Ferramenta de inteligência artificial identifica 9 tipos de demência
Pesquisadores da Mayo Clinic desenvolveram uma nova ferramenta de inteligência artificial (IA) que ajuda médicos a identificar padrões de atividade cerebral associados a nove tipos de demência, incluindo a doença de Alzheimer, a partir de um único exame de imagem popularmente disponível — um avanço importante para diagnósticos mais precoces e precisos.
A ferramenta, chamada StateViewer, ajudou os pesquisadores a identificar o tipo de demência em 88% dos casos, de acordo com um estudo publicado na Neurology, revista médica da Academia Americana de Neurologia. Ela também permitiu que os médicos interpretassem os exames de imagem cerebrais quase duas vezes mais rápido e com até três vezes mais precisão em comparação aos métodos padrão. Os pesquisadores treinaram e testaram a IA em mais de 3.600 exames de imagem, incluindo imagens de pacientes com demência e de pessoas sem comprometimento cognitivo.
Essa inovação aborda um dos principais desafios nos cuidados aos pacientes com demência: identificar a doença de forma precoce e precisa, mesmo quando diversas condições estão presentes. À medida que novos tratamentos surgem, um diagnóstico oportuno ajuda a direcionar os pacientes para o cuidado mais adequado no momento em que ele pode gerar mais benefícios. A ferramenta pode oferecer suporte diagnóstico avançado a clínicas que não contam com especialistas em neurologia.
O impacto crescente da demência
A demência afeta mais de 55 milhões de pessoas ao redor do mundo, com quase 10 milhões de novos casos a cada ano. A doença de Alzheimer, a forma mais comum, já é a quinta principal causa de morte à nível global. O diagnóstico de demência geralmente exige testes cognitivos, coletas de sangue, exames de imagem, entrevistas clínicas e encaminhamentos para especialistas. Mesmo com uma longa bateria de exames, diferenciar condições como Alzheimer, demência por corpos de Lewy e demência frontotemporal continua sendo um grande desafio, inclusive para especialistas altamente experientes.
O StateViewer foi desenvolvido sob a direção de David Jones, neurologista da Mayo Clinic e diretor do Programa de Inteligência Artificial em Neurologia da Mayo Clinic.
“Cada paciente que entra na minha clínica traz uma história única moldada pela complexidade do cérebro,” diz o Dr. Jones. “Essa complexidade foi o que me atraiu para a neurologia e ainda motiva o meu compromisso na busca por respostas mais claras. O StateViewer reflete esse compromisso — um passo em direção a identificações precoces, a tratamentos mais precisos e, um dia, à mudança no curso dessas doenças.”
Para transformar esse sonho em realidade, Jones trabalhou em parceria com o Ph. D. Leland Barnard, cientista de dados responsável pela engenharia de IA por trás do StateViewer.
“Enquanto desenvolvíamos o StateViewer, nós nunca perdemos de vista o fato de que, por trás de cada dado e exame de imagem cerebral, havia uma pessoa enfrentando um diagnóstico difícil e perguntas angustiantes,” conta Barnard. “Ver como essa ferramenta pode auxiliar os médicos com insights e orientações precisas em tempo real mostra o potencial do aprendizado de máquina para a medicina clínica.”
Transformando padrões cerebrais em insights clínicos
A ferramenta analisa um exame de tomografia por emissão de pósitrons com fluordesoxiglicose (FDG-PET), que mostra como o cérebro utiliza a glicose como fonte de energia. Em seguida, compara esse exame com um extenso banco de dados contendo exames de imagem de pessoas com diagnósticos confirmados de demência e identifica padrões que correspondem a tipos específicos, ou combinações, de demência.
O Alzheimer costuma afetar as regiões do cérebro relacionadas à memória e ao processamento; a demência por corpos de Lewy envolve áreas ligadas à atenção e ao movimento; e a demência frontotemporal altera regiões responsáveis pela linguagem e pelo comportamento. O StateViewer exibe esses padrões por meio de mapas cerebrais com códigos de cores que destacam as áreas-chave de atividade cerebral, oferecendo a todos os médicos, mesmo aqueles sem formação em neurologia, uma explicação visual do que a IA identifica e como isso contribui para o diagnóstico.
Os pesquisadores da Mayo Clinic planejam expandir o uso da ferramenta e continuarão avaliando seu desempenho em diferentes contextos clínicos.
