recursos humanos.

Por último, vale a pena salientar que o extraordinário nível científico dos pesquisadores que constituem o conselho técnico científico internacional fornece um claro exemplo do nível científico e das características inovadoras do presente projeto.