Dermatologistas + Máquinas: Melhor Juntos? Parte 2

Não importa o quanto a tecnologia melhore, ainda não há substituto para visitas regulares a um dermatologista. Alguns pré-cânceres e cânceres de pele podem ser identificados pela textura, bem como pela experiência e intuição do médico.

O diagnóstico do câncer de pele é um processo visual. Os olhos treinados de um dermatologista têm sido o estado da arte. Mas os avanços tecnológicos estão mostrando que as ferramentas digitais têm um futuro promissor para ajudar os médicos a obter diagnósticos de câncer de pele mais precoces e precisos - e envolver os pacientes a assumir um papel mais ativo em seus próprios cuidados. Dentro parte 1, examinamos scanners corporais totais. Na parte 2, vemos como a tecnologia está evoluindo para ajudar a diagnosticar cânceres de pele em seus estágios iniciais e mais curáveis. Parte 3 analisa as visitas virtuais e como proteger seus valiosos dados médicos.

Por Dan Ferber

Por décadas, dermatologistas visionários sonharam em usar visão computacional e inteligência artificial (IA) para ajudar a diagnosticar e monitorar cânceres de pele potencialmente mortais. Mas por tanto tempo, a IA não estava à altura da tarefa. Antigamente, os computadores “pensavam” de maneira mecânica e linear, “como os sistemas simples e programáveis ​​que você ainda tem na geladeira”, diz Harald Kittler, MD, professor de dermatologia na Universidade Médica de Viena, cuja pesquisa se concentrou em tecnologias digitais. dermatoscopia e lesões pigmentadas.

Mas por volta de 2012, os computadores começaram a dominar habilidades complexas que nunca haviam dominado antes, graças a uma avalanche de avanços (alguns da indústria de videogames). Isso levou a avanços nas redes neurais – programas de computador modelados na maneira como o cérebro humano funciona. Hoje, essas redes aprendem com a experiência da mesma forma que as crianças. “Costumávamos dizer ao computador o que fazer, mas dar regras não funcionava tão bem”, diz Allan C. Halpern, MD, chefe do Serviço de Dermatologia, no Memorial Sloan Kettering, na cidade de Nova York. “Agora treinamos IA da mesma forma que treinamos crianças.”

À medida que as crianças aprendem por tentativa e erro, os neurônios no cérebro se conectam uns aos outros para formar circuitos. Circuitos que produzem respostas corretas ou úteis são fortalecidos, enquanto aqueles que levam a respostas incorretas ou inúteis são enfraquecidos. Enquanto aprendemos, nossos cérebros são reprogramados. As redes neurais das máquinas que aprendem dessa maneira podem se treinar sem ajuda humana, reconhecendo padrões em conjuntos de dados do mundo real. À medida que evoluíram, ficaram mais rápidos e melhores. Eles derrotaram mestres de classe mundial em jogos complexos como o jogo de tabuleiro abstrato Go. Eles reconheceram vozes e transcreveram a fala humana. E eles tornaram a visão computacional e o reconhecimento facial humano confiáveis ​​o suficiente para serem usados ​​na aplicação da lei e até mesmo em smartphones.

Incentivado por esses avanços, em 2015, o Dr. Halpern e uma equipe de colaboradores criaram um projeto chamado International Skin Imaging Collaboration (ISIC) como um esforço mundial para reduzir a mortalidade por melanoma usando imagens digitais da pele de novas maneiras.

Desafiando o mundo para ajudar a diagnosticar o melanoma

O trabalho número um do ISIC era montar um grande conjunto público de imagens dermatoscópicas de qualidade controlada de lesões cutâneas que pudessem ser usadas para treinar humanos e software. Não foi uma tarefa pequena. Sob a égide da Sociedade Internacional para Imagens Digitais da Pele, o Dr. Halpern recrutou dermatologistas importantes, incluindo Harald Kittler, MD, professor de dermatologia na Universidade Médica de Viena, cuja pesquisa se concentrou em dermatoscopia digital e lesões pigmentadas, como bem como outros na Austrália, Espanha, Colômbia e outros lugares. Juntos, eles reuniram mais de 12,000 imagens em close-up de pintas e melanomas inofensivos que foram coletados em exames clínicos. “Apenas configurar o arquivo de imagens e colocá-lo em domínio público foi uma grande conquista”, diz o Dr. Halpern. Em seguida, ele e seus colegas falaram e realizaram workshops nas principais conferências de imagens médicas para envolver a comunidade de ciência da computação. “Esse foi outro grande desafio.”

Em seguida, o ISIC criou uma competição que começou na primavera de 2016. Eles desafiaram cientistas da computação em todo o mundo a usar imagens ISIC para desenvolver modelos de computador que pudessem ajudar a diagnosticar o melanoma. Em abril, 25 equipes de cientistas da computação estavam competindo no ISIC Challenge. Cada equipe criou um aplicativo e o ajudou a “aprender” com um conjunto de treinamento de 900 imagens. Depois que os aplicativos foram treinados, as equipes concorrentes os avaliaram em um painel de teste separado de 379 imagens. Oito dermatologistas especializados em câncer de pele analisaram o mesmo painel de teste. Os aplicativos de visão computacional se mostraram mais precisos do que alguns, mas não todos, dos dermatologistas.

Encorajados, Dr. Halpern e seus colegas repetiram a competição em 2017 e novamente em 2018, tornando o desafio cada vez mais difícil. No mundo da ciência da computação, uma febre competitiva tomou conta. Em setembro de 2018, 130 equipes de criadores de aplicativos participaram do Desafio ISIC. Para não ficar atrás, mais de 500 médicos também entraram no jogo. Os algoritmos se saíram melhor do que nunca, superando os médicos em 96% das vezes no diagnóstico de melanoma. Embora essa tecnologia não esteja pronta para o horário nobre em consultórios médicos em todo o país, “foi uma prova de princípio que um computador pode definitivamente ajudar os dermatologistas com a parte de diagnóstico de seu trabalho”, diz o Dr. Halpern.

Humano versus máquina?

À medida que a imagem digital, a automação e a inteligência da máquina melhoram a uma velocidade vertiginosa, alguns dermatologistas se preocupam sobre como isso os afetará e suas práticas. “Eles se sentem ameaçados, mas não deveriam”, diz o Dr. Kittler. O final do jogo não é uma partida de humanos contra máquinas, explica ele. Em vez disso, as ferramentas digitais melhorarão a capacidade dos dermatologistas de cuidar de seus pacientes. Eles permitirão que os médicos façam um diagnóstico com mais facilidade, ajudem a evitar procedimentos desnecessários e enriqueçam a experiência dermatologista-paciente.

Quer a dermatologia as acolha ou não, as mudanças estão chegando, como parte de uma onda mais ampla de inovação que varre a profissão médica. “Os paradigmas atuais de prestação de cuidados de saúde estão em constante mudança, o que é um desafio e uma oportunidade”, diz o Dr. Halpern.

“Os pacientes recebem mais informações e a capacidade de se comunicar conosco usando imagens”, diz ele. O atendimento por provedores de prática avançada, como enfermeiros e médicos assistentes, está aumentando. Assim é o uso da telemedermatologia, que é a interação de longa distância com seu médico usando comunicação de áudio, visual e dados. Redes de farmácias começaram a oferecer clínicas e competir com consultórios médicos privados, assim como empresas de telemedicina não afiliadas a um sistema de saúde específico.

Enquanto isso, mudanças econômicas estão em andamento, à medida que pequenos grupos de provedores são incorporados a grupos maiores ou grandes sistemas médicos, que estão sendo comprados por capitalistas de risco. Todas essas mudanças significam que a pressão aumentará para usar a tecnologia para reduzir custos e aumentar os lucros.

Essas mudanças não ocorrerão rápida ou facilmente, e a profissão tem muito trabalho a fazer, diz o Dr. Halpern. “Devemos descobrir como aproveitar a imagem digital e a tecnologia móvel enquanto a medicina está se transformando e determinar as melhores maneiras de aproveitar ao máximo. Se fizermos isso de maneira otimizada, poderemos fazer um trabalho muito melhor na prestação de cuidados de saúde. Estamos muito perto de um ponto de inflexão em que veremos mudanças reais.

Dan Ferber é um jornalista que mora perto da cidade de Nova York e ex-editor da Descobrir revista. Ele escreve sobre ciência, medicina e outros tópicos para publicações nacionais.

* Este artigo foi publicado pela primeira vez na edição de 2019 da revista O Jornal da Fundação do Câncer de Pele.