Talita Prudente

A expectativa de vida da população brasileira triplicou no último século e atinge hoje a marca de 76,6 anos segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Esse aumento se deve, entre outros fatores, ao desenvolvimento dos serviços em saúde, atrelados aos avanços na ciência e tecnologia do país, como as pesquisas em Engenharia Biomédica. Na UFG, diversos projetos na área estão sendo desenvolvidos no Laboratório de Bioengenharia e Biomecânica (Labioeng), coordenado pelo professor Marcus Fraga Vieira (FEFD).

O laboratório executa projetos dentro do Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e de Computação da UFG, principalmente em trabalhos na linha de pesquisa Sinais e Sistemas Biomédicos. No local, situado na  Faculdade de Educação Física e Dança, no Campus Samambaia, convivem engenheiros, cientistas da computação, matemáticos, professores de educação física, fisioterapeutas e médicos. Afinal, a Bioengenharia é uma área de trabalho interdisciplinar.

No Labioeng, os cientistas trabalham na construção de instrumentos médicos, biomecânica e, principalmente, no desenvolvimento de  softwares, sistemas e modelos quantitativos que auxiliam no diagnóstico e tratamento de doenças e outras condições dos organismos humano e animal. O laboratório conta com equipamentos atualizados, como câmeras infravermelho, aparelhos de estimulação elétrica, célula de carga, sensores diferenciais para eletromiografia, osciloscópio  (para medir  sinais elétricos/eletrônicos) e impressora 3D.

 O grupo coordenado pelo professor Marcus Fraga Vieira, especificamente, trabalha com biomecânica, neurociência computacional, e sistemas avançados de diagnósticos. “Recentemente trabalhamos com dados de pacientes com incontinência urinária, e estamos em vias de terminar um estudo com dados de EMG (eletromiografia) de alta resolução de pacientes diabéticos com neuropatia periférica”, conta o professor que firmou parceria com a pesquisadora Isabel Sacco, da USP, São Paulo, que disponibilizou os dados necessários para a pesquisa.

Marcus Fraga Vieira é engenheiro eletricista com formação em engenharia biomédica, tendo realizado mestrado e doutorado em engenharia biomédica no Laboratório de Engenharia Biomédica da USP, e ainda pós-doutorado em engenharia biomédica no Núcleo de Inovação e Avaliação Tecnológica em Saúde da UFU. Em entrevista para o Jornal UFG, o pesquisador explicou sobre os objetivos da Bioengenharia e como a área está sendo desenvolvida na UFG.

Para mais informações sobre o grupo atuante no Labioeng acesse https://sites.google.com/site/labioengufg/ ou entre em contato pelo email marcus@ufg.br.

Quais as diferenças entre Bioengenharia e  Engenharia Biomédica?

Marcus Fraga Vieira - Basicamente, a Engenharia Biomédica é a aplicação de saberes, conceitos e ferramentas da engenharia na solução de problemas em saúde, sendo uma área da engenharia que envolve o desenvolvimento de tecnologias em saúde. Inclui o estudo matemático dos fenômenos e sistemas biológicos, o desenvolvimento e aplicação de biossensores, desenvolvimento e controle de próteses e órteses, órgãos artificiais, biomateriais e materiais biocompatíveis, processamento de imagens médicas e neuroengenharia.

A Bioengenharia é a parte da Engenharia Biomédica voltada para a pesquisa básica, incluindo modelagem de fenômenos biológicos, modelagem de sistemas biológicos, processamento de sinais biomédicos, e, em certa medida, biomecânica do movimento humano e animal. Ela tem significativa interface com a neurociência computacional e a neuroengenharia. Porém, não podemos confundir a Engenharia Biomédica com a informática em saúde, ou computação aplicada à saúde, embora possuam forte interface.

Quais as potencialidades de ação da Bioengenharia? 

Marcus Fraga Vieira -  Há muitas aplicações em dispositivos de interface homem-máquina e/ou cérebro-máquina nos quais sinais indesejados são eliminados após o uso de complexas ferramentas de cancelamento de ruídos. É o caso do cancelamento de sinais eletromiográficos indesejados de músculos da face que aparecem em sinais eletroencefalográficos nos dispositivos/sistemas de interface cérebro/máquina. Em modelagem de fenômenos biológicos, podemos citar estudos da variabilidade da frequência cardíaca, importante indicador da integridade do sistema cardiovascular. Destaca-se também  a neurociência computacional com modelos matemáticos biofísicos de motoneurônios e outros tipos de neurônios .

Quais projetos o senhor está trabalhando atualmente?

Marcus Fraga Vieira - Trabalhamos com ferramentas de machine learning e deep learning na classificação de sinais biomédicos com vistas ao desenvolvimento de Advanced Diagnosing Systems (sistemas avançados de diagnósticos). Temos, também, uma expertise bastante reconhecida no uso de ferramentas não lineares no estudo da variabilidade do movimento humano. Trabalhamos com extração de características não lineares de dados da marcha de idosos, amputados, pacientes com reconstrução do ligamento cruzado anterior do joelho, jovens, e atletas, em diferentes situações como superfícies inclinadas, diferentes velocidades, e situações de fadiga generalizada. Destaco aqui um projeto em neurociência computacional, no qual estamos desenvolvendo um simulador multi escala de gerador central de padrões medular. Também colaboramos em dois projetos do NIATS/UFU: de um jogo para reabilitação de pacientes com doença de Parkinson (já com registro no INPI) e de uma órtese inteligente de punho para controle do tremor em pacientes com doença de Parkinson.

Como a Bioengenharia se relaciona com a pós-graduação interdisciplinar?

Marcus Fraga Vieira -  A Engenharia Biomédica, bem como a Bioengenharia, são áreas de conhecimento intrinsecamente interdisciplinares, pois trabalhamos com os saberes da engenharia na solução de problemas em saúde e no desenvolvimento de tecnologias para a saúde. Assim, é importante a nossa aproximação com profissionais da área da saúde; é importante que trabalhemos juntos.

Por isso atuo em dois programas de pós-graduação na UFG. O PPG em Ciências da Saúde, por meio do qual agrego profissionais da saúde ao laboratório, e o PPG em Engenharia Elétrica e de Computação, por meio do qual agrego engenheiros e matemáticos ao laboratório.

Temos parceiros da USP, da PUC/RS, da UFSCar, da UFMG, da UFU e da UFF. Nossa convivência ali no laboratório é, portanto, extremamente enriquecedora; convivem diferentes pesquisadores com diferentes formações que trazem diferentes experiências e soluções para o debate científico que fomentamos diariamente.