Eles assobiam e rangem. Os nossos corpos estão constantemente a emitir sons que, felizmente, nem sempre nos são audíveis. A ocorrência de certos sons ou a mudança de sons normais podem ser uma indicação de doença. Utilizando o exemplo do pulmão, uma equipa de investigação da Universidade de Graz tem estado intensivamente envolvida na gravação de ruídos e no desenvolvimento de métodos de análise computacionais como suplemento ao diagnóstico médico. O grupo liderado por Franz Pemkopf do Instituto de Processamento de Sinais e Comunicação Discursal quer agora desenvolver o sistema para analisar doentes com Covid-19. Para o efeito são necessárias gravações de pessoas com Covid-19 em tratamento. O Fundo Científico Austriaco (FWF) está atualmente a rever uma aplicação para financiar urgentemente projetos relacionados com o SARS-CoV-2.

Avaliação sonora objetiva como ajuda ao diagnóstico

Anormalidades acústicas nos pulmões são muitas vezes difíceis de distinguir dos sons normais nos pulmões ou outras partes do corpo, como do coração ou dos intestinos. Os sons de curta duração têm uma amplitude relativamente baixa e estão nas frequências baixas, onde os ouvidos humanos têm sensibilidade limitada e estão sujeitos a artefactos sónicos. Ouvir os pulmões com um estetoscópio, da forma tradicional, tem desvantagens. A avaliação dos sons do pulmão é subjetiva e varia de acordo com a experiência do médico. Para além disso, a monitorização continua não é possível com estetoscópios – quer digitais, quer tradicionais.

O protótipo desenvolvido na Universidade de Graz, por outro lado, permite captar gravações de alta qualidade dos sons do pulmão como base para que doenças pulmonares e condições pulmonares patológicas possam ser avaliadas mais objetivamente. Isto permite resultados mais claros e, assim também, melhores tratamentos. Pemkopf explica a tecnologia por trás: “O sistema de gravação do pulmão (LSRS) tem vários canais e está equipado com vários microfones poderosos micro-eletromecânicos (MEMS). A gravação é não-invasiva; o paciente só tem que estar deitado de barriga para cima”. O instrumento grava os sons dos pulmões durante a respiração através de 16 canais. A atenuação e isolamento dos sons ambiente e de outras partes do corpo e a qualidade da gravação é crucial.

Recoleção de dados para diagnósticos automáticos

O LSRS grava sons pulmonares em alta qualidade que são depois explorados por computadores que analisam automaticamente as gravações. O processo requer bastantes dados através dos quais o sistema pode aprender. Um estudo clínico deve ajudar a obter um conjunto de dados correspondentemente grande de gravações de pulmões saudáveis e patológicos. “O nosso foco primário está nos sons pulmonares associados à pneumonia, bronquite, pleurisia, fibrose pulmonar idiopática e falha cardíaca sistólica”, diz Pemkopf, que continua: “Para isto precisamos de gravações sonoras pulmonares de pessoas de todos os géneros, diferentes faixas etárias e com diferentes índices de massa corporal”. Um ensaio clínico em colaboração com a Universidade Médica e Farmacêutica na cidade de Ho Chi Min está atualmente em preparação para a recoleção de dados. Um estudo preliminar sobre os sons associados à fibrose pulmonar idiopática está também em andamento, em cooperação com a Universidade Médica de Graz.

A adaptação do sistema para os sons específicos causados pela Covid-19 requer instalações apropriadas de gravação para as pessoas infetadas. “Não estamos amarrados a gravações pulmonares do Vietnam, claro. É uma questão de custos e de quão rápido podemos evoluir. Por isso mesmo, estamos à espera de fundos da FWF e estamos confiantes que seremos capazes de oferecer a nossa abordagem de screening custo-eficaz para as doenças pulmonares – incluindo aquelas relacionadas com a Covid-19”, diz Pemkopf.

Uma ferramenta suplementar pré-screening

Originalmente, o sistema foi desenvolvido com vista a áreas geográficas sem acesso a procedimentos de diagnóstico mais caros, tais com Ressonâncias Magnéticas, ou tomografias computorizadas. “Mas mesmo em países com ambientes basicamente bem-equipados, como os nossos, o sistema pode ser de grande ajuda: nomeadamente no pré-screening.

Utilizando a atual pandemia de Covid-19 como exemplo, isto pode significar que os sons dos pulmões podem também ser analisados no curso dos testes em massa. “É uma questão da maturidade de todo o sistema e da disponibilidade de dados de referência. Se os dois forem fornecidos, o nosso sistema pode ser adaptado a diferenças doenças pulmonares”, diz Pemkopf que fez questão de enfatizar: “Idealmente, isto será feito em cooperação com grupos de investigação interdisciplinar dos campos da medicina e tecnologia, cujo trabalho siga em direções semelhantes. Agradecemos inputs adicionais e estamos abertos a cooperações”.

Esta investigação está incluída em Fields of Expertise “Information, Communication and Computing” e “”Human & Biotechnology”, duas das cinco áreas de foco estratégico da Universidade de Tecnologia de Graz.

NR/AG/João Marques