Como é que um sistema de treino de artroplastia do joelho assistida por computador não invasivo pode ser tão preciso quanto as soluções existentes no mercado sem aumentar a curva de aprendizagem? É a pergunta que Catarina Lopes, estudante do Programa Doutoral em Engenharia Biomédica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), quis responder ao candidatar-se ao Prémio Idea Puzzle 2024. Foi a grande vencedora do galardão que é atribuído anualmente ao desenho de investigação doutoral mais coerente criado com o software Idea Puzzle.

A ferramenta auxilia diretamente os doutorandos na tomada de decisão no que toca a melhorias da coerência de uma proposta de investigação, artigo ou tese à luz da Filosofia da Ciência. Também ajuda a rever as forças e as fraquezas de um projeto de investigação em qualquer área de conhecimento.

A partir do software, a estudante da FEUP decidiu aprofundar a estrutura do sistema de treino realizado na cirurgia de artroplastia do joelho assistida por computador não invasivo, avaliando a sua precisão em comparação com as técnicas mais convencionais.

“A artroplastia do joelho assistida por computador começou a ser explorada devido à insatisfação dos pacientes com os resultados da cirurgia. Esta nova abordagem produz melhores resultados do que as técnicas convencionais, apresentando um alinhamento planeado do joelho com uma curva de aprendizagem semelhante. No entanto, os médicos internos da especialidade de ortopedia aprendem técnicas cirúrgicas mais complexas através do ensino convencional”, esclarece Catarina Lopes.

Quando falamos de ensino convencional, referimo-nos à aprendizagem teórica, a simuladores virtuais e a uma primeira experiência prática com pacientes. Além disso, “os sistemas de rastreamento de posição do joelho mais comuns são baseados em marcadores, tendo como principal limitação o facto de ser um método invasivo, onde a incisão feita pelo marcador causará cicatrizes adicionais, aumentando o risco de infeção, lesão de nervos e fratura óssea”, explica a estudante da FEUP.

Melhor rastreamento para melhores resultados

Para atingir o seu objetivo de estudo – colmatar as falhas apresentadas e aumentar a precisão sem alongar a curva de aprendizagem – Catarina Lopes chegou a duas linhas de pensamento nesta investigação.

“Em primeiro lugar, o processo de rastreamento – que permite movimentar o paciente durante a cirurgia enquanto o plano cirúrgico é ajustado de acordo com a sua posição – será explorado através de alternativas não invasivas, tais como a ecografia; e, em segundo lugar, sensores de profundidade serão analisados para obter um rastreamento não invasivo da posição do joelho durante a cirurgia”, expõe.

Tendo acompanhado o projeto de perto, Joaquim Gabriel, Professor Catedrático da FEUP e orientador da investigação de Catarina, avança que a estudante “demonstrou uma grande determinação e coragem ao aceitar fazer o doutoramento neste tema tão exigente. E é aqui que entra o software IDEAPUZZLE, ao permitir estruturar melhor as ideias de modo a criar um trabalho coerente e inovador.”

Já a estudante da FEUP admite estar grata pelo reconhecimento do prémio Idea Puzzle porque “permitiu que o meu plano de investigação de Doutoramento fosse validado como coerente e exequível por alguém fora da minha área de estudo. Como Engenheira Biomédica, ver os meus projetos serem compreendidos e considerados úteis pela sociedade é um dos meus objetivos principais na minha carreira de investigação.”