Usando Inteligência Artificial para a detecção de COVID-19 em Raio-X de Tórax

Estamos diante de uma grande crise de saúde que está colocando à prova todos os recursos disponíveis, sejam humanos ou materiais. Como uma healthtech focada em usar a inteligência artificial para tornar diagnósticos de saúde mais rápidos e baratos, submetemos exames de raio-x de tórax de casos confirmados de COVID-19 e obtivemos resultados bastante satisfatórios evoluindo dos casos menos óbvios, que provavelmente são do início da infecção, até os mais óbvios, que mostram o pulmão bastante comprometido.

As apresentações mais comuns da COVID-19 são opacidades em vidro fosco. Nossas observações indicaram que os modelos de opacidade (otimizado para opacidades alveolares) e o de edema (otimizado para opacidades intersticiais) são os mais ativados pelas alterações parenquimatosas relacionadas à doença. Acrescentamos os modelos de derrame pleural pela associação com pneumonias e o de cardiomegalia pela frequência de comorbidade.

Abaixo, apresentamos 4 casos submetidos à ferramenta gratuita desenvolvida pela NeuralMed, uma versão simplificada do software principal, e que tem como objetivo auxiliar os médicos do diagnóstico da doença em meio a pandemia.

O profissional de saúde pode acessá-la através do https://raiox.neuralmed.ai/.

Desenvolvida por radiologistas, a aplicação detecta pneumonias de um modo geral. Entendemos que a diferenciação dos diversos subtipos de pneumonia é tarefa para a tomografia computadorizada, ou radiografia torácica interpretada por médicos radiologistas treinados em patologias do tórax.

A especificidade do diagnóstico de COVID-19 é feita pelo exame laboratorial e tomografia computadorizada. O papel da ferramenta da NeuralMed é agilizar a triagem e o rastreio de casos suspeitos de COVID-19 de forma mais rápida, democrática e acessível que a feita por tomografia computadorizada, pois a ferramenta se utiliza de raio-x de tórax, amplamente difundido nas unidades de saúde, e é de fácil uso de médicos generalistas e outros profissionais de saúde.

Acreditamos que, desse modo, todo paciente com suspeita clínica possa ser submetido a um exame radiográfico, e não ser dispensado por falta de equipamento.

A seguir, alguns casos reais que exemplificam o uso da ferramenta.

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Caso 1: Radiografia de tórax evidenciando discutíveis opacidades que podem ser facilmente passadas despercebidas por seu caráter tênue. O modelo de edema identificou um escore (53%) acima do limiar de anormalidade.


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Caso 2: Opacidades intersticiais e algumas alveolares são observadas mais claramente neste paciente. O escore de edema neste caso foi maior (71%) que o do anterior e, portanto, muito além do limiar de normalidade.


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Caso 3: Neste paciente, o aspecto da opacidade alveolar à esquerda é claramente percebido. Ocorre assim, a ativação da rede de opacidade num valor (79%) considerado alto, bem além do limiar de positividade.


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Caso 4: Quadro de pneumonia bilateral severa com múltiplas opacidades alveolares já confluentes. Tanto as redes de opacidade intersticial como as de opacidade alveolar estão ativadas, esta última com valor quase máximo. Num cenário de triagem, nossa ferramenta indicaria a priorização deste paciente, ou seja, mesmo antes do médico solicitante observar a imagem, o sistema já indicaria importantes alterações no exame.


Nossas pesquisas indicam que os casos com menores alterações apresentam escores de edema acima de 10%. Já temos obtido resultados de sensibilidade de 85%, e especificidade de 80%, porém, a quantidade de exames radiográficos de casos confirmados ainda é baixa. Com o aumento do número de exames podemos treinar novamente e aperfeiçoar o modelo de detecção de COVID-19 e encaminhar os pacientes da forma mais adequada já na triagem inicial via raio-x de tórax.

Uma vez que o exame mais adequado até agora para detecção do COVID-19 é a tomografia computadorizada, caro e de alta complexidade, acreditamos que o caminho para agilizar o atendimento dos pacientes e enfrentarmos a crise com presteza, é o uso da inteligência artificial aplicada ao raio-x de tórax, que tem ampla distribuição em território nacional e é de fácil acesso até mesmo em cidades com baixo IDH.

Para colaborar com o avanço dessa tecnologia, entre em contato por info@neuralmed.ai.