As feridas passam por várias etapas à medida que vão cicatrizando: coagulação para parar o sangramento, resposta do sistema imunológico, formação de crostas e formação de cicatrizes.
Um aparelho chamado “a-Heal”, desenvolvido por engenheiros da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, foi criado para otimizar cada uma dessas etapas. O sistema usa uma câmera bem pequena e inteligência artificial (IA) para identificar o estágio de cicatrização, oferecendo um tratamento em forma de medicamento ou campo elétrico. A ideia é que o tratamento seja ajustado de acordo com o processo de cicatrização único de cada paciente.
Esse dispositivo portátil e sem fio pode facilitar o tratamento de feridas para pessoas que vivem em áreas remotas ou têm dificuldade de locomoção. Resultados iniciais de estudos pré-clínicos mostram que o aparelho acelerou o processo de cicatrização.
### Desenvolvimento do a-Heal
Uma equipe de pesquisadores de UC Santa Cruz e UC Davis, sob a liderança do professor Marco Rolandi, desenvolveu um dispositivo que combina câmera, bioeletrônica e IA para acelerar a cicatrização de feridas. Essa integração em um único aparelho torna o sistema “fechado”, sendo um dos primeiros desse tipo voltado para a cura de feridas.
“O nosso sistema capta todos os sinais do corpo e, com intervenções externas, melhora o progresso da cicatrização”, disse Rolandi.
O dispositivo conta com uma câmera que fotografa a ferida a cada duas horas. Essas fotos são processadas por um modelo de aprendizado de máquina (ML) chamado “médico IA”, que roda em um computador próximo.
“É como se fosse um microscópio em um curativo”, afirmou Teodorescu, um dos professores envolvidos. “Imagens individuais pouco dizem, mas a captura contínua permite que a IA identifique tendências, estágios de cicatrização e sugira tratamentos.”
### Diagnóstico e Tratamento
A “médico IA” analisa as imagens das feridas e compara com um cronograma ideal de cicatrização. Se houver atraso na cicatrização, o modelo de ML aplica um tratamento, que pode ser um medicamento ou um campo elétrico, ajudando na migração celular para o fechamento da ferida.
Entre os tratamentos entregues pelo dispositivo, está a fluoxetina, que regula os níveis de serotonina na ferida. Isso ajuda a melhorar a cicatrização ao reduzir a inflamação e acelerar o fechamento do tecido ferido. A dosagem certa é determinada a partir de estudos pré-clínicos realizados por outra equipe de pesquisadores.
A cada sessão de terapia, a câmera captura nova imagem, e todo o processo se reinicia. Enquanto isso, o dispositivo envia imagens e dados, como a taxa de cicatrização, para uma interface online segura. Assim, um médico pode ajustar manualmente o tratamento se necessário. O aparelho é fixado diretamente em um curativo disponível comercialmente.
### Resultados dos Testes
Para avaliar como o a-Heal poderia ser usado em clínicas, a equipe da UC Davis testou o dispositivo em feridas em modelos pré-clínicos. Os resultados mostraram que as feridas tratadas com a-Heal cicatrizavam cerca de 25% mais rápido do que os tratamentos padrões. Isso mostra que a tecnologia pode acelerar a cura de feridas agudas e ajudar a retomar a cicatrização em feridas crônicas que estavam paradas.
### APRIMORANDO A IA
A IA utilizada no a-Heal, desenvolvida pela professora Marcella Gomez, adota uma abordagem chamada aprendizado por reforço. Esse método simula a avaliação de médicos para otimizar o tempo de cicatrização.
Nesse aprendizado, um modelo é projetado para atingir um objetivo específico. Neste caso, o foco é minimizar o tempo de fechamento da ferida. À medida que o modelo avança para alcançar esse objetivo, ele é “recompensado”. Isso permite que a IA aprenda e ajuste a terapia de acordo com a evolução do paciente.
O modelo é guiado por um algoritmo criado por Gomez e seus alunos, chamado Deep Mapper. Esse algoritmo processa imagens de feridas, quantificando o estágio de cicatrização em comparação com o avanço ideal. À medida que o dispositivo atua na ferida, ele aprende sobre a dinâmica da cicatrização anterior e prevê como o processo deve evoluir.
“Não basta ter a imagem; é preciso processá-la e colocá-la em contexto. Com isso, podemos aplicar um controle de feedback”, explicou Gomez.
Essa técnica permite que o algoritmo avalie em tempo real como o medicamento ou o campo elétrico estão ajudando na cicatrização, guiando as decisões iterativas sobre como ajustar a concentração do remédio ou a intensidade do campo elétrico.
Neste momento, a equipe de pesquisa está analisando como o dispositivo pode ser usado para melhorar a cicatrização de feridas crônicas e infectadas.
### Conclusão e Futuras Perspectivas
Esse trabalho é um avanço significativo no tratamento de feridas, podendo oferecer novas esperanças para pessoas que lidam com feridas difíceis de cicatrizar. A ideia é tornar essa tecnologia cada vez mais acessível e funcional, beneficiando pacientes em todo o mundo. O suporte para essa pesquisa envolveu agências que investem em inovação e saúde.
O futuro do a-Heal parece promissor, com a possibilidade de se tornar uma ferramenta valiosa tanto em clínicas quanto nas casas de pacientes, ajudando assim a transformar a forma como as feridas são tratadas e curadas. Essa pesquisa pode deslanchar um novo capítulo na medicina, focando em soluções mais inteligentes e adaptáveis para o cuidado com a saúde.