A Universidade Estadual de Londrina celebra o excelente resultado dos seus docentes e alunos de pós-graduação no Prêmio Capes de Teses 2024. Neste ano, duas teses de conclusão de Doutorado orientadas na UEL receberam menções honrosas por sua originalidade e relevância para o desenvolvimento científico, e reafirmam o papel da UEL como instituição de excelência na pesquisa e na pós-graduação para o País. Os dois trabalhos foram desenvolvidos em Programas de Pós-graduação sediados nos Centros de Educação Física e Esportes (Cefe) e Tecnologia e Urbanismo (CTU), e poderão embasar estratégias para novos tratamentos de saúde.

Na edição de 2024 do Prêmio Capes de Teses, mais de 1,6 mil doutores submeteram suas publicações. Do total, 49 foram premiadas – uma em cada categoria do prêmio – e 97 receberam menções honrosas. A lista completa pode ser conferida neste endereço.  

O Prêmio Capes de Teses foi entregue pela primeira vez em 2006 e aplaude os melhores trabalhos em todo o território nacional adotando os seguintes critérios: originalidade, relevância para o desenvolvimento científico, tecnológico, cultural e social, metodologia utilizada, qualidade da redação, organização do texto e qualidade e quantidade de publicações decorrentes da tese. Seu principal objetivo é aumentar a visibilidade das ações positivas e indutoras da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes). 

Fisioterapia 

De autoria do professor Alexandre Roberto Marcondes Pelegrinelli, da área de Fisioterapia, uma das teses foi defendida com o título “Forças de Contato no Joelho e Análise da Demanda Muscular Durante Atividades Funcionais em Pacientes com Osteoartrite de Joelho: análises com modelo musculoesquelético”. O estudo foi orientado pelo docente do Departamento de Ciências dos Esportes da UEL, Felipe Arruda Moura e parte da pesquisa foi produzida na Universidade Ottawa, capital do Canadá, com a supervisão do professor Mario Lamontagne.  

Atualmente coordenador do curso de Fisioterapia da Universidade Positivo em Londrina, Alexandre é egresso do Centro de Ciências da Saúde da UEL e do Programa de Pós-graduação em Educação Física UEL-UEM, onde já havia concluído o Mestrado. 

Sua tese de Doutorado objetiva analisar a intensidade, distribuição e alterações da força empregada sobre os joelhos por indivíduos afetados pela Osteoartrite (OA) em atividades como a caminhada, sentar e levantar. Para além disso, seu objetivo foi também desenvolver um modelo de predição baseado em aprendizagem de máquina para identificar as variáveis cinemáticas e cinéticas mais relevantes e testar a capacidade de predizer os picos de força tibiofemoral. 

Neste sentido, Pelegrinelli desenvolveu três estudos principais de modo que a Osteoartrite apareceu como um objeto de análise em decorrência da sua predominância na população. Só para se ter uma ideia, 12% da população mundial poderá desenvolver a doença, conhecida por causar o desgaste da cartilagem que reveste as articulações dos joelhos e a redução da função e qualidade de vida dos pacientes, principalmente a partir dos 40 anos, com ainda mais gravidade em indivíduos obesos. “Meu desejo era trabalhar com modelos de predição e simulação do movimento humano, então primeiro pensei no método a ser proposto e depois na ideia de estudar a doença”, conta. 

Os três estudos seguem uma sequência lógica partindo do desenvolvimento de um modelo próprio para predizer a força de contato vertical no joelho e nos compartimentos medial e lateral da articulação. Para tal, Alexandre reuniu dados de outros modelos e utilizou um software relativamente novo – de 2008 – que permite estimar as forças internas do corpo. “Normalmente, medimos a força que o nosso corpo coloca no chão por meio de um instrumento. Hoje em dia, com Inteligência Artificial e métodos de predição, conseguimos estimar o quanto de força está incidindo sobre o joelho durante cada passo”, exemplifica. 

Já os objetivos dos dois estudos seguintes foram entender as alterações na força de contato e da demanda muscular durante a marcha, bem como em atividades básicas – levantar e sentar – respectivamente. Para isso, o pesquisador adotou o modelo musculoesquelético desenvolvido anteriormente, realizando uma comparação dos níveis de força entre indivíduos com e sem os sintomas, o chamado grupo controle. 

“A artrose – nome popular da Osteoartrite – começa na parte de dentro e medial do joelho e os estudos mostraram que as pessoas com osteoartrite deslocavam a força para a região lateral do joelho, o que pode ocasionar novas lesões ou aprofundar as já existentes, uma vez que a lateral não está preparada para a carga. Percebemos uma tentativa de evitar ou minimizar a dor”, menciona. 

Outra estratégia compensatória relatada na tese envolve impor maior carga sobre o membro não afetado pela Osteoartrite em comparação ao lesionado. “A tendência é começar em um e evoluir para o outro membro. Em algumas pessoas não, mas grande parte dos indivíduos irão desenvolver OA no joelho saudável em até dois anos desde o aparecimento dos primeiros sintomas”, explica.  

Embora os objetivos do estudo não tenham envolvido a apresentação de um tratamento para a doença, o pesquisador aponta a necessidade de treinamento de força para a musculatura extensora e flexora do joelho como estratégia de prevenir o aparecimento dos sintomas graves. Já na fase mais avançada, o acompanhamento com profissional fisioterapeuta se mostra fundamental. 

Questionado sobre quais aspectos da tese foram fundamentais para o bom resultado no prêmio, Alexandre cita aspectos envolvendo a metodologia, a relevância da OA e sua pontuação com publicações pregressas. “Estamos publicando os trabalhos em periódicos bons, e com premiações em congressos, então acredito que esse mérito impactou no resultado”, comemora.   

Bioengenharia

Em 2024, a Capes também fez menção honrosa à tese de Doutorado cujo significado para o seu autor extrapola a mera busca por um novo título acadêmico e até traz um significado ainda maior à paternidade.

Engenheiro civil atuando no ramo imobiliário, Paulo Cesar Duarte Júnior decidiu iniciar as pesquisas na área de Engenharia Biomédica com o objetivo de colaborar com a Cardiologia. Este redirecionamento foi impulsionado pelo diagnóstico de Síndrome do Coração Esquerdo Hipoplásico (SCEH) em seu filho recém-nascido, ainda com 30 semanas de gestação, em 2016. A história pessoal é digna de um roteiro cinematográfico e foi contada pela primeira vez em junho de 2023, pela agência UEL.

“A motivação foi a busca por uma solução mais simples e eficaz para o tratamento da Síndrome de Coração Esquerdo Hipoplásico (SCEH), reduzindo o tradicional tratamento estagiado de três cirurgias para apenas uma. Dedico este prêmio aos pais e às crianças que, infelizmente, não conseguiram receber o tratamento adequado. Meu objetivo de vida é desenvolver métodos, ferramentas e materiais que simplifiquem tratamentos médicos complexos, permitindo que um número ainda maior de crianças tenha acesso a cuidados mais eficientes e menos invasivos”, diz o engenheiro.

A referência ao custo dos tratamentos de alta complexidade é feita com o conhecimento de quem precisou permanecer internado ao lado do filho, que também se chama Paulo, por quatro meses. O pequeno bebê de poucos meses de vida passou por quatro cirurgias, duas direcionadas ao tratamento da cardiopatia e duas para o correto reposicionamento do diafragma, no hospital Beneficência Portuguesa, em São Paulo. Os procedimentos – Cirurgia de Glenn e Cirurgia de Fontan – fazem parte de uma complexa estratégia e passaram a ser alvo das pesquisas na tese de doutorado, que foi orientada pelo docente do Departamento de Construção Civil (CTU) e do Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da UEL, Hemerson Donizete Pinheiro e coorientado pelo docente da Universidade Federal de Minas Gerais, Rudolf Huebner.

Defendida com o título “Proposta de Planejamento Cirúrgico de Fontan baseado em Estudos Numéricos e Hemodinâmicos Tridimensionais”, a tese traz uma metodologia inédita que tem o objetivo de embasar novos tratamentos médicos e cirúrgicos. Esta metodologia considera o comportamento das estruturas do sistema cardiovascular (coração e vasos sanguíneos), adota uma modelagem numérica do fluxo cardiovascular e realiza simulações computacionais. Outro objetivo fundamental foi desenvolver o arcabouço teórico para o surgimento de novas ferramentas, como dispositivos biomédicos e tecnologias avançadas em imagens médicas com capacidade de processamento computacional. 

Paulo acrescenta que a modelagem do fluxo cardiovascular opera com base em conhecimentos envolvidos na Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD), cujos conceitos, equações algébricas e sistemas de equações lineares também são aplicados às indústrias naval e aeronáutica.

Metodologia inédita

Desta forma, por meio de uma perspectiva multidisciplinar e contando apenas com recursos próprios, que o engenheiro desenvolveu uma metodologia inédita para o planejamento de cirurgias em pacientes com cardiopatia congênita, doença que atinge dez a cada mil crianças, sendo que 80% dos casos demandam procedimentos cirúrgicos para aumentar as chances dos pacientes.

Com vistas para compartilhar esse conhecimento, a tese, que já se tornou livro, ainda traz tutoriais de todas as ferramentas utilizadas, boa notícia para cirurgiões e engenheiros que desejam se apropriar do método, além de experimentos virtuais. 

Questionado sobre quais aspectos acredita terem sido fundamentais para o bom desempenho no Prêmio Capes, ele cita o ineditismo do tema e a profundidade com que explorou os conhecimentos das áreas de Física, Matemática e Biologia. “A tese demonstrou robustez tanto na Medicina quanto na Engenharia. Ter meu trabalho reconhecido em uma área com poucas interseções foi uma conquista notável. O grande desafio, no entanto, foi alcançar um nível adequado de entendimento em ambas as disciplinas. A força do projeto reside justamente na integração bem-sucedida de dois campos tão complexos, resultando em soluções sólidas e inovadoras.” avalia. 

Entretanto, para muito além da premiação, a perspectiva do engenheiro, que ainda atua como pesquisador de pós doutorado do Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia e docente convidado no PPG em Engenharia Civil da UEL, é seguir colaborando com um grupo de estudos cujo foco é desenvolver enxertos vasculares de tecidos de engenharia que poderão provocar uma transformação nos procedimentos cirúrgicos.

Graças ao resultados alcançados, destaca o engenheiro, outros projetos colaborativos foram iniciados, posicionando a Universidade Estadual de Londrina ao lado de tradicionais instituições do País na busca por soluções de alta complexidade. Este trabalho envolve a Universidade de São Paulo (USP) e as universidades federais de Santa Catarina (UFSC), Minas Gerais (UFMG) e Rio de Janeiro (UFRJ).

“Estamos trabalhando com uma equipe multidisciplinar composta por médicos, engenheiros químicos, de materiais e mecânicos, além de pesquisadores da UEL como, Miriam Sumini (CCB), e os professores Alexandre Murakami (Departamento de Clínica Cirúrgica), Caio Abércio da Silva (Departamento de Zootecnia) e Guilherme Schiess Cardoso (Departamento de Clínicas Veterinárias)”, adianta.