听听Docente utiliza IA para diagn贸stico da Covid-19
Pesquisa ir谩鈥痸erificar a viabilidade de produzir roteiro de鈥痑poio no鈥痙iagn贸stico de pacientes听
Quando a pandemia da Covid-19 chegou ao Brasil, Alexandra Aparecida de Souza, docente do curso鈥痙e鈥疶ecnologia em An谩lise e Desenvolvimento de Sistemas do鈥疌芒mpus鈥疓uarulhos do IFSP, voltou seus estudos para a doen莽a pouco conhecida no mundo. Mais de um ano depois e com duas publica莽玫es internacionais, ela听atua em uma for莽a-tarefa,听junto听com听demais pesquisadores听colaboradores,鈥痯ara expandir o conhecimento adquirido incorporando听novas an谩lises e ampliando听os estudos.听听
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A expectativa 茅 que esse trabalho,听e outros que vir茫o,听possam contribuir para o estabelecimento de roteiros de apoio听脿听tomada de decis玫es m茅dicas n茫o s贸听da Covid-19,听听mas听tamb茅m听de听outras doen莽as,听e oferecer a possibilidade de听o paciente ser atendido mais prontamente em seu tratamento听em virtude do apoio em decis玫es de cunho diagn贸stico.听
Na Universidade Federal de S茫o Paulo听(Unifesp), institui莽茫o colaboradora, o docente Danilo Candido de Almeida trabalhava听em sua 谩rea de atua莽茫o,听quando鈥痜oi alertado pela听professora听Alexandra sobre a possibilidade de aplicar seus estudos听em听Ci锚ncia da听Informa莽茫o听com algoritmos no diagn贸stico da Covid-19.鈥�疉 pergunta inicial dos pesquisadores foi听鈥淧or meio da听Intelig锚ncia Artificial seria poss铆vel identificar vari谩veis em um banco de dados de hemogramas鈥痲ue鈥痯oderiam facilitar a tomada de decis茫o no diagn贸stico de鈥痑dmiss茫o鈥痙a Covid-19?鈥�.鈥��听
Devido 脿 similaridade entre os sintomas do novo coronav铆rus e de uma鈥痝ripe鈥痗omum, a avalia莽茫o cl铆nica feita por um鈥痬茅dico muitas vezes n茫o 茅 capaz de certificar听o diagn贸stico听da nova doen莽a. Dessa maneira, s茫o solicitados exames, como o PCR, considerado padr茫o ouro por鈥痮ferecer听100%鈥痙e assertividade鈥痯or meio da an谩lise de material gen茅tico do v铆rus presente听nas vias a茅reas听nos primeiros dias da infec莽茫o pela doen莽a. 鈥淓nquanto o paciente aguarda o resultado, ele 茅 acompanhado, de acordo com o seu estado听cl铆nico,听na enfermaria听ou听Unidade de Terapia Intensiva (UTI)听das unidades de sa煤de,听por茅m em alas n茫o exclusivas para Covid-19. A espera听pelo听diagn贸stico听pode retardar a interven莽茫o imediata no caso da Covid-19, podendo,听nos casos mais graves,听levar听脿 fal锚ncia renal鈥痚鈥痯ulmonar e听de听outros sistemas do organismo鈥�, explica Danilo.鈥��听
Agilizar o in铆cio听do听tratamento dos pacientes graves da Covid-19 seria fundamental听para um bom听progno贸stico听cl铆nico. Nesse sentido,听em suas pesquisas,听os听docentes鈥痸isam鈥痑judar听o corpo m茅dico dando apoio听脿听tomada de decis玫es听no diagn贸stico鈥痙a听doen莽a听por meio da Intelig锚ncia Artificial鈥�(IA).鈥疧 objetivo 茅 avaliar o hemograma dos pacientes听(um exame r谩pido e de f谩cil acesso)听e verificar poss铆veis altera莽玫es em vari谩veis听especificas que podem estar associadas听脿听evolu莽茫o para os est谩gios mais graves da doen莽a.听
Intelig锚ncia Artificial听听
Quando desenvolveu鈥痮听estudo,听Alexandra verificou鈥痲ue鈥痡谩鈥痚xistiam鈥痮utras听pesquisas鈥痚m andamento, mas elas utilizam uma abordagem conhecida como 鈥渁bordagem caixa preta鈥�,鈥痲ue鈥痭茫o permite鈥痑o usu谩rio humano鈥痳econhecer ou interpretar com precis茫o a vari谩vel que influenciou no processo de tomada de decis茫o鈥痙o algoritmo听durante a鈥痵ua鈥痯redi莽茫o.听Para possibilitar ao usu谩rio humano o entendimento de determinada decis茫o tomada pelo algoritmo, Alexandra optou por usar a Intelig锚ncia Artificial Explic谩vel (XAI). A partir dessa鈥痑bordagem,鈥痚la鈥痷tilizou听um m茅todo de minera莽茫o de dados que permite identificar o que se quer buscar. Para que o resultado da minera莽茫o de dados seja efetivo,听茅 fundamental que se defina a priori perguntas que devem ser respondidas no final do processo.鈥�淣o nosso caso,听quer铆amos identificar quais as vari谩veis presentes nos exames laboratoriais rotineiros听no ambiente de emerg锚ncia m茅dica, os鈥痟emogramas,鈥痯ossu铆am鈥痯adr玫es e comportamentos relevantes para detectar pacientes positivos para SARS-CoV-2",鈥痚lucida. 鈥��听
O鈥痚studo鈥痳ealizado鈥痯ela听Alexandra听utilizou听um听banco de听dados鈥痯煤blicos鈥痙o鈥疕ospital鈥疘sraelita鈥疉lbert Einstein, de S茫o Paulo.鈥疍anilo enfatiza鈥痲ue a nova doen莽a gerou bancos de dados cl铆nicos enormes, nunca vistos听antes.鈥疦o banco de dados do听Albert Einstein,听est茫o dispon铆veis鈥�5.644 exames de pacientes que deram entrada na unidade鈥痚ntre鈥痬ar莽o鈥痚 abril听de 2020.听Para atender 脿 necessidade de informa莽茫o demandada鈥痯ara a鈥疘A, 14 vari谩veis foram selecionadas devido 脿 sua presen莽a frequente nos hemogramas. Nessa an谩lise, Alexandra trabalhou com um algoritmo听chamado SOM (Mapa Auto Organiz谩vel), 鈥渜ue 茅 um tipo de rede听neural artificial com aprendizado n茫o supervisionado. Ele permite interpretar a decis茫o tomada na hora de fazer o agrupamento dos dados鈥�, explana a docente.鈥���听
Os padr玫es observados nesses agrupamentos renderam algumas descobertas,听como o peso de certas vari谩veis (RDW, Bas贸filos, Leuc贸citos e Eosin贸filos) no agrupamento de pacientes SARS-CoV-2听positivo.听Os pesquisadores ressaltam que algumas dessas vari谩veis como RDW e Leuc贸citos j谩 foram associados na literatura com maior mortalidade e mau听progn贸stico na Covid-19.听鈥疍anilo e Alexandra acreditam que se o paciente chega a uma unidade de pronto atendimento com sintomas cl谩ssicos do novo coronav铆rus听e,听ao mesmo tempo ap贸s a admiss茫o,听apresentar essas mesmas vari谩veis alteradas, esses pacientes t锚m grandes chances de estarem contaminados com o novo coronav铆rus SARS-CoV-2. Em contrapartida, como essas vari谩veis tamb茅m est茫o associadas a outras complica莽玫es cl铆nicas severas (SEPSE, doen莽a renal aguda, pneumonias),听independentemente听da Covid-19, elas podem tamb茅m ser usadas como apoio para o adiantamento do tratamento ao paciente.听
Em uma situa莽茫o hipot茅tica, se comprovado听o apoio ao diagn贸stico听鈥渆nquanto aguarda o resultado do PCR鈥�,听o听m茅dico听poderia听encaminhar o paciente听com sintomas graves听direto听para a听UTI听da ala do COVID-19,听uma听vez que verificasse altera莽玫es听expressivas nessas听vari谩veis correlacionadas听no estudo. Danilo听ressalta que essa听avalia莽茫o do hemograma n茫o anula a necessidade de realizar o PCR. 鈥淥 mais relevante 茅 que esse paciente tenha um tratamento mais intensivo desde o in铆cio. Queremos que os profissionais da sa煤de听tenham subs铆dios para听olharem听com mais aten莽茫o o hemograma听na hora de听tratar os pacientes com sintomas da Covid-19", aponta.鈥��听
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O resultado da pesquisa foi听divulgado em听uma publica莽茫o internacional听no听m锚s听de fevereiro: .听A publica莽茫o听foi听assinada por Alexandra, Danilo听e outros听colaboradores.听鈥��听
Eles explicam que听devido 脿 demora no processo de publica莽茫o, nesse鈥痯er铆odo,鈥痮utras publica莽玫es鈥痙emonstraram que鈥痑s vari谩veis identificadas听no estudo听por eles听possuem rela莽玫es com mortalidade e piora da doen莽a, ou seja, 鈥渘ossa pesquisa foi听validada听por听estudos que j谩 haviam sido feitos鈥�, afirmam.听听
No momento,听o algoritmo听est谩 sendo aplicado听em uma base de dados maior para confirmar tudo o que j谩 foi descoberto. 鈥淪e der certo,听podemos estabelecer听um听roteiro de apoio a tomadas de decis玫es,听incentivando听a听aten莽茫o听a听dados do hemograma no contexto da Covid-19,听e encaminh谩-lo听脿s unidades de sa煤de,听para que seja听avaliado e julgado pela equipe m茅dica de atendimento鈥�, elucida Danilo.鈥���听
Os estudos atuais fazem parte da pesquisa de p贸s-doutorado de Alexandra desenvolvido na Universidade Mackenzie,听sob听supervis茫o听do听docente听Leandro听Augusto听da听Silva.听听
A鈥痬etodologia鈥痙esenvolvida por听Alexandra鈥痚 Danilo tamb茅m鈥痡谩 est谩 sendo aplicada em outros estudos para鈥痑鈥痠dentifica莽茫o听de poss铆veis vari谩veis/problemas que possam ser usados no aux铆lio em decis玫es m茅dicas听para听outras doen莽as鈥痗om outras听complica莽玫es.听鈥淎 Intelig锚ncia Artificial est谩鈥痭os鈥痬ostrando coisas que ficam escondidas num montante de informa莽玫es鈥�, finaliza Alexandra. 鈥��听
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