Um estudante do segundo ano da University of Southern California (USC), nos Estados Unidos, está a revolucionar a forma como os tratamentos de radioterapia são planeados em crianças com cancro. Arjun Karnwal, aluno de engenharia biomédica da USC Viterbi School of Engineering, desenvolveu um algoritmo que já está a ser usado por especialistas no Children’s Hospital Los Angeles (CHLA) e no USC Norris Comprehensive Cancer Center, reduzindo drasticamente o tempo necessário para planear os tratamentos e aumentando a eficácia e segurança das terapias.
A radioterapia é uma das opções mais utilizadas no combate ao cancro, podendo ser aplicada isoladamente ou em combinação com outros tratamentos. Uma das abordagens mais recentes chama-se terapia de radiação espacialmente fracionada (SFRT), que consiste em aplicar doses muito elevadas de radiação em pontos específicos de um tumor, poupando assim os tecidos saudáveis ao redor.
O desafio está em localizar o maior número possível de “pontos quentes” dentro do tumor sem que estes fiquem demasiado próximos entre si ou da margem do tumor, para evitar efeitos adversos. Até agora, este planeamento era feito manualmente e podia demorar cerca de duas horas. Com o algoritmo de Karnwal, esse processo passou a demorar apenas oito minutos.
Inspirado por conceitos como o distanciamento físico durante a pandemia, Karnwal comparou o problema a tentar colocar o maior número possível de pessoas numa casa, respeitando uma distância mínima entre elas — mas num espaço irregular e em três dimensões, como é o caso dos tumores. A solução passou por aplicar uma simulação do tipo Monte Carlo, um método estatístico que testa múltiplas combinações aleatórias para encontrar a melhor solução possível.
O algoritmo permite que os médicos introduzam os parâmetros desejados e, de forma automática, gera o mapa de radiação mais eficaz para aquele tumor específico. A ferramenta respeita sempre os limites de segurança, garantindo que os focos de radiação não se sobrepõem nem estão demasiado próximos de tecidos saudáveis.
Segundo os clínicos do CHLA, a aplicação do algoritmo permitiu iniciar tratamentos no próprio dia — algo que antes era praticamente impossível devido ao tempo de planeamento necessário. A resposta da equipa médica foi extremamente positiva, e a fiabilidade do algoritmo deu aos profissionais uma maior confiança nas decisões tomadas.
“É muito gratificante saber que um projeto que começou com tentativa e erro está agora a fazer a diferença real na vida dos doentes”, afirmou Karnwal, que apresentou o seu trabalho na Reunião Anual da Radiosurgery Society em 2025, no estado do Arizona (EUA).
Este avanço mostra como a engenharia pode contribuir de forma direta e concreta para melhorar os cuidados de saúde, especialmente em áreas como a oncologia pediátrica, onde o tempo é um fator decisivo.
Fonte: USC Viterbi
