Cerca de 150 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de doenças oculares, que podem levar à perda de visão e estão associadas ao desenvolvimento incorreto dos vasos sanguíneos nos olhos. Por conseguinte, é fundamental investigar a formação correta e incorreta dos vasos para compreender os mecanismos destas doenças e encontrar novas terapias.

No nosso laboratório esta investigação é realizada usando a retina do rato, que corresponde a uma camada do olho que contém os vasos sanguíneos. Para se estudar a retina, são adquiridas imagens com um microscópio. Este aparelho permite criar representações visuais dos vasos em imagens tridimensionais.

A análise e avaliação destas imagens é cuidadosamente realizada pelos investigadores que identificam os vários objetos de interesse, ou seja, os vasos sanguíneos e os seus componentes microscópicos. No entanto, este é um processo trabalhoso, demorado e muito exaustivo, não sendo prático para analisar a quantidade enorme de imagens que são adquiridas no laboratório.

Para superar estes problemas e tendo em conta os recentes avanços na área da inteligência artificial, o meu trabalho de doutoramento consiste em desenvolver métodos de deep learning, um ramo da inteligência artificial, para analisar automaticamente as imagens de microscopia das retinas dos ratos.

Mais especificamente, nós desenvolvemos um modelo de inteligência artificial que identifica os objetos de interesse em imagens de microscopia, e extrai informação sobre os mesmos de forma totalmente automática. Este modelo consegue processar várias imagens de uma vez fornecendo informação que descreve os vasos, nomeadamente a sua densidade, o tamanho e a distribuição e orientação dos seus componentes. Esta informação é muito relevante para desvendar os mecanismos associados ao desenvolvimento correto e incorreto dos vasos na retina.

Os resultados mostraram que o modelo de inteligência artificial avalia e analisa as imagens de uma forma muito semelhante à dos investigadores, o que demonstra que a metodologia desenvolvida é uma ferramenta muito importante para automatizar a tarefa árdua de análise de imagens de microscopia.

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Por conseguinte, o modelo que desenvolvemos terá um enorme impacto positivo na investigação. De facto, os investigadores terão muito mais tempo livre para se focarem nas questões biológicas, analisar e estudar com cuidado os resultados fornecidos pelo nosso modelo, pensar em novas ideias, planear novas experiências, realizá-las, e obter novos resultados num curto intervalo de tempo usando o nosso modelo.

Ao aliviar o trabalho dos investigadores este modelo de inteligência artificial será muito importante para compreender as causas das várias doenças associadas ao desenvolvimento incorreto dos vasos sanguíneos no olho. Um passo fundamental para desenvolver novas terapias que permitirão melhorar a qualidade de vida de milhões de pessoas.

Estudante de doutoramento do Instituto de Sistemas e Robótica do Instituto Superior Técnico​

​A autora escreve segundo o novo acordo ortográfico