Como a profissão médica está usando sistemas de IA?

Sep 17 2012
Pode não ter a mesma maneira de cabeceira que seu médico, mas, sim, um robô pode salvar sua vida. Um sistema de inteligência artificial pode diagnosticar seus sintomas melhor do que um humano?
Os computadores diagnosticam os sintomas melhor do que os médicos humanos?

O drama médico de televisão "House" foi um grande sucesso durante os anos 2000, e não apenas por causa da sagacidade sarcástica que o personagem principal rabugento, interpretado por Hugh Laurie, exerceu com tanta destreza perversa. Outra parte importante do apelo do programa foi assistir ao brilhante Dr. House e sua equipe quase tão talentosa de diagnosticadores trabalharem juntos como uma espécie de mente coletiva para investigar mistérios médicos desconcertantes. Eles juntaram pedaços de informação e debateram seu significado, até que finalmente chegaram a uma solução e conceberam algum tratamento engenhoso para salvar o paciente.

Isso tudo fez para um drama fascinante. Não seria ótimo, porém, se seu médico pudesse consultar um diagnosticador que fosse ainda mais brilhante, conhecedor e engenhoso do que o Dr. House (e muito menos espinhoso)? E se qualquer médico pudesse buscar essa assistência no computador em sua mesa, com apenas algumas teclas?

A boa notícia é que os médicos agora podem aproveitar esse tipo de ajuda especializada, graças a uma nova geração de programas de software médico que usam inteligência artificial (IA) – ou seja, a capacidade dos computadores de emular e aprimorar o pensamento humano. Os sistemas de IA têm o potencial de revolucionar a medicina. Enquanto um médico humano – especialmente um cansado no final de um longo turno – pode ignorar ou interpretar mal os sintomas sutis de uma doença rara que ele ou ela não encontra desde a faculdade de medicina, os computadores não precisam de café e sonoe eles não esquecem as informações. Melhor ainda, um sistema de IA também pode rastrear as pesquisas médicas mais recentes e até mesmo explorar continuamente as observações e experiências de outros médicos e, em seguida, processar todos esses dados para obter opções de tratamento validadas estatisticamente [fonte: de la Torre ].

Pesquisadores de IA vêm procurando maneiras de utilizar esse software na medicina há várias décadas [fonte: Patel, etal ]. Mas o recente desenvolvimento da rede neural artificial, ou ANN - um programa que utiliza o conhecimento combinado de suas conexões de rede e, em seguida, aprende com os dados, na forma de um cérebro biológico - realmente abriu a porta. Em 2009, pesquisadores da Mayo Clinic relataram que colocaram dados de 189 pacientes cardíacos com dispositivos médicos implantados em tal sistema e que o software os havia examinado para infecções cardíacas potencialmente fatais com mais de 99% de precisão. O software não apenas detectou 72 das 73 infecções relacionadas a implantes, mas também conseguiu isso sem ter que inserir um endoscópio em suas gargantas para olhar em volta – um procedimento invasivo potencialmente arriscado [fonte: Mayo Clinic ].

Embora ninguém queira que os computadores substituam os médicos humanos, os sistemas de IA podem ajudar a torná-los mais eficazes no tratamento de pacientes. Como esses sistemas são promissores para a área médica?

Computadores como médicos digitais

Máquinas não têm emoções – pelo menos ainda não. Então você tem boas razões para se perguntar sobre a maneira de cabeceira de um médico digital. Mas veja da seguinte forma: não importa o quão carinhosa e compassiva seja aquela médica de carne e osso, ela pode errar as coisas por uma quantidade alarmante de vezes. Estudos de autópsias, de fato, mostraram que os médicos diagnosticam seriamente doenças fatais em cerca de um em cada cinco casos. E ainda mais alarmante, essa taxa de erro não melhorou muito desde a década de 1930, apesar da grande quantidade de novos conhecimentos médicos e ferramentas de diagnóstico - desde exames de ressonância magnética a testes genéticos - que acumulamos desde então [fonte: Leonhardt ].

O fato perturbador é que os curandeiros humanos perdem os sinais e cometem erros, e é aí que os computadores podem ser úteis. No final dos anos 1990, uma garota britânica chamada Isabel Maude quase morreu depois que seus médicos diagnosticaram uma infecção por bactérias carnívoras como catapora. Seu pai Jason ficou tão abalado com a experiência que decidiu mudar de carreira. Ele deixou seu emprego em finanças corporativas para fundar uma nova empresa, Isabel Healthcare, para ajudar a melhorar os diagnósticos. A empresa desenvolveu um programa chamado Isabel, que permite aos médicos digitar os sintomas de um paciente. Depois de sondar um banco de dados de 100.000 fontes médicas, Isabel usa um conjunto de algoritmos de resolução de problemas especialmente desenvolvidospara gerar uma lista de todas as causas possíveis, incluindo as não óbvias que os médicos podem ter esquecido. Poucos meses após seu lançamento em 2002, Isabel atraiu 20.000 usuários médicos em 100 países. Hoje, o programa é utilizado em hospitais nos Estados Unidos e no exterior, e a American Medical Association o oferece aos membros como uma ferramenta de suporte em seu site [fonte: Leonhardt , Isabelhealthcare.com ].

Recentemente, a Biblioteca Nacional de Medicina tem trabalhado para desenvolver um assistente médico inteligente semelhante que possa responder às perguntas dos pacientes com base em parte nas respostas a cerca de 200.000 perguntas feitas por usuários médicos e leigos no site AskTheDoctor.com [fonte : PRWeb ].

Mas o uso de supercomputadores, que podem acumular e processar quantidades ainda maiores de informações, pode aumentar ainda mais o potencial da IA.

Conversando com um especialista em diagnóstico de supercomputadores

Um médico do Hackensack University Medical Center navega no robô RP-6 for Remote Presence da InTouch Health, conhecido como Mr. Rounder, enquanto perambulava pelo corredor em 2005.

Isabel também tem uma espécie de irmão, um supercomputador da IBM chamado Watson. Em 2011, Watson demonstrou suas proezas de inteligência artificial ao derrotar com folga dois campeões de carne e osso no programa de TV "Jeopardy". Mas Watson tem o potencial de fazer muito mais do que ganhar concursos de curiosidades. Seus desenvolvedores prevêem usar a capacidade do sistema de armazenar e recuperar dados para acumular o que pode se tornar a melhor coleção digital de dados médicos existente. Mas isso não é tudo.

Ao contrário de sistemas menos poderosos, o Watson tem a capacidade de responder perguntas e analisar informações em linguagem natural – ou seja, a maneira como os humanos se expressam – e gerar todos os diagnósticos possíveis que possam vir das informações. Não só isso, mas Watson realmente pode classificar os diagnósticos de acordo com sua compreensão do conhecimento médico em livros didáticos, revistas médicas e relatórios de casos médicos. Em uma demonstração das habilidades de diagnóstico de Watson, os pesquisadores deram ao sistema um caso fictício envolvendo um paciente que morava em Connecticut e tinha visão turva e histórico familiar de artrite. Watson respondeu com uma lista de possíveis causas, encimadas pela doença de Lyme – um diagnóstico aparentemente improvável, mas que os pesquisadores estavam procurando [fonte: Lucas-Fehm ].

No futuro, os pesquisadores prevêem adicionar reconhecimento de falahabilidades para Watson, para que os médicos possam se comunicar com seu consultor virtual simplesmente falando em um smartphone ou algum outro dispositivo portátil. E as informações que os médicos contribuem para o sistema a partir de seus casos podem ser acumuladas e aproveitadas para ajudar a tratar futuros pacientes. Mas há também a possibilidade de que os supercomputadores médicos possam expandir sua base de conhecimento além de apenas pesquisas e observações de médicos. É concebível que eles também possam começar a explorar fontes leigas de dados, como blogs de pacientes e comentários feitos em sites médicos. "O que as pessoas dizem sobre seu tratamento... não deve ser ignorado, só porque é anedótico", disse o Dr. Herbert Chase, professor da faculdade de medicina de Columbia, ao Physicians News. "Nós certamente ouvimos quando nossos pacientes falam conosco" [fonte:]. E, eventualmente, os curandeiros digitais também.

Nota do autor

Quando eu estava crescendo, tive infecções brônquicas frequentes e, quando minha mãe me levou ao médico, fui diagnosticada com uma longa lista de alergias a tudo, desde pólen a chocolate e molho de tomate. Como resultado, tive que tomar doses diárias de descongestionantes e voltar ao consultório a cada duas semanas para injeções de imunoterapia. As injeções não pareciam fazer muito bem, e os descongestionantes me deram uma insônia que nos deixou andando atordoados durante o dia. Quando cheguei à adolescência, comecei a correr 3 ou 4 milhas todos os dias e a malhar com pesos e, à medida que fiquei mais forte e em forma, para minha surpresa, os sintomas desapareceram gradualmente. Quando fiz outro teste de alergia quando adulto, nada apareceu. Não sei se simplesmente superei as alergias ou se meu diagnóstico estava errado. Mas eu posso'

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Origens

  • De la Torre, Christopher. "O médico AI está pronto para vê-lo." Centro de Singularidade. 10 de maio de 2010. (10 de setembro de 2012) http://singularityhub.com/2010/05/10/the-ai-doctor-is-ready-to-see-you/
  • Leonhardt, David. "Por que os médicos muitas vezes erram." O jornal New York Times. 22 de fevereiro de 2006. (10 de setembro de 2012) http://www.nytimes.com/2006/02/22/business/22leonhardt.html
  • Lucas-Fehm, Dr. Lynn. "Watson: Medicina Extrema Baseada em Evidências". Physiciansnews. com. 13 de outubro de 2011. (10 de setembro de 2012) http://www.physiciansnews.com/2011/10/13/watson-extreme-evidence-based-medicine/
  • Clínica Mayo. "A inteligência artificial ajuda a diagnosticar infecções cardíacas." Mayoclinic.org. 12 de setembro de 2009. (11 de setembro de 2012) http://www.mayoclinic.org/news2009-rst/5411.html
  • Patel, Vimla L. etal. "A chegada da era da inteligência artificial na medicina". Inteligência Artificial em Medicina. Maio de 2009. (11 de setembro de 2012) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2752210/
  • PRWeb. "A Biblioteca Nacional de Medicina explora a inteligência artificial usando duzentos mil perguntas de pacientes reais do AskTheDoctor.com." DigitalJournal. com. 5 de janeiro de 2012. (11 de setembro de 2012) http://www.digitaljournal.com/pr/539462#ixzz26BfoMKi4