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Na UFF pesquisadores criam soluções inovadoras para a saúde utilizando Inteligência Artificial

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O mundo está cada vez mais “high tech”. Os avanços técnicos mais recentes da ciência abriram margem para a expansão do campo de atuação da tecnologia, e hoje temos sistemas como os de Inteligência Artificial (IA), uma inovação que pode ser usada para aprimorar a maneira de viver em sociedade. A possibilidade de analisar uma quantidade incalculável de dados faz da IA uma tecnologia de múltiplas aplicações. Soluções transformadoras baseadas nesse sistema já fazem parte do cotidiano contemporâneo e ajudam as pessoas a escolherem as melhores rotas nos aplicativos de trânsito, personalizar suas buscas na internet, monitorar a flutuação econômica, fazer compras online e, inclusive, cuidar da saúde.

Com foco nessa realidade, através do estudo prático da Inteligência Artificial, pesquisadores da Universidade Federal Fluminense procuram também desenvolver soluções no âmbito médico. A professora do Instituto de Computação (IC-UFF), Débora Muchaluat Saade, coordena três projetos na área: o HealthNet, sobre redes e sistemas avançados e seguros aplicados à saúde; o CAPES Print - IA, um programa de internacionalização da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), sobre inteligência artificial aplicada a sinais cerebrais; e o eHealth Rio, uma rede de pesquisa e inovação em saúde digital aplicada a doenças crônicas.

As aplicações multimodais na saúde podem ser empregadas como ferramenta em sessões de psicoterapias. Isso permite, por exemplo, apresentar determinadas imagens e capturar as expressões faciais do paciente, produzindo um relatório relacionado a essas reações. - Pedro Valentim

Débora acredita que o futuro da Inteligência Artificial no Brasil e em outros países em desenvolvimento pode revolucionar a saúde pública, aumentando a eficácia no atendimento aos pacientes, sem elevar tanto o custo do sistema como um todo. “Daqui a algum tempo, imagino que utilizaremos sensores em larga escala para monitoramento contínuo da nossa saúde, sejam eles vestíveis ou implantados em nosso corpo. Isso permitirá a prevenção de doenças, principalmente as crônicas, e seu diagnóstico antecipado. Para tratar todos esses dados coletados, os modelos e técnicas de IA serão imprescindíveis e cada vez mais usados”, pontua.

Segundo a coordenadora, as pesquisas e seus subprojetos são desenvolvidos no Laboratório MídiaCom da UFF. “A equipe é multidisciplinar e inclui docentes, técnicos, além de alunos de graduação, mestrado, doutorado e pós-doutorado do Instituto de Computação, em parceria com a Escola de Engenharia, o Instituto Biomédico, a Faculdade de Medicina, a Escola de Enfermagem e o Hospital Universitário Antônio Pedro (HUAP). Cada subprojeto é liderado por um dos cientistas participantes, que orientam os trabalhos de desenvolvimento das soluções propostas”, relata.

A docente Letícia de Oliveira, do Instituto Biomédico, integra juntamente com Débora Muchaluat o Projeto Capes Print-IA, que propõe inovações na área de saúde mental. Ela esclarece que os transtornos mentais são doenças crônicas e incapacitantes que geralmente começam a se desenvolver cedo, com tratamentos farmacológicos e psicoterápicos ainda pouco eficientes para a maioria dos casos. “Um dos grandes desafios da psiquiatria hoje é a detecção precoce de sinais que representem risco a transtornos mentais. Quanto mais cedo os sintomas forem identificados, mais cedo o paciente pode receber o tratamento correto para retardar ou interromper o aparecimento do transtorno. Nesse projeto, trazemos grandes contribuições para a psiquiatria, pois quando a Inteligência Artificial é aplicada às neuroimagens, tem o potencial de capturar mudanças sutis no padrão de ativação cerebral e perceber alterações muito antes do aparecimento completo da doença”.

O sistema de apoio ao diagnóstico de demência, doença de Alzheimer e Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) que criamos é uma dessas soluções. Ele pode ser usado para dar uma segunda opinião ao médico especialista ou uma primeira indicação ao médico não especialista nessas enfermidades.- Débora Muchaluat Saade

O graduando em Ciência da Computação Pedro Valentim faz parte do subprojeto que se baseia na implementação de múltiplos modos de interação com TVs Digitais. “As aplicações multimodais na saúde podem ser empregadas como ferramenta em sessões de psicoterapias. Isso permite, por exemplo, apresentar determinadas imagens e capturar as expressões faciais do paciente, produzindo um relatório relacionado a essas reações. Atuo nas etapas de reconhecimento de voz, expressões faciais e gestos e me sinto realizado em participar de uma pesquisa de ponta na área de Inteligência Artificial no Brasil”.

IA na UFF: Desenvolvendo o futuro da saúde

Os projetos HealthNet, CAPES Print - IA e eHealth Rio tem como objetivo criar propostas que coloquem a IA a serviço do avanço da medicina. Débora relata que as equipes estão desenvolvendo mecanismos de monitoramento e de diagnósticos que tornem mais eficientes a detecção e o tratamento de doenças crônicas. Também estão trazendo novas ideias na análise de neuroimagens usando técnicas de IA. Além disso, pesquisam meios de identificar precocemente transtornos mentais usando análise de sinais fisiológicos.

“Nossos esforços giram em torno da criação e implantação de soluções como: sistemas de apoio à decisão clínica; exercícios cognitivos multimídia com efeitos sensoriais para auxílio a terapias; processamento e análise de imagens para detecção de tumores da mama e da tireoide; aplicação de técnicas de IA para identificar padrões cerebrais que melhor discriminam estados emocionais e predizem sintomas psiquiátricos; novos protocolos de comunicação para redes corporais sem fio; sistemas de suporte à tela interconsulta, que visam à troca de informações entre médicos, para auxílio diagnóstico ou terapêutico; além de técnicas para construção de um sistema de prontuários”, explica.

Dentro dos trabalhos que desenvolvemos na área de saúde, o bem-estar do paciente é sempre prioridade. Agilizar um tratamento através de um diagnóstico precoce é trazer mais qualidade de vida aos que estão em sofrimento. - Débora Muchaluat Saade

A pesquisadora destaca que a atuação dos três projetos já tem resultados concretos. “O sistema de apoio ao diagnóstico de demência, doença de Alzheimer e Comprometimento Cognitivo Leve (CCL) que criamos é uma dessas soluções. Ele pode ser usado para dar uma segunda opinião ao médico especialista ou uma primeira indicação ao médico não especialista nessas enfermidades. Estamos inclusive planejando uma fase de testes do sistema na rotina da clínica do Centro de Referência em Atenção à Saúde do Idoso (CRASI/UFF), no campus do Mequinho, sob coordenação da professora Yolanda Boechat”.

Na mesma linha das doenças neurodegenerativas, Débora explica que testes práticos de jogos desenvolvidos em ambiente de realidade virtual e em TV digital são realizados dentro dos projetos. “Começamos com idosos que participam da Oficina de Memória, coordenada pela professora Rosimere Santana, da Faculdade de Enfermagem, e do Projeto Incluir, coordenado pelo professor José Raphael Bokehi, do Instituto de Computação. Além disso, pretendemos construir e equipar uma nova sala de terapias multissensoriais utilizando conteúdo multimídia para auxílio ao tratamento através de estímulos cognitivos no CRASI/UFF”.

A docente da Faculdade de Medicina, e coordenadora do Centro de Referência em Assistência à Saúde do Idoso do HUAP (CRASI/UFF), Yolanda Boechat,ressalta, primeiramente, que ao contrário do que se imagina, os idosos gostam de novos desafios com a tecnologia. “Nesse momento de pandemia, por exemplo, os aparatos tecnológicos aproximam distâncias e deixam os idosos conectados às suas famílias. A inteligência artificial aparece também como uma facilitação para o atendimento médico à distância, facilitando a vigilância da saúde. Aqui no CRASI, esperamos ter acesso a novas formas de avaliação que tornem os diagnósticos mais rápidos e precoces através dos projetos de implantação dos sistemas baseados em inteligência artificial. Desta forma, poderemos instituir terapias preventivas e preservar a qualidade de vida do paciente”.

De acordo com Débora Saade, na pesquisa aplicada a transtornos mentais, um subprojeto está sendo desenvolvido com o Instituto Biomédico. “Buscamos a descoberta de novos marcadores baseados em sinais fisiológicos para diagnóstico precoce desses distúrbios, tais como transtorno de estresse pós-traumático. Atualmente, técnicas de IA estão sendo utilizadas para a análise de sinais adquiridos em experimentos controlados. Futuramente, vislumbramos a realização de testes com pacientes em ambulatórios”.

Para a pesquisadora da UFF, a Inteligência Artificial avançou consideravelmente nos últimos anos com a possibilidade de desenvolvimento de modelos inteligentes. “Dentro dos trabalhos que desenvolvemos na área de saúde, o bem-estar do paciente é sempre prioridade. Agilizar um tratamento através de um diagnóstico precoce é trazer mais qualidade de vida aos que estão em sofrimento. Os desafios para o desenvolvimento de soluções inovadoras na medicina são muitos e nos motivam a seguir adiante com as pesquisas, sempre incentivando parcerias entre cientistas da tecnologia e da saúde”, finaliza.

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