Um algoritmo capaz de rivalizar com especialistas pode salvar vidas
Um consórcio do Instituto Weizmann de Ciências e da Universidade de Nova York se classificou recentemente em primeiro lugar em uma competição de inovação em ecocardiografia
Os equipamentos de Ultrassom diminuíram, tanto no tamanho quanto no preço, nos últimos anos – tanto que se tornou padrão em hospitais e clínicas de todo o mundo. Hoje em dia, porém, o ultrassom exige especialistas altamente treinados para gerar as imagens e interpretar seus resultados, e isto dificultou seu uso em determinados estabelecimentos, como por exemplo, em prontos-socorros. Em um consórcio conhecido como On-Sight, cientistas de informática do Instituto Weizmann de Ciências e um cardiologista da Faculdade de Medicina da NYU, se reuniram para desenvolver um sistema automatizado que oriente o operador ao gerar as imagens e em seguida interpretar com precisão os resultados para os médicos. Esse empreendimento foi premiado recentemente por ter ficado em terceiro lugar no desafio Echovation Challenge da Sociedade Americana de Ecocardiografia.
Um ecocardiograma é um tipo de ultrassom que mede a fração de ejeção do coração – ou seja, a fração do sangue na câmara esquerda do coração que é ejetada para o resto do corpo a cada batimento cardíaco.
É considerada a medição mais confiável das funções cardíacas e, se pudesse ser utilizado para diagnóstico imediato, o exame poderia salvar muitas vidas.
O prêmio de 2018 foi anunciado na convenção da Sociedade em Nashville. O On-Sight foi o selecionado entre mais de 30 outros concorrentes, porque seus resultados em tempo real podem ajudar os médicos − mesmo que não-especialistas ou residentes − fornecendo um diagnóstico rápido e confiável.
Para testar o sistema, o algoritmo do On-Sight disputou contra quatro especialistas em ecocardiografia a exatidão de suas análises de eletrocardiogramas de 114 pacientes, por comparação. Os resultados foram incríveis: As frações de ejeção calculadas pelo algoritmo foram tão próximas dos números reais dos corações dos pacientes quanto as dos médicos.
Técnicos experientes em ultrassom passam por horas de treinamento, anos de prática e reciclagem contínua. Como é possível ensinar a um computador como enxergar o mesmo que esses especialista enxergam? O algoritmo do On-Sight emprega a chamada rede neural central, baseada em inteligência artificial e aprendizagem de máquina por padrão geométrico. Esse tipo de sistema combina o método baseado em rede com que nossos cérebros absorvem as informações e as vinculam, à capacidade do computador de absorver rapidamente enormes volumes de informações e se concentrar em uma tarefa específica. O Prof. Yaron Lipman do Departamento de Ciência da Computação e Matemática Aplicada do Instituto Weizmann de Ciências é um especialista no novo campo de aprendizagem de máquina por padrão geométrico, que acrescenta camadas de complexidade às redes neurais da máquina. Desta forma, o diagnóstico “intuitivo” de vários especialistas são traduzidos em resultados mais definitivos de exames médicos.
A equipe do On-Sight também conta com Dr. Achi Ludomirsky, especialista em cardiologia pediátrica da Faculdade de Medicina da NYU, Itay Kezurer, cofundador e futuro diretor de tecnologia, e o Dr. Yoram Eshel, presidente da empresa.
O grupo optou pelo foco em ultrassom cardiológico porque um diagnóstico em tempo hábil representa um forte potencial de salvar vidas nessa área. Além das configurações para serviços de emergência e pronto-socorros, eles esperam que a tecnologia venha a ser utilizada em clínicas de repouso, clínicas esportivas e ambulâncias, bem como nos países em desenvolvimento.
A pesquisa do Prof. Yaron Lipman tem o apoio do Conselho Europeu de Pesquisa.
