08/11/2020

Uso da Inteligência Artificial no combate ao COVID-19

O COVID-19 pegou a todos de surpresa, mudando subitamente nossos hábitos cotidianos. Alguns países decretaram “lockdown”, mas o comum a todos foram os protocolos de segurança estabelecidos como distanciamento social, uso de máscaras e higienização constante das mãos.

Como forma de melhorar o acesso à informação, o jornal The Lancet desenvolveu um painel interativo online para visualizar e rastrear casos relatados da doença coronavírus 2019 (COVID-19) em tempo real. Compartilhado pela primeira vez em 22 de janeiro de 2020, o painel ilustra a localização e o número de casos de COVID-19 confirmados, de mortes e de recuperações em todos os países afetados. Foi desenvolvido para fornecer dados para rastrear o surto à medida que ele cresce e tem como público alvo pesquisadores, autoridades de saúde pública e o público em geral. As informações coletadas e exibidas são disponibilizadas gratuitamente através de um repositório no GitHub.

Você sabia que a Inteligência Artificial ajudou nos diagnósticos do Coronavírus? 

Um dos muitos esforços na luta contra o COVID-19 segue na linha do desenvolvimento de novas formas de diagnóstico da doença. A empresa DetectED-X, afiliada à Universidade de Sidney, na Austrália, desenvolveu em 2010 uma tecnologia baseada em Inteligência Artificial e Análise de Imagens para melhorar a precisão da detecção do câncer de mama. Este ano a ferramenta foi modificada para detectar COVID-19 usando tomografias computadorizadas de pulmão de pacientes da Itália e China, a plataforma CovED.

Segundo o CEO da empresa e especialista em radiação médica, Patrick Brennan, a tecnologia permite que os especialistas de saúde interpretem exames de pulmão para que cada diagnóstico seja revisado com precisão em tempo real.

“Isso ajudará as pessoas a se familiarizar com o que devem procurar em exames de pessoas que possam ter contraído o COVID-19”, disse o professor Brennan. A tecnologia desenvolvida está sendo fornecida gratuitamente para qualquer instituição médica do mundo que tenha conexão com à Internet.

O professor Brennan ressalta ainda que as pessoas com COVID-19 costumam ter pulmões com a aparência acinzentada e turva, com manchas brancas na periferia de ambos os pulmões. “Isso permitirá que as pessoas sejam treinadas para revisar essas imagens, mesmo que não sejam especialistas, o que significa diagnóstico e tratamento mais rápidos”, disse.

A tomografia computadorizada (TC) do pulmão, produz imagens em corte transversal por meio de raio-X para identificar a extensão e a localização da doença. As varreduras TC produzem imagens em minutos e também são capazes de diagnosticar o coronavírus nos estágios iniciais que escapam à detecção com testes de ácido nucleico.

A ferramenta desenvolvida pela empresa, DetectED-X, inclui algoritmos para melhorar as habilidades do radiologista e identificar onde erros foram cometidos nas sessões de treinamento online, com isso demonstrou melhora significativa dos resultados. Através da plataforma CovED, médicos podem avaliar seu desempenho em imagens na tela e receber feedback imediato.

Os casos das pessoas assintomáticas, aquelas que foram infectadas com o vírus, porém não sentem os sintomas, acaba fazendo com que mais pessoas peguem a doença por estarem próximas de alguém infectado, aumentando dessa forma o número de casos. 

Pensando em mudar essa realidade, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, descobriram que pessoas assintomáticas contaminadas pela COVID-19 têm uma diferença na forma de tossir em comparação a alguém que está saudável. Porém, essa alteração na tosse não pode ser identificada pelo ouvido humano, mas podem ser descobertas pela Inteligência Artificial.

Essa identificação é feita através de gravações de tosses forçadas que as pessoas enviam voluntariamente pelo smartphone ou computador. O modelo foi treinado com dezenas de milhares de amostras de tosses, além de palavras faladas, e conseguiu identificar 98,5% dos sons vindos de pessoas confirmadas com a COVID-19, incluindo 100% das tosses de pessoas assintomáticas que testaram positivo para a doença. O próximo passo é incorporar a ferramenta com um aplicativo que seja aprovado, regulamentado, gratuito, não invasivo e de fácil uso, onde o paciente faria o envio da gravação da tosse forçada e imediatamente receberia a informação se está ou não contaminado, e caso desse positivo faria a confirmação com o teste médico.

Uma ferramenta parecida com essa do MIT vem sendo desenvolvida pela USP capaz de identificar a existência de COVID-19, além de outras doenças pulmonares, através do som. A Inteligência Artificial é treinada da mesma forma, analisando tosses de pessoas voluntárias.

O uso de tecnologias baseadas tanto em Inteligência Artificial quanto em Ciência de Dados mostrou-se fundamental como ferramenta aliada ao combate do coronavírus, seja para descobrir percepções sobre a dinâmica humana, mobilidade durante a pandemia, previsão global de casos confirmados e mortes por região, além de identificar fatores que parecem impactar na taxa de transmissão da doença; ou ainda ajudar a diagnosticar o COVID-19 com maior precisão. Claro que além de tudo isso, o Aprendizado Máquina ainda está sendo utilizado para analisar sequências do vírus para identificar partes (epítopos) que podem ser direcionadas para a produção de vacinas.

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