Aproveitando o poder da inteligência artificial para transformar a assistência médica

Desney Tan, gerente-geral de Assistência à Saude da Microsoft, no campus da companhia em Redmond

Desney Tan, gerente-geral de Assistência à Saude da Microsoft, no campus da companhia em Redmond. (Foto: Dan DeLong)

Por Jean-Philippe Courtois, vice-presidente executivo e presidente de Vendas Globais, Marketing e Operações da Microsoft

Uma das muitas coisas notáveis sobre a inteligência artificial é que, embora tendamos a pensar nela como algo que terá um grande efeito em um futuro próximo, ela já está transformando a vida das pessoas de maneiras profundas e poderosas. Nas fábricas e armazéns, a IA está melhorando a segurança no local de trabalho, digitalizando milhares de vídeos para detectar possíveis riscos. Nos EUA, os pesquisadores exploram como a IA pode ajudar organizações de saúde pública de todo o mundo a impedir a propagação de doenças fatais como Ebola, Chikungunya e Zika, detectando a presença de patógenos no meio ambiente e interrompendo a transmissão aos seres humanos antes que os surtos possam começar.

Acredito que essa é a verdadeira promessa e desafio da IA ​​– usar essas novas tecnologias para criar um mundo mais saudável e seguro para todos. Agora que a IA deu aos computadores a capacidade de reconhecer palavras e imagens, descobrir padrões em sistemas complexos e raciocinar e aprender muito como as pessoas, está permitindo que nossos dispositivos se comportem de maneira mais natural e responsiva. Isso está transformando a maneira como entendemos o mundo e ampliando nossos talentos e habilidades exclusivamente humanos de maneiras que nos permitirão começar a encontrar respostas para alguns dos desafios mais urgentes da humanidade.

Isto é particularmente verdade quando se trata de saúde humana. Hoje, é possível imaginar um mundo em que descobrimos novas abordagens que nos permitam enfrentar alguns dos nossos maiores desafios na área da saúde, incluindo doenças cardíacas, doenças crônicas e câncer. A boa notícia é que pessoas inovadoras estão trabalhando nessas questões em todo o mundo. Desde a detecção até os cuidados preventivos e a medicina personalizada, as oportunidades de usar a IA para melhorar os resultados e reduzir custos parecem ser quase ilimitadas.

Ethan Jackson, pesquisador da Microsoft, no laboratório.
Ethan Jackson, pesquisador da Microsoft que lidera o Project Premonition. (Foto: Brian Smale)

Na Índia, por exemplo, a Microsoft orgulha-se de trabalhar com a Apollo Hospitals, uma das maiores empresas privadas de saúde do país, para usar a IA com o objetivo de melhorar a detecção de doenças do coração que causam mais de 3 milhões de ataques cardíacos na região todos os anos. Até agora, tem sido difícil para os médicos identificar risco de doença coronariana nos pacientes, porque a maioria dos modelos de previsão é baseada em estudos realizados na Europa e na América do Norte e não se aplica bem à população indiana. Por exemplo, o colesterol LDL alto, que é uma causa significativa de ataques cardíacos nos países ocidentais, é menos comum na Índia.

Nossa abordagem é combinar os ricos dados e a profunda experiência que a Apollo oferece com os poderosos recursos de nuvem e IA da Microsoft para desenvolver um sistema de pontuação para identificar pacientes na Índia que correm alto risco de sofrer um ataque cardíaco.

Para fazer isso, uma equipe de médicos e cientistas de dados da Apollo começou revisando mais de 400.000 registros de pacientes de seus hospitais em toda a Índia e descobriu que quase 60.000 pacientes sofreram um evento cardíaco após um exame de saúde. O desafio foi descobrir os fatores de risco nos dados que os modelos existentes haviam ignorado. Para fazer isso, eles carregaram todos os dados coletados na nuvem usando o Microsoft Azure e trabalharam com os serviços do Microsoft Azure Machine Learning para procurar correlações ocultas.

A equipe começou com 100 fatores de risco em potencial e 200 pontos de dados de laboratório. Utilizando o enorme poder computacional da nuvem, eles treinaram algoritmos de aprendizado de máquina para encontrar a significância estatística de cada fator na ocorrência de futuros ataques cardíacos. Isso lhes permitiu criar um modelo que identificou 21 fatores de risco em populações indianas. O dr. K. Shiv Kumar, diretor de cardiologia da Apollo Hospitals, disse que o modelo resultante é duas vezes mais preciso em prever a probabilidade de doença coronariana futura do que os modelos anteriores. Isso não apenas está transformando a maneira como os médicos realizam exames preventivos de saúde, como agora eles estão desenvolvendo um aplicativo com inteligência artificial que permite a qualquer pessoa encontrar sua pontuação de risco cardíaco sem consultar um médico para um exame de saúde detalhado.

Na China, Ray Zhang, CEO de uma startup chamada Airdoc, recrutou uma equipe de engenheiros para desenvolver uma ferramenta de diagnóstico baseada em IA que pode detectar instantaneamente sinais de doenças crônicas, incluindo diabetes, hipertensão, arteriosclerose, degeneração macular relacionada à idade e muito mais – simplesmente tirando uma imagem de alta resolução da parte de trás do olho.

O dispositivo tira proveito do fato de que examinar a retina humana é uma maneira eficaz de avaliar a saúde não apenas dos olhos, mas também de procurar evidências de outras doenças. Para criá-lo, a equipe da Airdoc usou milhares de exames de retina para criar um algoritmo usando os recursos de aprendizado de máquina do Microsoft Azure, treinado para procurar pequenas anormalidades, como manchas, pontos e vasos sanguíneos deformados, que podem ser sinais de alerta para uma grande variedade de problemas de saúde.

O dispositivo Airdoc é semelhante ao scanner que os optometristas usam em exames oftalmológicos de rotina. Para usá-lo, o paciente se senta em um banquinho, coloca o queixo em uma cinta acolchoada e olha para uma lente. O algoritmo ajusta automaticamente o ângulo até que uma cruz verde entre em foco e capture uma imagem de alta resolução e de nível médico que é instantaneamente carregada na nuvem, onde leva menos de um segundo para realizar uma análise detalhada que classifica a suscetibilidade como baixa, média ou alta a uma lista longa de doenças. Os resultados são então enviados para o smartphone do paciente, com uma recomendação de procurar ajuda médica profissional se houver sinais de possíveis problemas.

Atualmente, o dispositivo Airdoc pode reconhecer sinais de mais de 30 doenças. A longo prazo, ele será capaz de detectar 200. O plano é disponibilizá-lo em mais de mil lojas ópticas em toda a China nos próximos anos. O dispositivo Airdoc reduz significativamente o tempo que os médicos precisam gastar revisando e avaliando exames, para que possam se concentrar mais na identificação e tratamento de pacientes com sérios problemas de saúde. O potencial de fornecer uma maneira simples e barata de detectar não apenas problemas oculares, mas uma ampla gama de doenças, tem o potencial de transformar quando e como as pessoas iniciam o tratamento de doenças crônicas na China e no mundo.

Também estamos trabalhando com o Princess Margaret Cancer Center, da University Health Centre, em Toronto, para redefinir o tratamento do câncer por meio de uma nova e notável abordagem chamada “sequenciamento de células únicas”, que permite que os médicos analisem a composição genética de cada célula de um tumor maligno e depois selecione uma combinação de medicamentos otimizada para matar o maior número de células de câncer. Atualmente, os médicos experimentam um medicamento de cada vez para encontrar a combinação mais eficaz para cada paciente. Utilizando o poder do Microsoft Azure Machine Learning e a nuvem, o sequenciamento de célula única permite que os médicos prevejam como cada célula responderá a cada um dos milhares de compostos disponíveis para tratamento de câncer e, em seguida, criem uma terapia verdadeiramente personalizada com base nas características genéticas de cada tumor maligno.

O Azure também fornece uma plataforma comum para compartilhamento de dados médicos e ferramentas analíticas com pesquisadores e médicos em todo o país. Agora, os cientistas do Princess Margaret Cancer Center vislumbram um tempo em um futuro não tão distante, quando esse tipo de análise genômica detalhada estará disponível para todos os pacientes no Canadá.

Esses exemplos são apenas o começo quando se trata de pesquisas e inovações em que a IA, a Microsoft e seus parceiros estão envolvidos no momento – e não apenas na área da saúde. Em posts futuros, espero compartilhar como a Microsoft também está ajudando inovadores e empreendedores a usar o poder da IA ​​para transformar os setores da agricultura e da educação.

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