Um grupo de pesquisadores da Universidade de Iowa (EUA) desenvolveu um método para identificar lesões nos pulmões de pacientes que sofrem com a chamada covid longa — sintomas duradouros em pessoas que se infectaram com o coronavírus SARS-CoV-2 — com base em informações coletadas de modelos 3D. Os resultados foram publicados na revista científica Frontiers in Physiology.
o que eles chamam de modelo de aprendizado contrastivo 2D
Normalmente, em pacientes com covid, uma radiografia de tórax pode revelar muito. No entanto, aqueles que têm algum comprometimento pulmonar podem não ter a mesma sorte, porque as varreduras bidimensionais (2D) não conseguem distinguir as lesões. Neste caso, para que o diagnóstico seja feito, é necessária uma técnica tridimensional (3D) mais cara, chamada tomografia computadorizada (TC) — e em algumas clínicas, não há disponibilidade desse exame.
Por isso houve a necessidade de um novo protótipo capaz de detectar a doença nas pequenas vias aéreas, que é um estágio inicial da função pulmonar comprometida em pacientes com sintomas da covid longa.
No estudo dos pacientes com covid longa, os modelos foram atualizados o suficiente para distinguir a gravidade da função pulmonar comprometida, separando aqueles com doença nas pequenas vias aéreas daqueles com problemas respiratórios mais avançados.
Raio-x para identificar Covid longa
Ching-Long Lin, Edward M. Mielnik e Samuel R. Harding, professores da Faculdade de Engenharia de Iowa, explicaram em um comunicado que a grande sacada do modelo é obter informações de tomografias computadorizadas 3D que mostram o volume pulmonar e transferir essas informações para um protótipo adaptado que identifica e mostra as mesmas características em imagens 2D (raio-x).
Segundo eles, “os médicos seriam capazes de usar radiografias de tórax para detectar esses resultados”.
Os pesquisadores basearam sua modelagem em tomografias computadorizadas de 100 pessoas que foram infectadas com a cepa original da covid-19 e foram ao UI Hospitals & Clinics, nos Estados Unidos, para diagnóstico de problemas respiratórios entre junho e dezembro de 2020.
De acordo com a equipe, a pesquisa mostrou que o pós-covid pode causar dois tipos de lesões pulmonares: doença das pequenas vias aéreas e fibrose/inflamação do parênquima pulmonar — que são persistentes após a recuperação da infecção inicial por SARS CoV-2.
A doença das pequenas vias aéreas afeta uma rede de mais de 10 mil tubos em uma parte do pulmão, onde o ar oxigenado se mistura com o sangue para ser transportado por todo o corpo. Pessoas com esse diagnóstico têm muitos desses vasos contraídos, limitando assim a troca de oxigênio-sangue no órgão e impedindo a respiração geral.
Sabendo disso, a equipe coletou pontos de dados em dois intervalos nas tomografias pulmonares – quando o paciente inala e quando exala. Os pesquisadores compararam seus resultados com um grupo de controle que não havia contraído o coronavírus ao criar o modelo de aprendizado contrastivo.
“Nossos modelos identificaram com sucesso a diminuição da função pulmonar em pacientes com covid de longa duração em comparação com aqueles que não contraíram o vírus”, diz Lin, que tem experiência em aprendizado de máquina e simulação dinâmica computacional de fluidos e partículas.
Os pesquisadores usaram o protótipo para que pudesse separar pacientes com doença das pequenas vias aéreas daqueles com complicações mais avançadas, como enfisema.
“As radiografias de tórax são acessíveis, enquanto as tomografias são mais caras e não tão acessíveis”, acrescenta Lin. “Nosso modelo pode ser melhorado ainda mais e acredito que há potencial para ser usado em todas as clínicas sem ter que comprar equipamentos de imagem caros, como tomografias computadorizadas”, finalizou.
