O Brazilian Study Group of Artificial Intelligence and Corneal Analysis (BrAIn) é um grupo de estudos formado por pesquisadores do Instituto de Computação (IC) da Universidade Federal de Alagoas e clínicas oftalmológicas do Brasil. A equipe desenvolve software útil para planejamento cirúrgico, cujas propriedades servem de suporte para que os médicos detectem predisposições de risco entre seus pacientes. O possível desenvolvimento de doenças na córnea, por exemplo, pode ser observado antes que os indivíduos sejam submetidos a cirurgias que agravem sua situação ocular.

Entre os fundadores do projeto estão os médicos João Marcelo Lyra e Renato Ambrósio Jr, e o professor Aydano Pamponet Machado, do Instituto de Computação da Ufal. Com um ano e sete meses de criação, o grupo já é responsável pelo desenvolvimento do sistema mais atual utilizado em exames clínicos pré-operatórios de córnea. O principal foco das pesquisas é a cirurgia refrativa, já que os casos mais frequentes nas clínicas oftalmológicas são procedimentos para a correção da miopia e da córnea. Com essa perspectiva, o grupo realiza estudos relacionados a dois exames: o biomecânico e a tomografia.

O grupo otimiza equipamentos utilizados para essas análises e apresenta avanços na detecção de doenças como a ceratocone – enfermidade degenerativa do olho, na qual a córnea apresenta protuberância em forma de cone e afinamento, cujas consequências são distorção da visão e, até mesmo, transplante da córnea. A função do software é evitar complicações cirúrgicas, como pode acontecer em pacientes com essa predisposição. Em casos de cirurgias corretivas, parte exterior da córnea é retirada e há o afinamento de tal estrutura da visão.

Segundo o professor Aydano Machado, análises posteriores ao processo de potencialização dos equipamentos apresentam significativas informações de auxílio ao trabalho médico. “Para o aparelho biomecânico, foi desenvolvido um sistema novo, responsável pela coleta de dados e pela combinação deles. Isso permite melhor previsibilidade de informações, que indicam se a cirurgia será bem sucedida e qual tipo de procedimento é mais indicado”, destacou.

Já o exame de tomografia tinha sido estudado pelo médico Renato Ambrósio, integrante do BrAIn, antes de o grupo iniciar suas atividades. Os parâmetros desenvolvidos por ele sofreram transformações e foram aperfeiçoados pelo BrAIn, por meio da utilização de computação e de técnicas de inteligência artificial.

Os dados obtidos pelos dois aparelhos clínicos, após a presença do software desenvolvido pelo grupo brasileiro apresentam margens de acerto que revelam a eficiência e a contribuição que esses exames oferecem à medicina. De acordo com Machado, o aparelho biomecânico saltou de 70% de aproveitamento para 80%. Já o tomógrafo, de 92% para 98%. “Houve, realmente, uma melhora. O primeiro resultado que nós tivemos já está incluído na nova versão do sistema do tomógrafo Pentacam [tomografia do segmento anterior do olho e importante exame pré-operatório em cirurgia refrativa], da empresa Oculus”, salientou.

Relevância computacional

Com base nos dados extraídos pelo exame biomecânico e pela tomografia, os pesquisadores realizam a correlação entre as informações para que sejam estabelecidos os parâmetros para os olhos considerados normais e os que possuem alterações. Sem o uso do computador, as análises são feitas de acordo com a observação e a experiência do médico, que faz combinações e cálculos de médias aritméticas para indicar a situação ocular de seus pacientes.

Já com o processo computacional, a análise é bem diferente. A utilização de computadores permite cálculos rápidos, capazes de detectar e avaliar todas as informações obtidas. Assim, o exame não fica limitado aos aspectos identificados pelos profissionais, que não conseguem analisar números elevados de características. “Nós selecionamos os parâmetros mais relevantes e fazemos as combinações entre eles. Em seguida, armazenamos esse material no computador. Dessa forma, ele processa todos os dados com a finalidade de encontrar relações que apontem se os olhos são normais ou doentes. Tudo isso é feito por meio de correlações automáticas”, disse Aydano Machado.

Nessa dinâmica, o BrAIn encontra combinações sofisticadas e complexas. O grupo busca especificações oculares em locais que, normalmente, não são observados e oferece importantes resultados de auxílio às decisões médicas. Machado, inclusive, informa que os fatores identificados pelo software não devem ser considerados isoladamente. “A decisão para qualquer procedimento no corpo do paciente é sempre do médico. O software é apenas uma ferramenta de suporte ao profissional”, enfatizou.

Novas perspectivas

Entre os dias 20 e 24 de abril, o projeto é apresentado para a comunidade científica no congresso da American Society of Cataract and Refractive Surgery (ASCRS), em Chicago. Enquanto isso, os pesquisadores continuam com suas atividades e já estão em fase de desenvolvimento de aparelhos com maiores potenciais.

Atualmente, o BrAIn também possui parceria com outras universidades e com profissionais de diferentes áreas, como Física e Biologia. Esses novos segmentos da equipe permitem a produção de hardware e estudo de células e genética.