Paolo Pellegretti, Head of R&D of Ultrasound systems Esaote

A imagem intuitiva: leitura diagnóstica imediata, possibilitada pela complexidade da pesquisa

Paolo Pellegretti, Diretor de P&D de sistemas de ultrassom Esaote

Paolo Pellegretti, Gênova, Itália, 1963.
PhD em engenharia eletrônica, atuou em diversas funções técnicas na Esaote até 1995, quando assumiu o atual cargo de Diretor de Pesquisa e Desenvolvimento de sistemas de ultrassom. Fotografia e viagens são duas das suas grandes paixões.

Cada imagem desencadeia um processo de interpretação e resolução. Também recorremos a tecnologias de jogos e computação gráfica para ajudar no histórico médico dos pacientes.

Uma imagem ultrassonográfica conta uma história ao médico e, como toda boa história, oferece todos os elementos necessários para permitir a quem a explora se orientar melhor em suas decisões, escolher o que é importante e o que não é, investigar, agir e resolver.

As pessoas do departamento de P&D da Esaote sabem que o seu papel é criar a ponte certa entre a imagem e a sua interpretação, conhecida na medicina como diagnóstico. Como no caso da fotografia, uma boa imagem de ultrassom mantém a complexidade da história dos dados, mas não confunde, não leva a becos sem saída ou arrisca confundir. Deixa espaço para a experiência do intérprete, ao mesmo tempo que mantém o observador focado na experiência do objeto que observa, embora expanda o campo de observação a partir das experiências de quem já passou pelo mesmo conjunto de questões. A função de uma imagem de ultrassom é transmitir uma mensagem importante ao médico ou operador por meio de um equilíbrio eficaz de informações. Para possibilitar o diagnóstico correto, essa mensagem deve ser veiculada da forma mais neutra possível, não mascarada ou alterada por elaboração ou interpretação. Quanto mais conseguirmos tornar a leitura de uma imagem de ultrassom eficaz e imediata, mais poderemos dizer que fizemos um bom trabalho – da mesma forma que um fotógrafo se comunica com o seu público.

Uma história contada por um fotógrafo em uma única imagem pode ser vista como o equivalente a um diagnóstico baseado em uma única imagem, feito por um pesquisador em nossos laboratórios de pesquisa e desenvolvimento. O imediatismo e a facilidade de leitura de uma fotografia equivalem à simplicidade de interpretação de uma imagem ultrassonográfica, o que reflete a complexidade tecnológica e metodológica necessária para tal.

A história em uma única imagem também pode ser interpretada na indústria de diagnóstico médico como a necessidade de buscar produtividade e lucratividade no processo de realização de um exame. Aqui novamente nos deparamos com o desafio de reunir, idealmente em uma única imagem significativa, todas as informações necessárias para fazer um diagnóstico rápido e confiável – ou seja, um resumo da complexidade – e buscar a simplicidade no processo diagnóstico. Esse é outro aspecto importante do nosso conceito de complexidade, que visa a simplificação. Devido a sua complexidade, a história pode não ser contada por uma única imagem por vários motivos, que vão desde a heterogeneidade dos fatores e conceitos a resumir, até o não aproveitamento do momento que resume a imagem pretendida.

Este é outro nível de complexidade que está sendo abordado atualmente. A Esaote é pioneira nesse campo com a integração em tempo real da técnica de ultrassom com volumes de outras modalidades de aquisição, como ressonância magnética e tomografia axial computadorizada. A fusão sinérgica de vários canais de diagnóstico é uma resposta eficaz à necessidade de fornecer informação abrangente para fazer diagnósticos rápidos e confiáveis.

No entanto, a fusão de imagens também apresenta sua complexidade particular no processo de registro volumétrico de diferentes canais de informação. Os procedimentos hoje disponíveis exigem formação específica por parte dos operadores e são longos e complexos de implementar. A Esaote está comprometida em simplificar os procedimentos através da utilização de técnicas de Inteligência Artificial (IA), com o objetivo final de fornecer uma solução para a sua automatização completa.

Apesar de todas as suas características positivas, o diagnóstico por ultrassom também se caracteriza pelo fato de que a qualidade e a precisão do diagnóstico dependem fortemente do operador.

Esta é outra complexidade que estamos enfrentando, desenvolvendo soluções que visam simplificar a utilização dos dispositivos, tornando-os mais intuitivos e tornando a informação que produzem cada vez mais quantitativa, fácil e inequívoca de ler. Essa é uma resposta à necessidade de praticidade que, em situações de emergência e quando o sistema está sob estresse, tem se mostrado uma prioridade para o bom funcionamento do sistema de saúde.

Estamos também trabalhando para refinar as possibilidades de diagnóstico através do desenvolvimento de novas ferramentas de processamento, fornecidas por outras áreas avançadas, como imagens de radar e sonar para aplicações militares e comerciais. Tudo isso foi possível graças ao poder de processamento cada vez maior oferecido pelos desenvolvimentos tecnológicos em setores líderes, como computação gráfica, jogos e entretenimento doméstico.

No entanto, essas novas e poderosas ferramentas de investigação, se não forem devidamente adaptadas ao nosso campo específico, poderão acabar por tornar mais complexa a utilização de novas plataformas de ultrassom. Daí a necessidade de simplificação, que pode ser eficazmente abordada através de técnicas de IA. Ao explorar o conhecimento prévio, que é adequadamente estruturado e codificado por motores de aprendizagem, como redes neurais, essas técnicas poderão ser utilizadas para auxiliar o operador na utilização do equipamento, bem como para apoiar a interpretação e a elaboração de relatórios.

No entanto, a IA traz consigo duas complexidades, que são o fato de o desempenho ser altamente dependente do nível de conhecimento disponível e, de um modo mais geral, de uma elevada carga computacional. O modelo de simplificação em questão é a extensão do conceito “Internet das Coisas” aos equipamentos de ultrassom, ou seja, a adoção de modelos distribuídos de processamento e conhecimento em que a máquina de ultrassom não é mais uma ferramenta de diagnóstico independente, mas um terminal em uma rede cooperativa de unidades que trabalham juntas e compartilham conhecimento e recursos computacionais.

Uma última área de pesquisa e desenvolvimento na qual estamos ativamente engajados é a busca de novas maneiras de explorar as informações que podem ser obtidas a partir da interação ultrassom-tecido. Na verdade, foi demonstrado que a análise da textura do tecido pode ser realizada por meio de ultrassom, bem como investigações de atenuação e variação da taxa de difusão. Pesquisas para correlacionar esses novos parâmetros físicos com efeitos patológicos estão em andamento para construir sua própria semiótica de leitura. Esta infinidade de investigações alternativas de ultrassom pode ser vista como uma linha única de pesquisa aplicada, resumida pelo conceito da Esaote de “nunca parar de ver o invisível”. Ou seja, “pesquisar pelo o que não é imediatamente visível”.

Os desafios nesta área são obviamente muito complexos mas, ao mesmo tempo, emocionantes e gratificantes. Mais uma vez, o nosso papel é desenvolver a tecnologia, maximizar a sensibilidade dos nossos equipamentos para o monitoramento e a medição de vários novos parâmetros biofísicos e disponibilizá-los para uso através de simplificações adequadas para os usuários. O sucesso nesta linha de investigação avançada é decorrente da cooperação entre indústria e instituições de pesquisa que, pela sua formação e finalidade, são naturalmente mais produtivas e orientadas para a inovação. A tarefa de empresas como a nossa é estabelecer cooperação com esses órgãos, apoiando as iniciativas tanto tecnologicamente como com recursos humanos e financeiros.

A atividade de Pesquisa e Desenvolvimento é o coração da Esaote, e o nosso forte compromisso financeiro neste setor (mais de 10% do investimento) é a prova de como a inovação está no centro das estratégias de crescimento da empresa em um contexto de transformação forte e contínua.

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