Desenvolve-se um modelo matemático para prever a evolução da retinopatia diabética

Cristina G. Pedraz/DICYT A retinopatia diabética é uma complicação crônica associada à diabete. Trata-se da doença vascular mais freqüente da retina e pode ser classificada em dois tipos: não proliferativa (desenvolve-se primeiro e se caracteriza pela expansão dos vasos sangüíneos em certos pontos) e proliferativa (a modalidade mais severa e avançada da doença a partir da qual crescem novos vasos frágeis e quebráveis). O surgimento e a progressão da retinopatia diabética, uma das principais causas de cegueira do mundo, estão relacionadas com as alterações no controle da glicemia.

A hiperglicemia (níveis altos de glicose no sangue) produz lesões na retina e nos vasos arteriais. Estas lesões se agravam com a hipertensão arterial da qual freqüentemente padecem os pacientes com diabete. No caso da retinopatia diabética proliferativa, “pode causar cegueira em um curto período de tempo”, enquanto a não proliferativa “pode ser mantida através de um acompanhamento adequado, e ainda que se perca a visão, isso não ocorre de uma forma tão problemática”.

Assim afirma Javier Finat, responsável pelo Grupo MoBIVAP (Modelização, Biomecânica e Visualização Avançada) da Universidade de Valladolid, que trabalha na modelização matemática desta doença e que apresentou esta pesquisa recentemente em um dos Seminários de Pesquisa do IOBA (Instituto de Oftalmobiologia Aplicada). “Trabalhamos na modelagem da programação e no acompanhamento da retinopatia a partir das imagens biomédicas. Basicamente, detectamos a estrutura vascular das artérias ou veias que estão na retina e, a partir desta estrutura, obtemos informação sobre quais são as áreas de risco”, detalha à DiCYT.

Estas áreas de risco referem-se aos vasos que podem romper-se e provocar pequenas hemorragias, bem como à formação de microaneurismas, dilatações destes vasos sangüíneos que podem romper-se facilmente. Do mesmo modo, tratam de obter informação “sobre um fenômeno crítico que ocorre muitas vezes, chamado pelos médicos de neovascularização, quando algum destes vasos da retina se rompem e o organismo cria novos vasos, vasos muito frágeis cujo excesso de pressão sangüínea causa o rompimento”. Quando essa ruptura se produz de forma massiva, indica Finat, “pode levar à cegueira”.

Porque ocorre esta situação? A resposta está em que as pessoas diabéticas desenvolvem modelos variáveis de tensão que afetam também o olho. “Existem alguns vasos que se estreitam e, ao entrar o sangue com a mesma pressão, rompem-se nos pontos mais frágeis”. No entanto, “quando se realiza um diagnóstico prévio é possível prever qual será a evolução e, em função dela, intervir nas áreas mais sensíveis”.

Imagens de tomografia confocal

Para realizar a modelagem matemática da doença, os pesquisadores da Universidade de Valladolid utilizam imagens de tomografia confocal, um tipo de tomografia “que funciona profundamente fixando diferentes longitudes focais, graças ao que é possível ter acesso ao fundo do olho”.

Há dez anos realizou-se o primeiro trabalho neste sentido, junto ao pesquisador Eduardo Cuesta. “Realizamos uma espécie de operação inteligente que, conforme analisava a imagem, detectava onde se encontravam continuidades e descontinuidades (nesta caso, os vasos sangüíneos) e, dependendo de como fosse a descontinuidade, mudava seu comportamento. Deste modo, não se trata de um operador matemático que se comporta sempre da mesma forma, é um operador quase biológico que, dependendo das dificuldades que encontre, modifica-se”, detalha.

Estes modelos de programação, agrega, são na realidade modelos de difusão não homogêneos, o que na matemática se denomina “difusão anisotrópica”, já que “não se comportam da mesma maneira em todas as direções. “Quando encontra elementos que do ponto de vista da imagem são descontinuidades, o que neste caso corresponde aos vasos sanguineos, a propagação se realiza de uma forma diferente. Por isso se chama anisotrópica, porque não se comporta de forma homogênea em todo o espaço, isso é, não é isotrípica”.

Este método de propagação pioneiro na literatura científica desenvolvido pelo Grupo MoBIVAP está sendo ampliado atualmente a vídeo e a 3D, separadamente, com a idéia, afirma o pesquisador, de logo ser incorporado a vídeo 3D. “Estamos mostrando uma pequena parte do potencial destes modelos para aplicações biomédicas. Realmente existe muito pouco trabalho feio em simulação e modelagem deste tipo de processos dinâmicos, é um tema bastante complexo e por isso é necessário buscar aplicações socialmente úteis e com uma repercussão imediata”, detalha.

Restauração de vídeo 3D em tempo real

Assim, o objetivo dos pesquisadores é que estes modelos permitam futuramente realizar uma restauração de vídeo 3D em tempo real. Conforme explica Javier Finat, “quando se pretende realizar uma restauração de vídeo, muitas vezes encontram-se áreas ausentes e que devem ser preenchidas para que não apareçam manchas na tela, e estes modelos são interessantes neste sentido”. Do mesmo modo, “quando se faz uma documentação 3D de um objeto sempre existem áreas que faltam e se existisse um mecanismo de propagação inteligente, seria possível arrumar tanto os vídeos, quanto os volumes”, enfatiza.

O futuro, desta forma, é fazer confluir o vídeo e o 3D. “Deve-se ter em conta que o vídeo normal funciona a 20 frames por segundo, o vídeo de alta resolução a 30 frames por segundo e o vídeo 3D acima de 50 frames por segundo, sendo que, além disso, se misturam os canais. Agora mesmo são necessários óculos para as televisões 3D e seria interessante deixar de usá-los. Para tanto é preciso descobrir como estas duas coisas se ajustam, o vídeo e o 3D, e para tanto necessitamos da restauração de vídeos 3D ao vivo”. No entanto, agrega, “ainda estamos há três anos de encontrar soluções eficazes neste sentido”.

Retinopatia diabética

A retinopatia diabética é a segunda causa de cegueira na Espanha, a primeira em idade laboral, e afeta cerca de 50% das pessoas com diabete. É um problema crescente, já que se prevê que a população diabética duplicará nos próximos 15 anos. A retinopatia está diretamente relacionada com o tempo que o paciente possui diabete. As cifras revelam que, após 20 anos de doença, todos os pacientes com diabete tipo I e 80% dos doentes tipo II possuem retinopatia, ainda que o diagnóstico precoce e um tratamento adequado sejam capazes de evitar 90% dos casos de cegueira.

Manter a diabete muito controlada e evitar alterações na glicose são as fórmulas para prevenir a retinopatia, já que esta doença não apresenta sintomas e não é uma doença dolorosa. Sem prevenção, o paciente não se dará conta da doença até que não surjam os primeiros sintomas de cegueira irreversível.