Modelo de saúde de IA para ‘sobrecarregar’ a detecção de doenças a partir de exames oftalmológicos

Um modelo de inteligência artificial (IA) treinado como o ChatGPT para permitir aos médicos prever o risco de uma pessoa ter um ataque cardíaco olhando para a sua retina poderia ter “enormes implicações para a saúde pública”, de acordo com os seus criadores.

Uma equipe do Moorfields Eye Hospital e do UCL Institute of Ophthalmology (IoO) criou o RETFound, um modelo de IA treinado para detectar doenças que ameaçam a visão, bem como prever condições como doença ocular diabética, glaucoma, doença de Parkinson, ataques cardíacos e AVC.

Espera-se que o sistema, treinado utilizando grandes quantidades de dados do NHS, possa contribuir para a ambição do governo de tornar o Reino Unido uma “superpotência” de IA.

Pearse Keane, professor de inteligência médica artificial na University College London (UCL), disse à agência de notícias PA: “Sabemos há mais de 100 anos que é possível ver sinais de doenças sistêmicas ao examinar os olhos das pessoas.

“Sentimos que poderíamos tentar potencializar isso com a combinação de big data, imagens avançadas e os mais recentes avanços em IA.

“Isso é algo que seria realmente poderoso. Imagine que quando você fez seu exame de vista, poderia descobrir se essa pessoa corre o risco de ter um ataque cardíaco nos próximos cinco anos, então talvez haja enormes implicações para a saúde pública.”

Os modelos de IA – que são programados para analisar dados para encontrar padrões e fazer previsões – foram colocados em destaque após o lançamento do ChatGPT em novembro de 2022.

Foram descritos como “transformadores” pela Autoridade da Concorrência e dos Mercados (CMA) no início deste ano, depois de ter divulgado um relatório sobre o mercado dos sistemas, como poderão evoluir e quais os riscos ou oportunidades que podem surgir.

Em vez de usar palavras como ChatGPT, o RETFound usa imagens de milhões de exames de retina do NHS.

“Esses modelos básicos não aceitam apenas texto ou linguagem, eles também podem incluir imagens e outros tipos de informações”, disse o professor Keane.

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Para treinar o sistema, a equipe utilizou uma técnica chamada “codificador automático mascarado”, em que 80% de uma imagem é coberta e o modelo precisa aprender quais pixels foram mascarados.

Os desenvolvedores tornaram o RETFound de código aberto, o que significa que pesquisadores de todo o mundo podem usar o algoritmo.

“Você pode ser um oftalmologista na Tanzânia e deseja desenvolver um sistema de IA que possa fazer exames de retinopatia diabética na população local”, disse o professor Keane.

“Você poderia obter nosso modelo e ajustá-lo com uma pequena quantidade de dados da África Oriental e ter um modelo que possa funcionar potencialmente nesse cenário.”

Ele acrescentou que o RETFound também é “mais justo” quando se trata de avaliar exames de retina de diferentes grupos étnicos.

“Acho que uma grande deficiência dos atuais sistemas de IA é que, se você tem um modelo desenvolvido em Londres e talvez ele seja treinado em fotos de um irlandês branco na casa dos 40 anos, então talvez isso não funcione tão bem em um paciente em Gana com doença ocular diabética.

“Trata-se de tentar tornar esses sistemas de IA robustos, confiáveis, seguros e justos para o futuro.”

Em Setembro de 2021, o Governo lançou a sua Estratégia Nacional de Inteligência Artificial (IA) de 10 anos para utilizar o poder da tecnologia e ajudar a resolver as alterações climáticas e problemas de saúde pública.

O Departamento de Digital, Cultura, Mídia e Esporte disse esperar que o plano permita ao Reino Unido “desempenhar um papel de liderança na definição da forma como o mundo governa” a IA.

O professor Keane acrescentou que o RETFound “é um exemplo de dados do NHS líderes mundiais combinados com os melhores conhecimentos em ciência da computação de uma universidade do Reino Unido”.

Ele acrescentou: “O Reino Unido fala em ser uma superpotência de IA, e quem sabe se isso é uma possibilidade, mas na verdade uma das melhores oportunidades seria para nós se pudéssemos combinar os dados do NHS com as universidades líderes mundiais, então talvez tenhamos uma chance – pelo menos na área da saúde.”

Ele também disse que o modelo poderia ser uma “pedra angular” na forma como a IA é usada para prevenir a cegueira em todo o mundo.

“A razão pela qual acho que isso é muito, muito legal e estamos tão entusiasmados com isso é porque acho que isso poderia ser a pedra angular para praticamente todos os esforços globais para usar IA para prevenir a cegueira, da qual existem centenas. ”

O lançamento do RETFound ocorre depois que uma equipe liderada pelo Prof Keane descobriu que exames oftalmológicos alimentados por IA poderiam ser usados ​​como uma ferramenta para detectar a doença de Parkinson.

O estudo do Moorfields Eye Hospital e do UCL Institute of Ophthalmology usou IA para analisar um conjunto de dados forte de 154.830 para detectar marcadores retinais.

Todos os pacientes tinham 40 anos ou mais e frequentaram hospitais oftalmológicos de atenção secundária em Londres entre 2008 e 2018.

O processo foi repetido utilizando dados do UK Biobank, avaliando 67.311 voluntários saudáveis ​​com idades entre 40 e 69 anos, recrutados entre 2006 e 2010.

A equipe descobriu que pessoas com Parkinson tinham uma camada plexiforme interna de células ganglionares (GCIPL) e uma camada nuclear interna (INL) mais finas no olho.

Espera-se que a tecnologia possa ser desenvolvida como uma ferramenta de pré-rastreio para aqueles em risco de desenvolver Parkinson, permitindo-lhes tomar medidas para retardar o aparecimento.