IA acelera diagnósticos de demência aproveitando ‘informações ocultas’ no cérebro

À medida que a demência se torna mais generalizada, os investigadores da Clínica Mayo acreditam inteligência artificial é a chave para permitir diagnósticos mais precoces e rápidos.

Ao combinar testes de IA e EEG (eletroencefalograma), a equipe do Programa de IA de Neurologia da Clínica Mayo (NAIP) em Rochester, Minnesota, conseguiu identificar tipos específicos de demência mais cedo do que teriam feito através da análise humana.

De acordo com um comunicado de imprensa do hospital, com base nestas descobertas, os EEGs poderiam eventualmente fornecer uma forma mais acessível, menos dispendiosa e menos invasiva de avaliar mais cedo a saúde do cérebro.

O QUE É INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL?

A pesquisa foi publicada na semana passada na revista Brain Communications.

O que é um EEG?

Num EEG, um técnico coloca pequenos eletrodos de metal no couro cabeludo do paciente, que medem a atividade elétrica no cérebro.

O teste produz um registro de linhas onduladas que representam impulsos elétricos no cérebro.

É usado principalmente para diagnosticar epilepsia, mas também pode ser usado para identificar outras condições cerebrais, de acordo com o médico de neurologia comportamental Dr. David Jones, que lidera o estudo. inteligência artificial programa na Clínica Mayo em Minnesota.

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A clínica realiza milhares de EEGs todos os anos para avaliar pacientes com problemas neurológicos.

Já se sabe há algum tempo que os padrões das ondas cerebrais mudam em pacientes com demência ou problemas cognitivos causados ​​pela doença de Alzheimer ou pela doença dos corpos de Lewy, disse Jones em entrevista por telefone à Fox News Digital.

“No entanto, é necessária muita análise especializada, experiência e trabalho manual para extrair esta informação, razão pela qual a doença de Alzheimer e a demência não são avaliadas rotineiramente através de EEG.”

Aproveitando ‘informações ocultas’

Com este estudo, os pesquisadores decidiram encontrar “informações ocultas” nas ondas cerebrais dos pacientes usando algoritmos de computador, sem trabalho manual, disse Jones.

A ferramenta de inteligência artificial foi construída internamente na Clínica Mayo e treinada com dados de mais de 11 mil pacientes que receberam EEG durante um período de uma década.

Ao analisar ondas cerebrais complexasO modelo identificou seis padrões específicos que apareceram em pacientes com doença de Alzheimer ou doença com corpos de Lewy que não foram encontrados naqueles que não tinham problemas cognitivos, segundo Jones.

A correlação foi confirmada pela observação também de outras medidas, como testes cognitivos, biomarcadores sanguíneos e tomografias PET cerebrais.

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No geral, a ferramenta de IA reduziu o tempo de leitura do EEG em 50% e aumentou a precisão dessas leituras “de forma bastante significativa”, disse Jones.

“Isso nos diz que há muitas informações não utilizadas em EEGs adquiridos clinicamente que podemos extrair automaticamente, e agora podemos começar a desenvolver melhores ferramentas, algoritmos e métodos”, disse Jones.

A equipe do Programa de IA de Neurologia da Clínica Mayo (NAIP) em Rochester, Minnesota, conseguiu identificar tipos específicos de demência mais cedo do que teriam feito com análises humanas. (iStock)

Seria “muito difícil” realizar esse tipo de análise em escala sem IA ou tecnologia de aprendizado de máquina, segundo o neurologista.

“Um importante salto em frente”

Harvey Castro, um conselho com sede em Dallas certificado médico de emergência e palestrante nacional sobre inteligência artificial na saúde, não esteve envolvido no estudo, mas classificou a pesquisa da Clínica Mayo como “um importante salto em frente”.

“Esta tecnologia pode analisar padrões de ondas cerebrais com rapidez e precisão, identificando sinais precoces de demência, muitas vezes invisíveis ao olho humano”, disse ele à Fox News Digital.

“Há muitas informações não utilizadas em EEGs adquiridos clinicamente que podemos extrair automaticamente.”

Como médico do pronto-socorro, Castro disse que normalmente não usa EEG devido ao tempo que leva para interpretar os resultados.

“No entanto, a tecnologia de IA permite o processamento rápido de grandes quantidades de dados, facilitando decisões mais rápidas e informadas sobre a saúde cognitiva de um paciente”, disse ele.

“Como resultado, vejo que isto se tornará uma nova ferramenta para usar na sala de emergência.”

O objetivo final é incorporar exames cerebrais, exames de sangue, testes cognitivos e ondas cerebrais em “um modelo abrangente de saúde cerebral”, disse um pesquisador. (iStock)

De acordo com Castro, a análise EEG alimentada por IA pode ser uma “virada de jogo” em áreas rurais e desfavorecidas.

“Ele fornece um método econômico e não invasivo para tela para problemas cognitivos precoce, onde ferramentas de diagnóstico avançadas, como ressonância magnética ou PET, são limitadas.

Próximos passos

De acordo com Jones, o objetivo final é incluir esta análise de EEG alimentada por IA numa abordagem “multimodal” para testes de demência.

“Isso significa ser capaz de modelar tomografias cerebrais, exames de sangue, testes cognitivos e ondas cerebrais em um modelo completo de saúde cerebral“, disse ele à Fox News Digital.

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O próximo passo é implementar a ferramenta de IA na prática clínica de rotina.

“Então, se você entrar e eles fizerem um EEG para detectar epilepsia ou estudo do sono“Ao mesmo tempo, também poderemos lhe dizer algo sobre sua saúde cognitiva e, se observarmos algo, isso significa que talvez você precise consultar um neurologista comportamental”, disse Jones.

Ainda faltam vários anos de pesquisa antes que esta tecnologia seja amplamente acessível, observou o pesquisador. (iStock)

No futuro, o neurologista prevê que os EEG se tornarão uma tecnologia “altamente escalável e portátil”, onde as pessoas poderão até realizar avaliações cognitivas remotamente, “da mesma forma como são medidas”. pressão arterial ou frequência cardíaca em sua própria casa.

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Ainda há vários anos de pesquisa Temos que avançar antes que esta tecnologia seja amplamente acessível, disse Jones.

Riscos e limitações potenciais

Apesar dos benefícios deste tipo de tecnologia, Castro alertou que existem desafios na integração da IA ​​na prática clínica.

“Embora a IA possa fornecer informações valiosas, a experiência e a empatia dos médicos permanecem insubstituíveis.”

“Isso inclui a necessidade de treinamento substancial para os profissionais de saúde usarem essas ferramentas de forma eficaz e o potencial de dependência excessiva da IA ​​em detrimento do julgamento clínico”, disse ele à Fox News Digital.

Também é importante equilibrar o uso da IA ​​com um “toque humano”, disse Castro.

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“Embora a IA possa fornecer informações valiosas, a experiência e a empatia do médico permanecem insubstituíveis no fornecimento atendimento integral ao paciente“.

Outras considerações incluem garantir a privacidade dos dados dos pacientes, obter consentimento informado e trabalhar para evitar distorções nos algoritmos de IA, acrescentou o médico.

Ao analisar ondas cerebrais complexas, o modelo identificou seis padrões específicos que apareceram em pacientes com doença de Alzheimer ou doença de corpos de Lewy e não foram encontrados naqueles sem problemas cognitivos. (iStock)

Jones, neurologista da Clínica Mayo, reconheceu que há riscos em confiar demais em algoritmos, mas enfatizou que a tecnologia foi projetada usando “dados do mundo real para uso no mundo real”.

“Seu valor é medido pelo fato de nos ajudar a cuidar de nossos pacientes; Esse é o nosso foco.”

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A equipe está “muito consciente” dos possíveis problemas e está tomando medidas para mitigá-los, disse Jones à Fox News Digital.

“Seguimos as melhores práticas em inteligência artificial e aprendizado de máquina como parte do espírito de nosso design de software e dos valores da Mayo Clinic.”