IA lê ecografias cardíacas para medir o ventrículo direito

Numa ecografia cardíaca de rotina, os ecocardiografistas têm de identificar uma câmara difícil de ver. O ventrículo direito, a parte do coração que bombeia o sangue para os pulmões, tem forma de crescente e situa-se por detrás do esterno, pelo que medi-lo exige muito tempo e experiência. A alternativa mais precisa, a ressonância magnética cardíaca, é cara e não está tão disponível. Uma equipa do Mass General Brigham Heart and Vascular Institute propôs-se automatizar essa medição.

A ferramenta, o DROID-RV, é um modelo de aprendizagem profunda, um tipo de IA especialmente eficaz no processamento de imagens. Os autores treinaram-no com mais de 380 000 vídeos de ecocardiograma de cerca de 17 000 doentes observados em consultas de cardiologia. Com colegas da iniciativa Machine Learning for Health do Broad Institute do MIT e de Harvard, ensinaram-no a aprender tanto a partir de descrições escritas da câmara como de medições numéricas. Testaram-no depois com cerca de 9 100 doentes de cuidados de saúde primários do seu próprio sistema de saúde e com um conjunto independente de 831 doentes de um hospital da Hungria. Por fim, associaram as suas previsões aos processos clínicos dos doentes, acompanhados ao longo do tempo.

Na medição, o DROID-RV estimou o diâmetro do ventrículo direito com um erro de cerca de 3 milímetros em média, e identificou a redução da capacidade de bombeamento com grande precisão, incluindo no conjunto de dados externo. As previsões acompanharam também a evolução posterior da doença. Os doentes com previsão de ventrículos direitos dilatados tinham duas vezes mais probabilidades de morrer nos cinco anos seguintes do que os doentes com previsão de tamanho normal. Um tamanho maior ou uma função pior estavam associados a insuficiência cardíaca, fibrilhação auricular (um batimento cardíaco irregular) e morte. Essas ligações mantiveram-se depois de ter em conta a idade, o sexo, a altura, o peso e a função do ventrículo esquerdo, a principal câmara de bombeamento.

O resultado mais surpreendente, segundo os autores, é que as previsões estavam por vezes mais fortemente ligadas a doenças futuras do que as medições que o ecocardiografista tinha feito no mesmo exame. A disfunção prevista continuou associada à morte e à fibrilhação auricular mesmo depois de ter sido tida em conta essa avaliação. Os autores sugerem que o modelo possa basear-se em partes do vídeo que não são medidas de rotina. Trata-se de associações observadas nos processos clínicos; o estudo não demonstra que agir com base nas previsões altere os resultados.

Para os ecocardiografistas, o ganho mais imediato é a rapidez: a ferramenta poderia fornecer medições preliminares e assinalar exames anormais que necessitam de uma análise mais atenta. Poderia também orientar os doentes para uma ressonância magnética, mais cara, quando esta for necessária, o que tem mais importância onde há escassez de equipamentos de ressonância ou de especialistas na leitura dos exames, e em casos urgentes que exigem uma avaliação imediata. Os autores afirmam que ferramentas como o DROID-RV poderão, com o tempo, prever também doenças cardiovasculares futuras, e que modelos futuros poderão ser treinados diretamente com base nos resultados. Não indicam data para nenhuma destas hipóteses, e o DROID-RV continua a ser um resultado de investigação.