De acordo com pt.wedoany.com-Investigadores da University College London (UCL) e do European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) utilizaram a técnica de tomografia computorizada de contraste de fase hierárquico (HiP-CT) para criar, pela primeira vez, um mapa tridimensional do sistema de condução elétrica do coração em pacientes com Tetralogia de Fallot. Este mapa revela características anatómicas que podem levar a distúrbios de condução cardíaca nestes pacientes, oferecendo uma navegação mais clara para cirurgias. O estudo, parte da colaboração internacional Human Organ Atlas, foi publicado no The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery.
A doença cardíaca congénita afeta cerca de 1% da população mundial. Muitos bebés necessitam de cirurgia cardíaca após o nascimento e, embora a taxa de sobrevivência seja elevada, alguns pacientes podem desenvolver complicações como arritmias mais tarde. Os cirurgiões enfrentam há muito um desafio: o delicado sistema de condução elétrica do coração é invisível durante a cirurgia, e qualquer interferência pode causar problemas. Andrew Cook, professor de Anatomia Cardíaca na UCL e autor sénior do estudo, comparou este dilema a uma renovação de uma casa: "Não se começaria a fazer furos numa parede sem saber onde estão os fios elétricos. O mesmo princípio aplica-se ao coração."
A técnica HiP-CT utilizada pela equipa foi desenvolvida no ESRF, em Grenoble, França, por uma equipa internacional liderada pela UCL. Esta técnica utiliza uma nova geração de fontes de luz de sincrotrão, fornecendo feixes de raios-X com intensidade um milhão de vezes superior à dos scanners de TAC hospitalares tradicionais. Permite digitalizar órgãos humanos inteiros, ex vivo e de forma não destrutiva, ampliando-os até uma resolução quase celular, com um mínimo de 2 micrómetros. Joseph Brunet, investigador da UCL e cientista visitante no ESRF, explicou que, durante mais de um século, a radiologia e a histologia forneceram visões muito diferentes do corpo, e a técnica HiP-CT finalmente colmatou esta lacuna.
Os investigadores utilizaram a HiP-CT para examinar, de forma não destrutiva, 18 amostras de corações humanos completos, incluindo doentes e saudáveis. Através da reconstrução 3D dos dados de digitalização, a equipa mapeou a rede de fibras finas do sistema de condução elétrica do coração. Os resultados mostraram que, em pacientes com Tetralogia de Fallot, as vias de condução elétrica no ventrículo direito são mais finas do que num coração saudável e distribuem-se pelo septo interventricular, com uma morfologia semelhante a um tecido a cobrir uma superfície. Esta descoberta fornece aos cirurgiões uma imagem mais clara da estrutura anatómica. Adrian Crucean, cirurgião cardíaco congénito especialista no Birmingham Children's Hospital e no Queen Elizabeth Hospital, no Reino Unido, afirmou que, ao operar em ambientes extremamente desafiantes, qualquer novo conhecimento sobre a anatomia do coração pode ajudar a melhorar as técnicas cirúrgicas.
Monique Jongbloed, especialista em doenças cardíacas congénitas em adultos no Leiden University Medical Center e membro do consórcio EuReCCA, salientou que muitos pacientes adultos foram operados com sucesso quando crianças, mas desenvolveram complicações como arritmias mais tarde. "Esta informação é, sem dúvida, um divisor de águas, remodelando a nossa compreensão da estrutura e localização anatómica precisa do sistema de condução elétrica do coração na doença cardíaca congénita."
Os investigadores também desenvolveram ferramentas computacionais capazes de analisar e visualizar dados num ambiente 3D imersivo. Vaishnavi Sabarigirivasan, doutoranda na UCL e autora correspondente do artigo, explicou que estas informações podem ser levadas para a realidade virtual e impressas em 3D, podendo ser utilizadas para formar cirurgiões, algo que nunca tinha sido possível para visualizar o sistema de condução desta forma. Paul Tafforeau, cientista do ESRF e pioneiro em técnicas de imagem para o Human Organ Atlas, afirmou que a técnica HiP-CT foi inicialmente desenvolvida durante a pandemia de COVID-19 para estudar pulmões humanos. Em poucos anos, a qualidade dos dados e a velocidade de aquisição aumentaram drasticamente, permitindo digitalizar órgãos suficientes para realizar estudos patológicos relevantes. Peter Lee, professor no Departamento de Engenharia Mecânica da UCL e investigador principal da linha de luz HOA, enfatizou que o Human Organ Atlas reúne cientistas e médicos de nove instituições a nível global e está em constante expansão, ajudando a obter novos conhecimentos sobre doenças que vão desde a osteoartrite até às doenças cardíacas. Claire Walsh, professora associada no Departamento de Engenharia Mecânica da UCL e diretora do Human Organ Atlas, salientou que este atlas demonstra o melhor da ciência em equipa, sendo um recurso incrível que continuará a crescer.
Os membros do consórcio EuReCCA, provenientes de Londres, Paris, Leiden e Birmingham, possuem conhecimentos específicos em arquitetura estrutural cardíaca e estão a expandir a investigação para outras formas de doença cardíaca congénita, como a "doença do ventrículo único". Os seus objetivos incluem a realização de uma "fenotipagem profunda" de doenças cardíacas congénitas e adquiridas, a rápida tradução da investigação para a prática clínica e formação cirúrgica, e a geração de dados de acesso aberto para apoiar a criação de "gémeos digitais" da função cardíaca por parte dos cientistas.
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