Inteligência Artificial
Ana Clara da Cunha, Anderson Fernandes de Oliveira Filho, Arthur Lage Leão, Débora Célia Viana Silva, Guilherme Augusto da Silva Barbosa, Helena Catizani Franco de Faria, Julia Martins Santos Sousa, Rafael Lacerda Leao de Oliveira, Stella Honório Prado, Yana Sofia de Jesus Oliveira
Graduandos do curso de Medicina (UFSJ-CCO)
v.2, n.3, 2024
Março de 2024
O termo inteligência artificial (IA) foi utilizado pela primeira vez em 1956, pelo professor John McCarthy na conferência “O Eros Eletrónico”. Foi definido como “a ciência e a engenharia de produzir máquinas inteligentes”[1]. Contudo, um estudo publicado em 1950, por Alan Turing, já havia mencionado o termo, ao propor um teste para verificar se as máquinas conseguiam simular o pensamento humano. Subsequentemente, vários estudos foram realizados resultando em avanços nesse campo do conhecimento [2].
Trata-se de uma evolução tecnológica em que sistemas são configurados e habilitados a tomarem decisões de maneira independente, baseando-se em bancos de dados, imitando a inteligência racional humana no processo [1]. Basicamente, a IA coleta e combina informações de um grande volume de dados, identifica padrões, geralmente utilizando algoritmos (conjunto de instruções interpretadas por um sistema – como os de computador - para executar determinada função) pré-programados, e toma decisões ou realiza tarefas de forma independente [2,3]. Há diferentes métodos pelos quais elas funcionam, sendo os principais o “Machine learning” (aprendizado da máquina) em que, pela experiência, a máquina vai aprendendo, reconhecendo e reproduzindo padrões, através do uso de algoritmos; e o “Deep learning” (aprendizagem profunda), pela formação de redes neurais (unidades conectadas para analisar informações) pela máquina, para simular o cérebro humano [2].
Versões desta modalidade de inteligência podem ser encontradas já em operação em vários ambientes, como nas redes sociais, em que há uma personalização do conteúdo de acordo com o padrão analisado pelo indivíduo; no celular, pelo reconhecimento facial; e também através dos vários assistentes virtuais, como a Alexa e a Siri [1,2]. Além disso, a IA também tem sido utilizada para a promoção de saúde, sendo definida para tal fim como qualquer inovação através de dispositivos usados em todos os segmentos de cuidados com a pessoa, desde tratamento até a reabilitação do paciente. Assim, ela se tornou uma promessa para esse campo, de acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), pois pode melhorar a prestação de serviços, a precisão e a velocidade de diagnósticos [4].
Figura 1: Vetor e ícone de estoque IA portátil.
Fonte: Vector Portal [5]
Versões desta modalidade de inteligência podem ser encontradas já em operação em vários ambientes, como nas redes sociais, em que há uma personalização do conteúdo de acordo com o padrão analisado pelo indivíduo; no celular, pelo reconhecimento facial; e também através dos vários assistentes virtuais, como a Alexa e a Siri [1,2]. Além disso, a IA também tem sido utilizada para a promoção de saúde, sendo definida para tal fim como qualquer inovação através de dispositivos usados em todos os segmentos de cuidados com a pessoa, desde tratamento até a reabilitação do paciente. Assim, ela se tornou uma promessa para esse campo, de acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), pois pode melhorar a prestação de serviços, a precisão e a velocidade de diagnósticos [4].
Muitos pesquisadores acreditam que a implementação da IA na medicina é algo inevitável, promissor e que iniciará uma nova era nas abordagens da área da saúde. O potencial dessa tecnologia transpõe os limites da imaginação humana, uma vez que ela é, em resumo, um algoritmo capaz de revisitar milhões de dados atrás de uma resposta ou de uma nova pergunta. Nesse sentido, é possível implementá-la nas mais variadas aplicações, sendo que já estão disponíveis um maior número de pesquisas de implementação em áreas associadas à saúde humana como: radiologia, patologia, endoscopia, ultrassonografia, imunohistoquímica, cirurgias, reabilitação, farmacologia, e educação médica [6].
Conforme destacado, o uso da inteligência artificial é algo extremamente promissor na medicina, não só pelo seu potencial de aplicação no tratamento, mas também na expectativa de ampliar a precisão dos diagnósticos. Embora existam várias pesquisas ampliando as áreas de aplicação na saúde com o decorrer do tempo, ainda há algumas barreiras que dificultam a sua expansão.
Como explicado, a IA carece de um massivo banco de dados para indicar as melhores respostas. Contudo, apesar de haver um grande número de informações catalogadas da área, ainda é necessário consolidar esses dados, já que, muitas vezes tais informações podem ter sido obtidas através de técnicas diferentes ou em pacientes que não compartilham características em comum [7]. Como efeito, embora exista muito conteúdo, eles podem não ser equivalentes ou comparáveis entre si, e assim, dificultarem a implementação de um algoritmo de inteligência artificial.
Outro ponto que ainda é um entrave na implementação desses algoritmos na prática médica são as questões ética e jurídica associadas. Com o avanço dessa tecnologia, surgiram muitos questionamentos sobre os perigos de uma grande disseminação de dados pessoais e sobre a regulação desses dados. Por mais que, a princípio, pareça algo inofensivo, informações únicas como a sequência de bases no DNA de um indivíduo podem ser usadas de forma indevida e sem que exista a permissão do “dono” daquela informação. Tais dilemas, ainda permeiam os avanços da IA e, ao que tudo indica, ainda farão parte desse debate por um bom tempo [8,9].
Em julho deste ano veio a público um ensaio clínico feito nos Estados Unidos que devolveu a um paciente tetraplégico movimentação e sensibilidade dos membros superiores com o uso da IA [10].
Keith Thomas, de 45 anos, havia quebrado a região do pescoço em um mergulho em 2020; a fratura provocou uma lesão na medula, a qual interrompeu a passagem dos impulsos elétricos que geram movimento. Estes impulsos necessitam ser enviados do cérebro para os músculos, assim como os impulsos que codificam as sensações requerem o seu envio de regiões do corpo ao cérebro [11].
Para atingir o objetivo do estudo, Keith recebeu um duplo bypass neuronal, ou seja, foram instalados equipamentos para restabelecer as pontes elétricas entre cérebro-corpo e cérebro-medula e restaurar a movimentação e a sensibilidade. Nesse sentido, foram implantados no cérebro do paciente microchips, em áreas específicas, com funcionamento ligado à motricidade e à sensibilidade. Esses equipamentos gravavam a atividade elétrica do órgão e continham eletrodos associados a eles, com objetivo de permitir que fossem identificados os sinais de cada neurônio (para que esses sinais fossem interceptados e redirecionados para a parte do corpo a que eles eram destinados). Essa atividade elétrica identificada era direcionada a um computador, no qual a IA interpretava os dados a partir de padrões, formando associações, identificando intenções e as transformando em ações: resultando na estimulação dos músculos, por meio de outros eletrodos dispostos em raízes nervosas abaixo da lesão, ou seja em regiões não danificadas. Dessa forma, o paciente foi capaz de abrir e fechar as mãos e mover o braço o levantando até a altura do nariz [11].
Além disso, Keith teve pequenos sensores colocados nos seus dedos e na palma da sua mão, os quais enviavam a informação de toque e pressão às áreas sensitivas cerebrais, de modo que ele teve o retorno da sensibilidade perdida após o acidente [11].
Referências Bibliográficas
[1] TECNOBLOG. O que é inteligência artificial? Disponível através do link: https://tecnoblog.net/responde/o-que-e-inteligencia-artificial/. Acesso em: 05 mar. 2024.
[2] BRASIL ESCOLA. I.A - Inteligência Artificial. Disponível através do link: https://brasilescola.uol.com.br/informatica/inteligencia-artificial.htm. Acesso em: 05 mar. 2024.
[3] TECNOBLOG. O que é algoritmo? Disponível através do link: https://tecnoblog.net/responde/o-que-e-algoritmo/. Acesso em: 05 mar. 2024.
[4] Alves BOO. Revolução da inteligência artificial: uso na saúde traz novas possibilidades. Disponível através do link: https://bvsms.saude.gov.br/revolucao-da-inteligencia-artificial-uso-na-saude-traz-novas-possibilidades/. Acesso em: 05 mar. 2024.
[5] VECTOR PORTAL. IA portátil. Disponível através do link: https://vectorportal.com/pt/vector/ia-port%C3%A1til/36024. Acesso em: 05 mar. 2024.
[6] Liu PR, Lu L, Zhang JY, Huo TT, Liu SX, Ye ZW. Application of Artificial Intelligence in Medicine: An Overview. Curr Med Sci. 2021; 41(6): 1105-1115. Disponível através do link: https://doi.org/10.1007/s11596-021-2474-3. Acesso em: 05 mar. 2024.
[7] Kaul V, Enslin S, Gross SA. The history of artificial intelligence in medicine. Gastrointestinal Endoscopy. 2020. Disponível através do link: https://doi.org/10.1016/j.gie.2020.06.040. Acesso em: 05 mar. 2024.
[8] Benke K, Benke G. Artificial Intelligence and Big Data in Public Health. Int J Environ Res Public Health. 2018; 15(12): 2796. Disponível através do link: https://doi.org/10.3390/ijerph15122796. Acesso em: 05 mar. 2024.
[9] Abdullah YI, Schuman JS, Shabsigh R, Caplan A, Al-Aswad LA. Ethics of Artificial Intelligence in Medicine and Ophthalmology. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2021; 10(3): 289-298. Disponível através do link: https://doi.org/10.1097/APO.0000000000000397. Acesso em: 05 mar. 2024.
[10] Caczan L. Tetraplégico recupera movimentos após implantar chips de inteligência artificial no cérebro. Disponível através do link: https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/tetraplegico-recupera-movimentos-apos-implantar-chips-de-inteligencia-artificial-no-cerebro/. Acesso em: 05 mar. 2024.
[11] Bouton C. Developing the first ‘double neural bypass’ to restore lasting movement, sensation in paralysis. Disponível através do link: https://feinstein.northwell.edu/news/insights/developing-double-neural-bypass-restore-lasting-movement-sensation-paralysis. Acesso em: 05 mar. 2024.