Elena Ovreiu, Lector Facultatea de Inginerie Medicală: „Prin tehnici de achiziţie la rezoluţie foarte mare a imaginilor de retină, diabetul poate fi prevenit”

Elena Ovreiu este lector la Facultatea de Electronică, Telecomunicații și IT și la Facultatea de Inginerie Medicală din cadrul Universității Politehnice București. Doctoratul pe care l-a urmat la Institutul Național de Științe Aplicate din Lyon i-a deschis calea către cercetare în domeniul medicinei computaționale, un domeniu nou și foarte puțin explorat la noi în țară. Dorind să vină în sprijinul studenților de la facultățile de inginerie medicală, Elena Ovreiu a pus pe picioare Școala Internațională de Imagistică cu Aplicații în Medicină (SSIMA) și a adus în România pionerii acestui domeniu la nivel medical. În același timp, se implică activ în convingerea companiilor producătoare de aparatură medicală să deschidă departamente de cercetare-dezvoltare la noi în țară, pentru ca studenții pasionați de acest domeniu să nu mai fie nevoiți să plece din România după terminarea facutății pentru a-și putea exercita profesia. Despre toate acestea, dar și despre noutățile în tehnologia medicală pentru depistarea și tratarea bolilor cardio-vasculare, am stat de vorbă în cadrul acestui interviu.

GALENUS: Ați avut un traseu profesional foarte interesant, ați urmat Facultatea de Electronică din cadrul Universității Politehnice din București, apoi lucrarea de disertație ați susținut-o la Nanyang Technological University din Singapore. Cum ați ajuns acolo și de ce ați ales această universitate?

Într-adevăr, am urmat Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii de la Politehnică din Bucureşti, urmând în paralel şi cursurile Facultăţii de Relaţii Economice Internaţionale din cadrul ASE. Am urmat aceste facultăţi în paralel având ca scop obţinerea unui job într-una din companiile de telefonie mobilă, care tocmai intraseră pe piaţă la momentul respectiv. În anul III de facultate am descoperit că domeniul pe care mi-l alesesem nu înseamnă doar telecomunicaţii, ci şi prelucrare şi analiză de imagini, domeniu care m-a atras încă de la început. A urmat colaborarea cu un laborator de cercetare în domeniu din facultate şi aşa a început aventura mea în domeniul imaginilor. Au urmat şcoli de vară internaţionale, implicarea în proiecte de cercetare şi implicit şi stagii internaţionale. În ultimul an de facultate, un profesor din Singapore a făcut o vizită la noi la facultate şi a oferit 2 burse de studiu acolo. Am fost unul dintre studenţii selecţionaţi şi în felul acesta am plecat în Singapore să îmi realizez lucrarea de disertaţie la Nanyang Technological University.

G.: Doctoratul l-ați urmat la Institutul Național de Științe Aplicate din Lyon. Cum a fost experiența de acolo?

În Franţa am descoperit aplicaţiile prelucrării şi analizei de imagini în medicină. Făcând parte dintr-un laborator de imagistică medicală, cu echipe multi-disciplinare care lucrau pe aplicaţii variate din domeniul medical, am avut ocazia să cunosc îndeaproape aceste aplicaţii.

G.: Ce v-a făcut să vă îndreptaţi către cercetarea în medicina computațională?

Este un domeniu complet nou, cu aplicaţii extrem de interesante şi cu provocări pe măsură.

G.: Care au fost cele mai mari provocări ale carierei dumneavoastră? Dar cele mai mari realizări?

Cea mai mare provocare în carieră dar şi cea mai mare realizare în acelaşi timp este inițierea şi organizarea unei şcoli internaţionale de vară în imagistica cu aplicaţii medicale. Este o şcoală care reuneşte liderii mondiali în domeniu, profesori la universităţi de top pe plan internaţional, cei care setează direcţiile de cercetare în acest domeniu. Scopul este de a pune România pe hartă în domeniul tehnologiei medicale.

G.: Care sunt cele mai importante progrese care s-au făcut în ultimul timp în procesarea imaginilor biomedicale?

Dezvoltarea tehnologică din ultimii ani şi-a făcut simţită prezenţa şi în medicină. De exemplu, prin tehnici de achiziţie la rezoluţie foarte mare a imaginilor de retină dar şi datorită puterii de calcul disponibilă în prezent, diabetul poate fi prevenit. Primele semne ale diabetului apar la deterioarea vaselor de sânge de pe retină. Tehnologia ne permite astăzi să putem analiza acele vase de sânge care sunt greu de observat chiar şi de către un medic cu microscop. În acest stadiu incipient, diabetul poate fi prevenit sau tratat.

G.: Ce ne puteți spune despre modelarea și simularea organelor anatomice, știm că în prezent pot fi realizate modele 3D personalizate care ajută la planificarea în detaliu a intervențiilor chirirgicale. Cât de constisitoare este această tehnologie și în cât timp credeți că va ajunge și în România?

Anatomia computaţională este o subdisciplină a imagisticii medicale şi presupune modelarea pe calculator a structurilor anatomice. Domeniul presupune cunoştinţe de anatomie, matematică, fizică, computer science, imagistică medicală, probabilităţi, statistică, devenind astfel un domeniu interdisciplinar. Modelarea se face atât anatomic, ca structură dar şi la nivel fiziologic şi se urmăreşte modelarea pe diferite nivele (molecular, proteic şi chiar ADN). Printre aplicaţiile acestui domeniu se numără planificarea şi chiar asistarea intervenţiilor chirurgicale, sisteme de antrenament pentru medici sau sisteme de educaţie pentru viitor medici. Problemele majore cu care se confruntă cercetătorii care proiectează astfel de sisteme de planificare sau de asistare a intervenţiilor chirurgicale sunt simularea în timp real a deformării organelor, feedbackul obţinut din partea ţesutului etc. În România există deja sisteme de asistare a intervenţiilor neurochirugicale şi sperăm că în curând viitorii noştri chirurgi să exerseze pe astfel de sisteme virtuale de antrenament.

G.: În ce proiecte de cercetare sunteți implicată în prezent? Ne puteți da mai multe detalii?

În prezent sunt interesată de sistemele de telemedicină (monitorizare de la distanţă a pacienţilor) dar şi de realitate virtuală cu aplicaţii în medicină precum şi algoritmi de vizualizare a muşchiului cardiac. Proiectele în care sunt implicată sunt bazate pe aceste subiecte.

G.: Sunteți organizatorul Școlii Internaționale de Imagistică cu Aplicații în Medicină (SSIMA), de la ce a pornit ideea acestui proiect?

Ideea organizării acestei şcoli de vară a venit din dorinţa de a veni în ajutorul studenţilor de la facultăţile de inginerie medicală. Domeniul este atât de nou în România iar meseria de inginer biomedical nici nu există, astfel încât aceşti studenţi sunt complet dezorientaţi în ceea ce priveşte cariera lor după terminarea studiilor. O parte din absolvenţi care vor să lucreze în domeniu pleacă în străinătate, iar ceilalţi îşi aleg joburi în alte domenii. Aducând în România pionierii acestui domeniu la nivel mondial, avem posibilitatea, pe lângă faptul că învăţăm din prelegerile pe care le ţin, să purtăm discuţii şi să găsim soluţii pentru cum poate fi dezvoltat acest domeniu şi la noi în ţară. Aşa cum am zis, profesorii invitaţi la şcoala de vară sunt cei care au dezvoltat domeniul de inginerie medicală în ţările lor şi care ne oferă idei, soluţii şi chiar o mână de ajutor pentru a-l dezvolta şi în România.

G.: Spuneți-ne mai multe despre ediția din acest an a Școlii de Vară, care a avut ca temă Imagistica în Cardiologie…

Deoarece bolile cardiovasculare reprezintă cauza numărul 1 de decese la nivel mondial, iar în Europa România se află în topul clasamentului, am considerat că este de un real folos să fim la curent cu ultimele tehnologii în cardiologie. Temele discutate au fost diverse, de la imprimare 3D a modelelor cardiace personalizate folosite la planificare operaţiilor pe cord, modele care în prezent îi ajută pe chirugii de la Spitalul de Copii din Boston să îşi planifice intervenţiile chirurgicale şi care au fost dezvoltate de cercetătorii de la MIT prezenţi la evenimentul nostru, până la vizualizarea fibrei miocardului pornind de la date achiziţionate cu RMN de difuzie. De asemenea, s-a discutat şi despre simularea cu ajutorul computerului (n.r. modelare computaţională) a modelelor cardiace folosite pentru identificarea ţesutului care provoacă aritmia, astfel încât să se înlocuiască detecţia prin cateterism folosită în prezent care este extrem de costisitoare. Profesorii invitaţi să ţină cursuri au venit de peste tot din lume, cum ar fi MIT, Johns Hopkins, Rutgers University, Eindhoven, Technion Israel Institute of Technology, Academia de Ştiinţe a Franţei, Ecole Centrale de Paris etc. Evenimentul este organizat în colaborare cu Eindhoven şi Technion din Israel. De asemena, ca speakeri au fost prezenţi şi medici dar şi investitori din domeniu.

G.: Ce progrese s-au realizat în ceea ce privește tehnologia medicală pentru depistarea și tratarea bolilor cardiovasculare?

În ultimii ani în acest domeniu s-a pus accent pe modelarea computaţională a inimii, astfel încât să se înţeleagă mai bine cauzele care duc la apariţia unei patologii şi interacţiunile care au loc la nivel molecular şi nu numai în cazul patologiei respective. Astfel, s-au dezvoltat tehnici care simulează cu ajutorul ecuaţiilor matematice anatomia şi fiziologia inimii, punându-se mult accent pe simularea în 4D (simularea în timp). Prin modelare computaţională se doreşte îmbunătăţirea tehnicilor deja existente sau propunerea unora noi, tratarea pacientului cât mai puţin invaziv, prevenţia şi tratamentul personalizat. De exemplu, se lucrează la modele computaţionale care să poată prezice efectul medicamentelor în cazul aritmiilor sau recuperarea după un infarct miocardic.

G.: Una dintre ambițiile dumneavoastră este de a convinge companiile producătoare de aparatură medicală să deschidă și departamente de cercetare-dezvoltare la noi în țară. De ce nu a fost atractivă România până acum din acest punct de vedere și de ce este nevoie pentru ca acest lucru să devină realitate?

Consider că România are potenţial în a fi o destinaţie atractivă pentru departamentele de cercetare-dezvoltare ale multinaţionalelor din domeniu care în momentul acesta desfăşoară la noi doar activităţi de vânzare. Bază pentru aceasta a fost deja pusă: există o populaţie educată în ştiinţele exacte (românii obţin premii după premii la olimpiadele internaţionale de matematică, fizică, informatică) şi avem, ce-i drept de curând înfiinţate, şi facultăţi de inginerie medicală. Domeniul este unul nou, ţările dezvoltate având o vechime de aproximativ 30 de ani în acest domeniu. România are de câţiva ani 2 facultăţi dedicate ingineriei medicale şi de abia de acum, când producem specialişti în domeniu putem vorbi despre dezvoltarea tehnologiei medicale şi în ţară.

G.: Domeniul ingineriei medicale este unul dificil, există interes din partea studenților către această zonă?

Domeniul este într-adevăr unul dificil şi presupune o echipă interdisciplinară, domeniul situându-se la interfaţa dintre matematică, fizică, computer science şi medicină. Deşi este un domeniu dificil, studenţii sunt din ce în ce mai conştienţi de importanța şi aplicabilitatea domeniului.

G.: Ce i-ați spune unui student pentru a-l convinge să își înceapă o carieră în acest domeniu?

Unui student i-aş spune că munca lui va contribui la îmbunătăţirea calităţii vieţii oamenilor şi, mai mult, poate salva vieţi.