Os relógios e anéis inteligentes costumam ser vistos apenas como acessórios para contar passos, calorias ou monitorar o sono, mas no Viva Bem: inteligência artificial para saúde e bem-estar eles são considerados peças-chave para o avanço da medicina preventiva. O novo Centro de Pesquisa Aplicada (CPA), fruto de uma parceria entre FAPESP, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e Samsung, vai usar inteligência artificial para transformar esses dispositivos em ferramentas de diagnóstico precoce. A meta é rastrear alterações biológicas sutis e antecipar a identificação de condições graves, como a doença de Parkinson e distúrbios cardíacos, muito antes de os sintomas se manifestarem.
“Queremos, por meio desses dispositivos vestíveis cada vez mais populares e acessíveis, enxergar sinais invisíveis de doenças muito antes que os sintomas se tornem clinicamente evidentes”, disse Anderson Rocha, professor do Instituto de Computação da Unicamp e coordenador do Viva Bem, durante a cerimônia de lançamento oficial do centro realizada na sexta-feira (03/07).
Atualmente, os smartwatches e smart rings possuem uma série de sensores capazes de medir, entre outras coisas, a frequência cardíaca, a pressão arterial, a temperatura, a condutividade elétrica da pele, a composição corporal, incluindo o nível de hidratação, e os movimentos. A proposta dos pesquisadores do Viva Bem é empregar, nos próximos anos, algoritmos e tecnologias de IA capazes de processar todos esses dados simultaneamente. Ao combiná-los, será possível extrair e identificar padrões sutis, que servirão como medidas objetivas para o monitoramento de diversas condições de saúde.
“Já constatamos, por meio de um projeto desenvolvido anteriormente, que a ansiedade e o estresse, por exemplo, causam mudanças na condutividade elétrica da pele detectáveis por um relógio inteligente”, disse Rocha (leia mais em: agencia.fapesp.br/58300).
No caso do Parkinson, tecnologias de IA podem analisar tremores e alterações na forma de andar (padrão da marcha) e de sono para identificar indícios anos antes do diagnóstico clínico tradicional. Já na saúde cardiovascular, a tecnologia poderá atuar como um eletrocardiograma contínuo, identificando arritmias, padrões anômalos de pressão e riscos de infarto ou acidente vascular cerebral (AVC) a partir da variabilidade cardíaca.
Além disso, distúrbios no sono detectados por IA em smartwatches podem atuar como preditores de doenças neurodegenerativas. Em idosos, a tecnologia poderá identificar o declínio na força e na independência de movimento com meses de antecedência, permitindo intervenções preventivas contra quedas, exemplificou Rocha.
“Essas condições representam algumas das 11 frentes de aplicações das pesquisas que desenvolveremos no centro e que identificamos como potencialmente de grande impacto”, afirmou o pesquisador. “Nosso objetivo não é substituir o médico. Queremos apontar para o usuário quando ele deve procurar um especialista, de modo a garantir uma melhor qualidade de vida”, ponderou.
Corpo único
Para que os diagnósticos feitos por meio da IA desenvolvida no Viva Bem sejam confiáveis, serão seguidas diretrizes rígidas. Uma delas será treinar o sistema para compreender que cada corpo é único, abandonando a abordagem convencional, que avalia apenas o padrão médio das pessoas, em favor da variabilidade individual.
Outra diretriz é a da explicabilidade. O sistema precisará não apenas indicar um risco, mas deverá explicar por que chegou àquela conclusão. “Isso é fundamental para que o médico confie na sugestão da IA e tome decisões clínicas seguras”, avaliou Rocha.
O foco das pesquisas será o desenvolvimento de algoritmos e tecnologias de IA que sejam embarcáveis; ou seja, que rodem diretamente no relógio ou anel inteligente, visando permitir um processamento eficiente e em tempo real. “Os algoritmos buscarão aprender diretamente com os sinais brutos, sem depender exclusivamente de rótulos [classificações] manuais constantes, para facilitar o aprendizado contínuo sobre o corpo humano”, afirmou Rocha.
Dados sensíveis
Na avaliação do pesquisador, uma das grandes vantagens do uso de smartwatches para a realização de pesquisa em saúde é que os dados são coletados durante a rotina normal do usuário, revelando padrões que uma consulta médica pontual de 15 minutos poderia não detectar. “Diferentemente da medicina tradicional, que muitas vezes é baseada em dados episódicos [obtidos durante um check-up anual, por exemplo], a IA permite o monitoramento 24 horas por dia, sete dias por semana”, comparou.
A fim de garantir a segurança e a privacidade, a gestão dos dados coletados também seguirá diretrizes rigorosas. Todas as coletas deverão ser realizadas estritamente com a aprovação de comitês de ética, contando com a participação voluntária das pessoas, que darão consentimento após receberem explicações detalhadas sobre o processo.
O tratamento dos dados e o desenvolvimento dos algoritmos envolverão a participação direta de especialistas da Unicamp e da própria Samsung, garantindo uma curadoria técnica e clínica rigorosa. A Samsung focará a coleta nos sinais captados pelos seus próprios sensores e dispositivos (como o Galaxy Watch e o Galaxy Ring) e integrará essas informações à sua plataforma de dados, dentro dos protocolos de pesquisa do centro, explicou Rocha.
“Dado de saúde é a coisa mais íntima que existe”, ressaltou o pesquisador. Existe uma preocupação explícita no projeto em evitar o vazamento de dados sensíveis, o que poderia gerar consequências graves para o usuário, como discriminação em processos seletivos ou perda de emprego.
Amadurecimento da relação
A iniciativa de criação do novo CPA, com investimento inicial de R$ 20 milhões, é um desdobramento de um hub de inovação colaborativa mantido pela Unicamp e pela Samsung nos últimos cinco anos, resultado de uma colaboração em pesquisa consolidada há mais de uma década, contou Rocha.
“O início da conversa com a Samsung se deu há cerca de 15 anos. Em 2020, em plena pandemia de COVID-19, discutimos uma ideia maior, que culminou no hub Viva Bem. Agora, elevamos o patamar para um Centro de Pesquisa Aplicada, com o objetivo de aumentar a capacidade de colaboração entre empresa, universidade e FAPESP, para trazer soluções reais à sociedade”, disse.
O CPA Viva Bem representa a primeira parceria em pesquisa estabelecida pela Samsung no Brasil no modelo de CPA, que envolve universidade, empresa e fundação de amparo à pesquisa, disse Otávio Penatti, diretor de pesquisa e desenvolvimento em inteligência artificial da empresa no Brasil.
“A Samsung tem mais de 50 parceiros universitários e mais de cem projetos de pesquisa colaborativa no Brasil, mas aqui na Unicamp temos uma parceria singular. A empresa está no Brasil há quase 40 anos e hoje desempenhamos um papel de protagonismo no ecossistema de pesquisa e desenvolvimento global da Samsung. Três das quatro tecnologias principais do novo smartwatch que a empresa lançará em breve foram desenvolvidas pelo nosso time de P&D aqui no Brasil”, afirmou.
Para Rodolfo Jardim de Azevedo, coordenador-geral de Tecnologias e Parcerias em Inovação da FAPESP, o modelo do CPA é um divisor de águas. “Não existe financiamento de dez anos no mundo por uma agência de fomento em um único contrato. A FAPESP decidiu trazer isso [para o Brasil]. Ela assina cinco anos, renováveis por mais cinco, permitindo um planejamento de alto impacto, diferentemente de uma pesquisa espalhada [em pequenos projetos] de curta duração”, comparou.
Pelo modelo de CPA, a FAPESP atuará como cofinanciadora, aportando recursos que dobram o investimento feito pela empresa, permitindo o planejamento de pesquisas estratégicas de longo prazo. Por sua vez, a Samsung, além do aporte financeiro, trará a visão de mercado, experiência em pesquisa aplicada e seu ecossistema global de produtos para aproximar a ciência dos problemas reais da sociedade. Já a Unicamp fornecerá a excelência científica por meio da participação de mais de 70 pesquisadores de diferentes unidades da universidade – como os institutos de Computação e de Física, as faculdades de Engenharia Elétrica e de Computação e de Educação Física, além da Faculdade de Ciências Médicas e do Hospital de Clínicas da Unicamp.
“O projeto reunirá excelência científica e formação de talentos, unindo a visão de produto da Samsung à necessidade de soluções reais para a sociedade que a universidade busca entregar”, avaliou Mônica Alonso Cotta, pró-reitora de graduação da Unicamp.
Fonte: FAPESP (Por: Elton Alisson/Agência FAPESP)
