A reabilitação de feridas é impulsionada mediante a interação de três componentes chaves: um conjunto de células precursoras que podem proliferar e diferenciar-se em fibroblastos e queratinócitos; neoangiogênese para restaurar o fluxo sanguíneo a lesão e proporcionar nutrientes e células a ferida; e um sistema imunológico competente capaz de gerar uma resposta inflamatória controlada. Quando estes falham, a cicatrização da ferida se detém e se produz uma ferida crônica que não cicatriza. Essas se caracterizam por deter-se na progressão das fases de cicatrização da ferida, especificamente na fase inflamatória.

As infecções são um gatilho comum para o desenvolvimento de feridas crônicas e complicam a cicatrização daquelas feridas que já estão interrompidas na fase inflamatória. Como a pele e as feridas são ambientes não estéreis, é amplamente aceito que as infecções ocorrem em um espectro que varia desde contaminação, colonização, infecção local e até infecção sistêmica. Portanto, um desafio comum para os médicos é diferenciar entre feridas contaminadas e colonizadas e feridas com infecções locais sutis para fornecer tratamento oportuno antes que a infecção se torne um problema mais significativo. Infelizmente, como a inspeção clínica por si só demonstrou menos de 60% de precisão na identificação de feridas infectadas, existe uma necessidade premente de identificar adjuvantes diagnósticos que possam ajudar a alcançar melhores resultados.

Tradicionalmente, uma avaliação microbiológica da ferida e das áreas perilesionais é utilizada para descartar a presença de infecções. No entanto, culturas, técnicas moleculares e outros resultados diagnósticos convencionais levam tempo e são por vezes inacessíveis e caros. A termografia infravermelha (IRT) tem se mostrado promissora como uma ferramenta para ajudar a diagnosticar inflamação e infecção em feridas e doenças de pele, uma vez que os sinais de calor da IRT têm mostrado muita correlação com alterações inflamatórias na pele e processam infecções profundas.

No entanto, embora as alterações térmicas indiquem inflamação como um indicador de infecção, estas alterações não podem ser utilizadas para diagnosticar a presença de um processo infeccioso. Outra tecnologia no local de atendimento que tem demonstrado grande potencial para identificar processos infecciosos sutis é o uso de luz violeta para provocar fluorescência bacteriana (FB) em feridas. Quando biocargas de feridas <10⁴ -10⁵ bactérias estão presentes nas feridas, o BF pode ser usado para identificar sua presença como um sinal vermelho para organismos produtores de porfirina ou um sinal ciano para aquelas bactérias que produzem pigmentos de pioverdina, com uma precisão de aproximadamente 70%. No entanto, deve-se notar que o BF só consegue identificar bactérias presentes na superfície das feridas, pois esta tecnologia de imagem penetra apenas <1,5 mm nos tecidos, portanto, qualquer contaminação bacteriana mais profunda ou infecções devido a outros agentes, como fungos. Portanto, apesar dos resultados promissores que estas tecnologias demonstraram na avaliação da presença de infecções de feridas, a sua utilização isoladamente apresenta deficiências significativas e o uso combinado de TRI e AM não foi explorado.

O Swift Ray 1 (Swift Medical, Toronto, ON) é um novo dispositivo de imagem hiperespectral (HSI) no local de atendimento que permite a aquisição de imagens de nível médico via smartphone. O HSI adquire um conjunto de dados de imagens multidimensionais (uma dimensão por modalidade de imagem), denominado hipercubo, que fornece informações de diagnóstico sobre a fisiologia, morfologia e composição dos tecidos. O dispositivo Ray 1 é equipado com sensores infravermelhos de ondas próximas e longas, fontes de luz violeta e LEDs de alcance visível, permitindo a aquisição simultânea de imagens de luz visível, IRT e BF como um hipercubo. Ele também se integra ao aplicativo Swift Skin and Wound (Swift Medical, Toronto, ON), permitindo medição precisa da área da ferida, quantificação da temperatura e quantificação da área de fluorescência. Sob a hipótese de que, através da análise dos dados de HSI adquiridos com o aparelho Ray 1, as feridas podem ser classificadas como sem resposta inflamatória associada, com resposta inflamatória ou infectadas, o objetivo do estudo foi analisar uma série de imagens de HSI de pacientes para determinar se há diferenças nas imagens entre feridas infectadas e não infectadas.

Um estudo prospectivo multicêntrico de 66 pacientes ambulatoriais que receberam tratamento de feridas utilizou imagens hiperespectrais para coletar imagens de luz visível, termografia e fluorescência bacteriana. As feridas foram avaliadas e examinadas usando a lista de verificação do International Wound Infection Institute (IWII) para CSS de infecção. A análise de componentes principais foi realizada nas imagens para identificar feridas que se apresentavam como infectadas, inflamadas ou não infectadas.

O modelo foi capaz de prever com precisão todas as três classes de feridas (infectadas, inflamadas e não infectadas) com uma precisão de 74%. Eles tiveram melhor desempenho em feridas infectadas (100% de sensibilidade e 91% de especificidade) em comparação com feridas não inflamadas (94% de sensibilidade, 70% de especificidade) e feridas inflamadas (85% de sensibilidade, 77% de especificidade).

Figura 1: O dispositivo de imagem hiperespectral Ray 1. O dispositivo de imagem hiperespectral Ray 1 é uma câmera hiperespectral de bolso projetada para caber na lente de uma câmera de smartphone e conectar-se sem fio ao aplicativo Skin and Wound da Swift Medical. Uma vez conectada, a câmera permite a aquisição simultânea de: imagens de luz visível que podem ser utilizadas para inspeção clínica, medição da área da ferida e identificação automatizada dos tipos de tecidos presentes na ferida; imagens térmicas infravermelhas para avaliação de padrões vasculares e inflamatórios; e imagens de fluorescência bacteriana para avaliação da carga biológica bacteriana em feridas, conforme vinheta apresentada na parte inferior da figura.

A combinação de múltiplas modalidades de imagens permite a aplicação de modelos para melhorar a avaliação de feridas. A detecção de infecções mediante sinais e sintomas clínicos (CSS) é vulnerável a interpretação subjetiva e a variabilidade segundo a educação e as habilidades dos médicos.

Permitir que os médicos utilizem imagens hiperespectrais em lugar do atendimento pode permitir a detecção e intervenção mais precoces de infecções, o que possivelmente prevê atrasos na cicatrização de feridas e minimiza os eventos adversos.

> Uma nova ferramenta na maleta

Os pesquisadores observaram que as imagens devem sempre ser consideradas no seu contexto médico. Por exemplo, uma ferida fria o suficiente para ser classificada como não inflamada pode ter um suprimento sanguíneo limitado, comprometendo a cicatrização.

Mas como o Swift Ray combinado com o software Swift Skin and Wound permite que os médicos combinem múltiplas modalidades de identificação de infecções, ele aumenta as ferramentas disponíveis sem exigir o uso de vários dispositivos caros. No futuro, poderá permitir um diagnóstico rápido e preciso para cada paciente ferido e permitir avaliações de telemedicina mais eficazes.

"Este foi um estudo piloto e estudos de acompanhamento estão planejados", advertiu Fraser. “No futuro, as populações de pacientes com mais tipos de feridas serão obrigadas a validar entre as populações”.