Uma equipa nacional lidera o projeto europeu Ai4Lungs que, ao longo dos próximos três anos e meio, vai desenvolver ferramentas e modelos computacionais baseados em Inteligência Artificial (IA) para otimizar a categorização de doentes, aperfeiçoando diagnósticos e tratamentos de pessoas com doenças pulmonares.
Nesse sentido, os investigadores vão integrar dados médicos, imagens e entradas inovadoras de estetoscópios digitais e instalar dois pilotos, um deles em Portugal mais precisamente no Centro Hospitalar de Vila Nova de Gaia/ Espinho (CHVNGE) que incluirá também a introdução de uma técnica de diagnóstico denominada biopsia líquida, desenvolvida pelo i3s (Instituto de Investigação e Inovação em Saúde) como primeira linha de diagnóstico.
Esta é a primeira vez que o Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC) lidera um projeto europeu de grande envergadura (6,9M€) totalmente focado em doenças do foro pulmonar.
O projeto Ai4Lungs surge como uma resposta inovadora para abordar os desafios associados à proliferação de doenças do foro respiratório, sejam elas relacionadas com cancro ou com doenças intersticiais e condições inflamatórias (pneumonia viral e bacteriana, incluindo COVID-19), facilitando o processo clínico de doentes com algum sintoma de doença respiratória, reduzindo custos e otimizando a alocação de recursos.
Ao desenvolver novas ferramentas de inteligência artificial, recorrendo a diferentes tipos de dados recolhidos na prática clínica, tais como auscultação pulmonar, raio-X, TAC, análises clínicas, dados demográficos e clínicos, por exemplo, o projeto será fundamental para apoiar os médicos durante o diagnóstico e tratamento do doente, de modo a tentar guiá-lo neste processo que muitas vezes pode ser moroso e com a necessidade de vários exames.
“Este é um projeto virado para o pulmão como um todo”, explica Hélder Oliveira, docente na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e investigador do INESC TEC responsável pelo projeto, sublinhando que “a ideia é que a partir do momento em que um doente tem alguma consulta, o sistema consiga apoiar todo o processo de estratificação e perceber o que é a doença e se é necessário fazer mais exames para a diagnosticar”.
Melhor e acelerar o diagnóstico
Em termos práticos, o projeto atua em duas frentes: por um lado, desenvolvendo tecnologias com vista à melhoria dos dispositivos que são usados no diagnóstico; por outro, integrando todas as novas ferramentas numa única plataforma capaz de acompanhar toda a decisão clínica com o objetivo de tornar o processo mais rápido e menos exaustivo a nível de custos e de exames complementares.
“Esta plataforma, a que chamamos de “digital-twin”, vai ter acesso aos dados dos hospitais do projeto e replicar todo o processo clínico em paralelo, sugerindo recomendações aos médicos sem intervir com a normal prática clínica”, adianta o investigador do INESC TEC, Duarte Dias. A inovação, garante, prende-se com a agregação de várias tecnologias que até aqui eram trabalhadas de forma individual.
O projeto vai ainda mais longe ao pretender utilizar duas tecnologias que nunca foram utilizadas em projetos deste género. Uma é a auscultação digital, que é feita pelo INESC TEC, e a outra é introduzir a biópsia líquida do i3s nestes sistemas de suporte à decisão. Segundo Hélder Oliveira, em casos de cancro, por exemplo, “muitas vezes a biopsia líquida é utilizada quase sempre em cancro mais avançados e nós queremos introduzi-la na frente de ataque para perceber o tipo de cancro, em vez de se optar por dezenas de exames”.
“Como o pulmão tem diferentes especialidades, às vezes perde-se muito tempo a fazer o diagnóstico de um paciente e são feitos muitos exames que nem sempre eram necessários. Com este projeto tentaremos colmatar o uso de exames desnecessários e, ao mesmo tempo, diminuir o tempo desde que o paciente chega à consulta até ao momento em que sabemos o que ele tem”, adianta Duarte Dias.
Já habituado a trabalhar com biópsia líquida, o CHVNGE é a instituição onde será possível testar o funcionamento da plataforma de apoio à decisão, assim como o Mor Research, Rabin Medical Center, em Israel.
“Existem vários sistemas que dão apoio aos médicos a vários níveis, e o próprio INESC TEC tem vindo a desenvolver várias tecnologias neste sentido a nível do raio-X e TAC pulmonar”, asseguram os investigadores. O que não existe, referem, “é uma visão destes sistemas direcionada para a estratificação como um todo, nem a integração destes vários sistemas. Esta nova contribuição do projeto em conjunto com todo o conceito de “digital-twin” é a grande inovação que pretendemos desenvolver”.
AI4Lungs é o primeiro projeto na área da saúde liderado pelo INESC TEC, e conta com um orçamento total de 6.9 milhões de euros. O projeto conta com mais 17 entidades parceiras, duas delas portuguesas: o CHVNGE e o I3s. O AI4Lungs teve início a 1 de janeiro, estendendo-se durante 42 meses.
