a‰ difa­cil dizer que Thomas Heldt teve apenas uma carreira. Ele éassistido com cirurgia de coração aberto. Ele estudou a fisiologia das viagens espaciais humanas. Mais recentemente, ele projetou dispositivos médicos para ajudar pacientes com lesão cerebral. “Tem sido um caminho fortuito”, diz Heldt, um membro do corpo docente recanãm-titular do Departamento de Engenharia Elanãtrica e Ciência da Computação (EECS) do MIT.

Mas háum limite: Heldt opera na interseção da física e da medicina, onde os princa­pios fa­sicos fundamentais se cruzam com a saúde humana. E por meio de sua carreira variada, Heldt égrato pela orientação que recebeu de cientistas e médicos.

O amor de Heldt pela física veio primeiro. Ele cresceu em Neuwied, Alemanha, não muito longe da fronteira francesa. No ensino manãdio, Heldt diz “estava claro para mim que minha preferaªncia profissional seria em matemática e física”. Por isso, ele da¡ cranãdito a seus professores, que despertaram sua curiosidade por meio de experimentos práticos de mesa em sala de aula. Ele seguiu essa curiosidade atéa faculdade na Universidade Johannes Gutenberg em Mainz, Alemanha. Selecionar seu curso foi um acanãfalo. “Era a física”, diz Heldt. "Nãohavia nenhuma daºvida em minha mente."

Mas, uma vez na universidade, Heldt teve problemas para se especializar. Ele estava igualmente fascinado pela física departículas elementares e pela astrofa­sica: "Os dois extremos", diz ele, "a escala muito pequena e a escala muito grande". No final das contas, Heldt encontrou inspiração em um campo completamente diferente: a medicina. Depois de assistir a algumas palestras de cardiologia e fazer uma aula de anatomia, “Fiquei realmente fascinado com a forma como o coração se forma”, diz ele. “Durante a embriogaªnese, ele comea§a como um tubo longo, depois se dobra diferencialmente sobre si mesmo, e então certas paredes desaparecem enquanto outras paredes aparecem, e” - voila! - “vocêtem as quatro ca¢maras do coração. Isso foi muito legal. ” Heldt adicionou medicamento como segunda especialidade.

Enquanto ainda era estudante de graduação, Heldt conseguiu um esta¡gio observando cirurgia carda­aca pedia¡trica. Ele ficava em um pedestal, olhando por cima do ombro do cirurgia£o. “Foram procedimentos muito intensos - procedimentos de seis horas. Uma condição para entrar na sala de cirurgia era que eu tivesse vindo preparado. ” Heldt lia sobre os casos de antema£o e o cirurgia£o ocasionalmente questionava Heldt enquanto ele trabalhava. Heldt também anotou o resto da sala de cirurgia. “Vocaª tem toda essa tecnologia por aa­â€, diz ele, “como monitores de cabeceira, então vocêfala sobre pressão, fluxos e atividade elanãtrica do coração. Foi fanta¡stico."

Um dia, Heldt chegou para uma observação. O cirurgia£o não o notou a princa­pio, mas logo se virou e disse: “Oh, eu não sabia que vocêestava aqui. Somos um [assistente] a menos. Vocaª tem que vir para a mesa de operação. ” De repente, Heldt se viu segurando a incisão aberta com afastadores e aspirando o sangue do local da operação. Embora a experiência não tenha feito Heldt querer se tornar um cirurgia£o, estar na sala de cirurgia - cercado por monitores e outras ma¡quinas - foi uma inspiração. “Isso me fisgou na interseção da física e da medicina”, diz ele. “Eu sabia que era para onde eu queria ir.”

Depois de obter o tí­tulo de mestre em física pela Universidade de Yale, Heldt chegou ao MIT para buscar um doutorado em física médica pelo Programa Harvard-MIT em Ciências da Saúde e Tecnologia. Ele pesquisou a resposta cardiovascular a  microgravidade, com o objetivo de identificar por que os astronautas tendiam a desmaiar ao retornar do Espaço. Ele desenvolveu um modelo matema¡tico do sistema cardiovascular e comparou-o com dados coletados de astronautas reais. Heldt gostou de trabalhar com uma equipe que inclua­a médicos e cientistas interessados ​​em pesquisa ba¡sica. “Foi realmente estimulante intelectualmente”, diz ele.

Depois de terminar seu doutorado, ele estava procurando outra oportunidade de usar dados e computadores para melhorar os resultados de saúde. “Então, eu perguntei, 'Onde vocêtem muitos fluxos de dados da fisiologia dos pacientes?' E isso estãona terapia intensiva ”, diz ele.

Heldt permaneceu no MIT, primeiro como pa³s-doutorado, depois como cientista pesquisador no Laborata³rio de Pesquisa de Eletra´nica. Em 2013, ele se tornou membro do corpo docente do EECS e do recanãm-formado Instituto de Engenharia e Ciências Manãdicas. Seu foco de pesquisa mudou do coração para o cérebro.

“Estamos tentando entender a fisiologia do cérebro lesado”, diz Heldt. “A missão central do laboratório étrabalhar com anestesiologistas, neurologistas, neurocirurgiaµes e neurointensivistas, nossos colaboradores, para ajudar a medir a saúde do cérebro e ajudar os médicos a cuidar melhor de pacientes com problemas neurola³gicos.”

No ina­cio, a pesquisa neurola³gica de Heldt tinha como objetivo compreender melhor o desenvolvimento do cérebro em bebaªs prematuros, que tem maior probabilidade de lesão cerebral do que bebaªs nascidos a termo. Ele coletou e analisou dados para descobrir por que bebaªs prematuros sofriam esse risco e como reduzi-lo. “Se vocêconseguir descobrir alguns desses mecanismos, poderia prevenir parte dessa lesão cerebral?” ele medita.

O grupo de Heldt também usa dados neurola³gicos de pacientes mais velhos para trabalhar no desafio de longa data de medir a pressão intracraniana de forma não invasiva. Lesaµes cerebrais e certas doenças podem causar inchaa§o no cérebro, uma situação perigosa que pode causar danos a longo prazo ou atéa morte. Mas as técnicas atuais para monitorar o inchaa§o do cérebro são invasivas e arriscadas, exigindo um orifa­cio feito no cra¢nio para a inserção do cateter. Portanto, o procedimento geralmente éreservado para os pacientes de maior risco.

Heldt estãodesenvolvendo uma abordagem baseada em modelo para monitorar a pressão intracraniana (PIC) que pode permitir que a PIC seja estimada com mais segurança. Com colaboradores em Harvard, Boston Children's Hospital, Boston Medical Center e Beth-Israel Deaconess Medical Center, ele estãotrabalhando em um modelo de ICP que se baseia em dois fluxos de dados: medições de ultrassom do fluxo sangua­neo cerebral e medições conta­nuas da pressão arterial.

Um dia, o monitoramento não invasivo da PIC podera¡ ser usado em uma variedade maior de pacientes, não apenas naqueles de maior risco. Por exemplo, pode ajudar os médicos a determinar se um paciente que chega ao pronto-socorro sem resposta teve uma lesão cerebral trauma¡tica ou estãoembriagado - duas possibilidades que justificariam diferentes cursos de tratamento. Embora a tecnologia ainda esteja emergindo, “os resultados atéagora são muito promissores”, diz Heldt, que tem projetos relacionados com foco em perfusão cerebral e monitoramento de carga emba³lica. “Estamos prestes a desenvolver um conjunto de algoritmos e tecnologias que nos permitira£o monitorar o cérebro muito melhor.”

Tem sido uma carreira tortuosa para Heldt. Mas deu certo, em grande parte graças a mentores fanta¡sticos ao longo do caminho, diz ele. “Estou muito grato porque, quando essas bifurcações e pontos de decisão foram feitos, sempre houve alguém que me cutucou em uma direção com uma nota¡vel falta de interesse pra³prio”, diz ele.

Agora éa vez de Heldt bancar o mentor. “Acho que minha maior conquista são os alunos com quem trabalho”, diz ele. “Vaª-los ter sucesso e encontrar seu pra³prio nicho - na medida em que posso ter desempenhado um pequeno papel nisso éuma sensação muito satisfata³ria.”