Laboratório constrói máquina de ressonância magnética simulada para preparar crianças para estudos

Quando pesquisadores do Laboratório de Imagens NeuroCognitivas (NCIL) de Dalhousie projetaram um enorme estudo de compreensão de leitura de dois anos, envolvendo aproximadamente 100 crianças da segunda e terceira séries, eles enfrentaram um grande desafio. Eles tiveram que decifrar os meandros da neuroplasticidade – como o cérebro se reconfigura para fazer coisas novas – durante os estágios formativos da leitura e, ao mesmo tempo, guiar as crianças pelo mundo intimidante dos exames de ressonância magnética (MRI).

“Ter crianças para fazer uma ressonância magnética (voluntária) apresenta um alto risco de atrito, o que significa que é grande o risco de que elas não terminem o exame ou de que abandonem totalmente o estudo”, diz a Dra. Hamon-Hill, pesquisador e gerente de laboratório do NCIL, um grupo liderado pelo Dr. Aaron Newman no Departamento de Psicologia e Neurociências.

A maioria das crianças nunca fez uma ressonância magnética (basicamente, um exame usado para capturar imagens de alta resolução da anatomia interna), muito menos uma ressonância magnética funcional do cérebro, enquanto realizavam uma tarefa. Para evitar imagens desfocadas e obter dados utilizáveis, os sujeitos são obrigados a permanecer imóveis durante aproximadamente 30 minutos – uma dificuldade para crianças pequenas. (Em estudos pediátricos envolvendo exames de ressonância magnética, uma taxa de sucesso de 50% é considerada boa; muitas vezes, a maioria dos dados é considerada inutilizável.)

Para mitigar o desafio, os pesquisadores prescrevem algumas tarefas lúdicas para todos os participantes do estudo antes do exame: as crianças são solicitadas a engatinhar dentro de um túnel de náilon fornecido pelo laboratório e se deitarem, jogando o “jogo da estátua” enquanto os pais brincam. quanto tempo eles conseguem ficar parados. As crianças são incentivadas a jogar o jogo várias vezes por semana e a trabalhar para aumentar o seu “tempo de ficar deitada” a cada sessão.

Um momento de lâmpada

Embora o jogo da estátua seja útil, os pesquisadores se perguntaram se seria uma preparação suficiente para uma ressonância magnética. Para obter os melhores dados possíveis, o laboratório precisava de algo que preparasse ainda mais as crianças para a experiência de ressonância magnética. Embora o Centro de Saúde IWK possua uma ressonância magnética simulada, sua disponibilidade limitada tornou impossível seu uso para o estudo.

Num momento luminoso, surgiu uma ideia: o laboratório construiria sua própria ressonância magnética simulada, projetada especificamente para treinar as crianças para a experiência.

O laboratório abordou os técnicos Chris Wright e Mark Merrimen com sua ideia, e os dois homens assumiram o projeto não convencional com entusiasmo no inverno passado. “Foi um projeto bastante grande, com muito trabalho de design imaginativo e inventivo feito por Mark e Chris”, diz o Dr. Hamon-Hill.

Merrimen era novo no departamento na época, tendo acabado de completar 25 anos em Oceanografia e uma longa carreira na construção de aeronaves e barcos. O laboratório mostrou-lhe uma imagem da ressonância magnética simulada do IWK e perguntou se ele poderia construir algo semelhante. Ele não hesitou.

“Pensei: ‘Sim, podemos fazer isso’”, diz Merrimen, que obteve algumas dimensões gerais e começou a trabalhar.

Ele pesquisou que tipos de materiais eles poderiam usar e que poderiam ser manipulados e moldados, projetando e resolvendo problemas à medida que avançava. “De certa forma, foi legal porque eu poderia empregar qualquer tipo de material que quisesse, qualquer tipo de construção”, diz ele. “Basicamente, construí-o a partir de uma estrutura de estrutura e revestimento com estrutura de polietileno de alta densidade.”

Merrimen usou madeira na moldura para economizar custos.

Luzes, sons, ação

Enquanto isso, Wright usou uma impressora 3D para construir uma falsa “bobina de cabeça” – a parte onde a cabeça repousa dentro da ressonância magnética. Ele também teve a ideia de incluir alguma iluminação LED Bluetooth colorida programável no túnel para simular ainda mais uma experiência eletrônica.

“Eu estava pensando que talvez isso deixasse as crianças relaxadas… tendo um padrão (de luz colorida) que elas iriam gostar”, diz ele.

Ele também ajudou a configurar os alto-falantes para alguns efeitos sonoros de ressonância magnética que o laboratório montou, provenientes de áudio de ressonância magnética da vida real, que normalmente é alto e cheio de ruídos de batidas, rangidos e serras.

Todo o projeto foi realizado com um orçamento quase nada – uma prova da desenvoltura e do pensamento inovador dos técnicos.

Vários meses de trabalho culminaram em abril, quando eles revelaram a nova ressonância magnética simulada em tamanho real do laboratório. Completo com cama de madeira compensada, colchão, colar cervical e efeitos sonoros autênticos de ressonância magnética, superou as expectativas.

“Não pensei que seria tão elaborado, mas eles construíram-no com as mesmas proporções, em profundidade e largura, e com materiais que seriam sólidos para que possamos movê-lo e usá-lo novamente e tentar fazer o mais seguro possível”, diz o Dr. Hamon-Hill.

Um recurso comunitário

Até agora, 12 crianças no estudo realizaram sessões práticas usando a ressonância magnética simulada do laboratório, e apenas duas delas não conseguiram passar pela ressonância magnética no IWK – um resultado muito melhor do que as taxas típicas. Dos dois que não passaram pela ressonância magnética, um deles está ansioso para tentar a ressonância magnética novamente, tendo passado algum tempo adicional treinando na simulação de ressonância magnética.

O estudo de dois anos do laboratório continua, mas o Dr. Hamon-Hill quer que outros laboratórios em Dalhousie saibam sobre a simulação de ressonância magnética e sua disponibilidade para pesquisa.

“Temos tantas pessoas trabalhando com crianças por motivos clínicos. Se precisarem fazer ressonâncias magnéticas, poderiam vir aqui para sessões práticas”, diz ela.