Cirurgia virtual: simulador permitirá que médico opere primeiro um você-virtual

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/12/2007

Um cirurgião acidentalmente mata um paciente. A seguir ele "aperta o Control-Z", desfaz o seu erro e começa novamente. O matemático Joseph Teran, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, acredita que a matemática pode ajudar a tornar realidade esse quadro de ficção científica.

Clone virtual

Segundo Teran, já está próximo o dia em que seu médico poderá treinar uma cirurgia em uma duplicata sua - um "você-virtual". "você pode falhar espetacularmente sem nenhuma conseqüência quando você usa um simulador e então aprende com seus erros," diz ele.

Os benefícios de um simulador assim terão impacto também no ensino da medicina, que poderá ser muito mais completo e exaustivo. Os estudantes poderão treinar um sem-número de vezes, já que não dependerão de cadáveres, podendo operar inúmeros pacientes virtuais, com as mais diversas características e doenças simuladas.

Você dentro do computador

"A situação ideal se dará quando os pacientes vierem para um procedimento cirúrgico, foram escaneados e for gerado um clone digital tridimensional; eu quero dizer, um duplo digital - você-no-computador, incluindo os seus órgãos internos," explica Teran.

"O cirurgião primeiro faz a cirugia no você-virtual. Com um simulador, um cirurgião pode praticar uma cirurgia dezenas ou centenas de vezes. Você pode ter um paciente de uma cidadezinha distante sendo escaneado, enquanto o cirurgião, a milhares de quilômetros de distância, pratica a cirurgia."

Novos algoritmos

Segundo o pesquisador, uma duplicata virtual de um ser humano já pode ser feita com a tecnologia atual, mas exigiria o trabalho de 20 pessoas altamente treinadas, trabalhando durante seis a nove meses. A grande limitação é a complexidade da geometria envolvida na reconstrução digital do corpo.

Se os cientistas quiserem viabilizar cirurgias virtuais em larga escala, eles terão que desenvolver melhores algoritmos. Algoritmos são as formas de resolver problemas computacionais.

É justamente nisso que os cientistas estão trabalhando agora - no refinamento dos algoritmos necessários para que os cálculos geométricos necessários à geração do paciente virtual possam consumir apenas alguns minutos ou, no máximo, algumas horas.

Equações diferenciais

Tornar a cirugia virtual, em um você-virtual, uma realidade, exigirá a solução de equações matemáticas, assim como ainda depende de progressos na geometria computacional e na ciência da computação. É nisso que Teran, que trabalha no campo da chamada matemática aplicada, está trabalhando.

Segundo ele, como o tecido humano responde à ação do cirurgião é uma questão que pode ser explicada pelas equações diferenciais, equações que explicam os fenômenos físicos. Tecidos, músculos e pele humanos são elásticos e se comportam de forma parecida com uma mola, um comportamento que pode ser explicado por uma teoria matemática clássica.

Ele e seus colegas estão descobrindo novas formas de processar a geometria, de resolver equações diferenciais parciais e de viabilizar a computação em larga escala. Teran não está sozinho nessa tarefa. Ele programou um evento, que será realizado em Janeiro de 2008, no qual ele pretende discutir suas idéias. Até o momento, nada menos do que 23 outros cientistas das áreas de matemática e computação já se engajaram no esforço.