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Como os computadores da IBM detectam câncer antes do médico

Fonte: Thinkstock

Os computadores cognitivos da IBM encontraram um novo assunto para dominar: câncer de pele. A VentureBeat descobriu que em testes com o Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nova York, a tecnologia da IBM avaliou com sucesso padrões em imagens médicas e detectou tipos mortais de câncer de pele tanto quanto 97% do tempo.

Em um comunicado à imprensa, a IBM explicou que seus computadores cognitivos usam aprendizado de máquina e análise visual aprender a identificar padrões específicos nas imagens, com o objetivo de aumentar o número de casos de câncer de pele detectados e auxiliar no diagnóstico precoce.



O projeto, executado pelo grupo Multimedia Analytics na sede da IBM Research e liderado pelo pesquisador da IBM Noel Codella, é a resposta da empresa ao chamado do U.S. Surgeon General para combater o câncer de pele. O melanoma é a forma mais mortal de câncer de pele e causa um pedágio de 9.000 mortes e US $ 8,1 bilhões em custos de saúde todos os anos nos Estados Unidos.

O projeto aplica análises automatizadas para detectar melhor a doença e se baseia no trabalho da empresa em técnicas de aprendizado de máquina - um tipo de inteligência artificial em que os computadores podem aprender sem programação explícita. As técnicas que a IBM usa tradicionalmente se concentram na identificação de coisas como cães ou gatos em uma imagem.

Codella disse ao VentureBeat que o Memorial Sloan Kettering vem construindo um banco de dados de imagens dermatológicas que mostram diferentes tipos de lesões cutâneas e outros sinais, e os liga a propriedades específicas da doença.

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O banco de dados é usado no treinamento de computadores cognitivos. Codella disse à publicação: “Nossos sistemas cognitivos estão usando esses dados para aprender quais tipos de características e padrões são mais frequentes no melanoma para ajudar a reconhecer a doença em imagens”.

A tecnologia provou ser útil na análise de um grande número de imagens muito mais rapidamente do que um médico - e com um nível mais preciso de medição detalhada. O sistema foi projetado para avaliar uma imagem em menos de um segundo.

A tecnologia já foi usada em testes controlados de mais de 3.000 casos de melanoma e outras lesões de pele, e o sistema conseguiu identificar casos positivos e negativos de câncer de pele com precisão acima de 95%.

Codella relata que o nível mais alto de precisão que os humanos alcançaram é de 84%, uma métrica aprimorada por alguns outros sistemas automatizados, que atingiram uma taxa de precisão de 90%. Codella disse à VentureBeat que a tecnologia da IBM ainda está em estágio de pesquisa e que levará algum tempo antes de estar disponível para dermatologistas.

O Dr. Allan Halpern, chefe do serviço de dermatologia do Memorial Sloan Kettering, disse no comunicado à imprensa da IBM que os melhores resultados para pacientes com câncer de pele estão ligados à detecção precoce. Mas ele acrescentou que 'distinguir com precisão os primeiros cânceres de lesões benignas pode ser muito desafiador mesmo para dermatologistas, portanto, ter a ajuda de análises que podem reconhecer imagens médicas e detectar pequenas variações ao longo do tempo pode melhorar muito o prognóstico do paciente'.

Computadores cognitivos podem aprender a identificar padrões específicos em imagens médicas e realizar medições que seriam muito detalhadas, grandes e trabalhosas para serem concluídas por um médico, como 'a quantificação objetiva de recursos visuais, como distribuições de cores, padrões de textura, forma e informações de borda ”ou a“ progressão morfológica temporal das lesões (como crescimento agressivo em um curto espaço de tempo) ou desvios do que é considerado normal para um único paciente ou subpopulação ”.

Codella disse à Computerworld que o sistema pode pesar os resultados de cada teste . “Não adotamos uma abordagem única. Portanto, estudamos uma variedade de abordagens, vemos como funcionam e se podem ser combinadas de alguma forma para que funcionem melhor. ”

Embora o sistema de computador atual nunca saia dos laboratórios da IBM, sua promessa ilustra o enorme potencial de sistemas de computador avançados e técnicas de inteligência artificial para aprimorar a capacidade dos profissionais de saúde de compreender, diagnosticar e tratar doenças.

A IBM é apenas uma das muitas empresas de tecnologia, grandes e pequenas, que testam os limites do que há de mais moderno em inteligência artificial. À medida que Google, Apple, Amazon, Microsoft e outros usam várias formas dos avanços para fornecer melhores resultados de pesquisa ou construir um assistente virtual mais capaz, o uso de inteligência artificial em aplicativos relacionados à saúde está crescendo.

Conforme relatado pela Wired em junho, a inteligência artificial não pode substituir os médicos ao lado do leito dos pacientes, mas as máquinas podem analisar grandes quantidades de dados e identificar padrões que os humanos não podem .

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Os complexos algoritmos de sistemas como o que a IBM está construindo atualmente podem aproveitar ao máximo os registros médicos eletrônicos e bancos de dados, explorando-os em busca de dados clinicamente relevantes que podem levar a novos insights sobre as doenças que os médicos estão tentando derrotar. Os sistemas podem cruzar dados de pacientes individuais com as informações genéticas de livros e periódicos que publicam as pesquisas clínicas mais recentes.

A inteligência artificial oferece aos computadores ferramentas valiosas para analisar palavras e imagens, mas é difícil e caro construir repositórios de dados de alta qualidade e treinar algoritmos para detectar padrões. Os sistemas de registros eletrônicos de saúde costumam ser incompatíveis entre si e seus dados não são armazenados na Internet, o que representa um desafio para os sistemas de inteligência artificial que se beneficiariam com mais e melhores dados para aprender.

Além disso, uma preocupação de longo prazo é onde traçaremos a linha entre os sistemas que fornecem recomendações e a tomada de decisões, o que os especialistas dizem que se tornará uma área cinzenta à medida que a tecnologia avança.

No entanto, é difícil argumentar com o potencial de pesquisa como o projeto que a IBM está empreendendo com o Memorial Sloan Kettering. Especialmente quando se trata de doenças que, como o câncer de pele, são mortais e difíceis de detectar, qualquer avanço que possa ajudar os médicos a fazer diagnósticos mais precoces - e, finalmente, salvar mais vidas - o alcance crescente da tecnologia que é, em alguns aspectos, mais inteligente do que os humanos, é difícil argumentar contra.

Embora os computadores provavelmente não substituam os médicos e suas habilidades de tomada de decisão, a computação cognitiva e a inteligência artificial podem melhorar drasticamente os dados nos quais baseiam essas decisões, levando a diagnósticos mais precisos, melhor atendimento e tratamento mais bem-sucedido.

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