Startup australiana Sonoro está desenvolvendo um algoritmo de IA que pode identificar sinais de doença cardíaca reumática (DRC) em minutos, simplesmente analisando os sons cardíacos. Apresentado no recente SXSW Sydney Tech and Innovation Showcase, a IA da Sonorus é treinada em áudio cardiovascular para detectar sinais de doenças cardíacas que, de outra forma, poderiam passar despercebidos.
“É uma ferramenta portátil de triagem e triagem em massa, de baixo custo, onde, em vez de esperar que alguém desenvolva sinais de que tem algo errado com o coração, nós a usamos como uma verificação preventiva para comunidades suscetíveis que podem estar em risco”, disse Leah Martínez, CTO da Sonorus, ao Mashable. “Nós os examinamos precocemente, detectamos precocemente e oferecemos o tratamento de que precisam antes mesmo de pensarem em fazer um ecocardiograma”.
O objetivo é tornar a RHD facilmente detectável por meio de uma verificação simples e de rotina – rápida, acessível e que pode nem exigir um médico.
Iniciando o Sonorus
Crédito: Zooey Liao/Masahble/Getty Photos/Sonorus
A Sonorus começou como uma ideia da amiga e cofundadora de Martínez, a CEO Dra. Julie Dao, em 2022. Os dois estavam na universidade na época, com Dao concluindo seu doutorado em saúde cardiovascular enquanto Martínez estudava engenharia. Tendo trabalhado juntos anteriormente em um projeto separado, Dao abordou Martínez para contribuir com seu conhecimento técnico para sua nova “ideia maluca”.
“A origem dela é que ela é do Vietnã e, portanto, a doença cardíaca reumática é algo realmente comum por lá”, disse Martínez. “Éramos apenas nós dois dentro do meu apartamento de dois quartos, no escritório, apenas descobrindo como fazer um circuito funcionar… Quando começamos esse projeto naquela época, eu estava no meio do meu curso de engenharia e ainda estava aprendendo e aprendendo coisas novas. E construímos uma prova de conceito muito, muito simples, apenas o suficiente para dizer que é possível gravar sons cardíacos com alguma tecnologia simples e de baixo custo.”
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Martínez está agora se aproximando do fim do curso de engenharia, além de ter um emprego diurno e trabalhar na Sonorus. Impulsionado por programas aceleradores de apoiadores como Universidade Monasha Sonorus agora tem um protótipo totalmente funcional e está tomando medidas para coletar mais dados de áudio cardíaco internacionalmente, à medida que continua a desenvolver seu algoritmo de IA.
“Queremos desenvolver o maior conjunto mundial de dados de sons cardíacos clinicamente viáveis”, disse Martínez. “Estamos indo além da ideia de que os sons cardíacos são apenas o que somos capazes de ouvir e perceber como seres humanos, e realmente observá-los de um ponto de vista [perspective of], Que mais informações novas podemos extrair que ninguém tenha visto antes?“
O que é doença cardíaca reumática?
A RHD é um dano permanente às válvulas cardíacas causado por inflamação, que pode fazer com que o sangue flua na direção errada. A doença começa com uma infecção por Strep A, que evolui para aguda febre reumática (ARF), de acordo com a John Hopkins Medication. Essa febre causa inflamação que danifica as válvulas cardíacas.
Afetando cerca de 55 milhões de pessoas em todo o mundo, a DCR mata aproximadamente 360.000 pessoas todos os anosde acordo com a Organização Mundial da Saúde. É mais prevalente em comunidades socioeconómicas mais baixas, onde os cuidados de saúde são mais difíceis de aceder, impactando desproporcionalmente as populações indígenas nos EUA e Austráliabem como pessoas em países de todo África, Médio Oriente, Sudeste Asiático e Oceânia.
Atualmente, a RHD não pode ser completamente curada, mas pode ser controlada com injeções de penicilina a cada três a quatro semanas. Infelizmente, é improvável que os pacientes busquem um diagnóstico antes de já apresentarem sintomas, que podem incluir dor no peito, fadiga e falta de ar. Se não for tratada, a CR pode afetar significativamente a qualidade de vida do paciente, aumentar o risco de acidente vascular cerebral e levar à insuficiência cardíaca.
Como tal, a Sonorus espera que a sua IA detecte o RHD antes que ocorram grandes danos à válvula, permitindo uma intervenção rápida para evitar maior degradação. A detecção precoce pode reduzir significativamente o tratamento necessário, os custos envolvidos e o impacto no paciente.
“O risco [posed by RHD] cresce exponencialmente quanto mais tempo você deixa”, disse Martínez. “Você pode tratá-lo com uma dose de penicilina de US $ 5 [if you catch it early enough]mas se você perceber tarde demais, estará pensando em uma cirurgia de coração aberto.”
Usando IA para diagnosticar doenças cardíacas
Crédito: Zooey Liao/Masahble/Getty Photos/Sonorus
Ecocardiogramas são o padrão ouro atual para detectar e diagnosticar RHD, usando ultrassom para criar imagens do coração que os médicos podem examinar. No entanto, embora os ecocardiogramas sejam uma ferramenta diagnóstica inegavelmente útil, eles apresentam limitações.
No momento em que um paciente é encaminhado para um ecocardiograma, os problemas cardíacos geralmente já são aparentes, com danos graves o suficiente para que um médico possa detectá-los com um estetoscópio. O Sonorus visa detectar RHD antes que chegue a esse ponto, utilizando IA para identificar características no áudio do coração que podem indicar problemas, mas não são identificáveis pelo ouvido humano.
“[If you do] um ultrassom, você pode ver fisicamente onde está o dano”, explicou Martínez. “Mas o que descobrimos é que há alguns marcadores precursores antes mesmo de chegar a esse ponto, apenas ouvindo o coração e ouvindo como ele funciona depois que você contraiu a doença.”
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Os ecocardiogramas também testes caros e demorados que requerem treinamento especializado para serem administrados, o que os torna ideais para exames de grandes grupos de pessoas. Os fundadores da Sonorus afirmam que o seu dispositivo portátil pode realizar esses exames, ajudando a identificar os pacientes que mais necessitam de exames adicionais.
“Quando você pensa no custo de uma máquina de ultrassom por si só, talvez seja de 10 a 20 mil, então você tem que pensar no custo de um operador, cardiologista, técnicos, equipe administrativa, esse tipo de coisa”, disse Martínez. “E isso te deixa muito rápido.”
Garantir que os dispositivos Sonorus sejam econômicos é uma das principais aspirações da empresa. Embora ainda estejam muito longe de chegar ao mercado, Martínez especula que seus dispositivos podem custar menos de US$ 1.000 (cerca de US$ 700), ou talvez até metade desse valor.
“Queremos que seja tão acessível que possa ser ampliado e implantado o mais rápido possível para tantas pessoas diferentes”, disse Martínez.
A IA da Sonorus visa ajudar os médicos, não substituí-los
Crédito: Zooey Liao/Masahble/Getty Photos/Sonorus
A Sonorus não é a única organização que trabalha para detectar doenças cardíacas por meio de análise de som de IA. Estudos sobre Estetoscópios habilitados para IA descobriram que tais ferramentas poderiam melhorar significativamente a capacidade dos médicos de detectar problemas cardíacosmais do que duplicando a identificação de algumas condições quando comparado com ferramentas analógicas.
No entanto, o Sonorus distingue-se por ter sido concebido para ser utilizado pelo público e não por profissionais de saúde. Como tal, a facilidade de uso é uma alta prioridade no processo de desenvolvimento do Sonorus para permitir uma implantação generalizada. Ainda assim, o Sonorus pretende ser uma ferramenta de apoio e um primeiro passo para o diagnóstico, e não um substituto para a avaliação profissional de um médico.
“Não estamos criando uma muleta para os médicos e dizendo: ‘esta é a nova maneira de diagnosticar, e você tem que considerar isso como a Bíblia, e agora você não precisa fazer nenhuma de suas devidas diligências’”, disse Martínez. “O que estamos realmente fazendo é um [screening] processo… então [doctors] podem se concentrar nos casos que eles realmente precisam abordar.”
Desafios: Coleta de dados, consulta às comunidades
Crédito: Zooey Liao/Masahble/Getty Photos/Sonorus
Para Martínez, reunir os dados necessários para treinar o algoritmo do Sonorus tem sido o maior obstáculo até agora. Embora a Sonorus tenha usado dados de código aberto em uma validação preliminar de seu algoritmo, Martínez explicou que não tinham a qualidade desejada. A empresa está agora a trabalhar para recolher os seus próprios dados e espera ter uma base de dados contendo centenas de milhares de pontos de dados nos próximos anos.
“Todos que trabalham com IA sempre dizem que seu algoritmo é tão bom quanto seus dados”, disse Martínez. “Estamos tentando coletar dados diretamente do [the communities Sonorus is designed to serve]e certificando-nos de que é de alta qualidade e é o que precisamos.”
A Sonorus está construindo seus sistemas em consulta com os líderes das comunidades que procura servir, para que seus usuários-alvo sejam envolvidos no processo de desenvolvimento. Ao fazer isso, pretende garantir que os tipos de soluções que oferece sejam aqueles em que a comunidade confiará, achará simples de operar e desejará usar. Por exemplo, Martínez observou que autonomia em relação à saúde é importante para as comunidades indígenas australianas e das ilhas do Pacífico. Incluí-los no desenvolvimento da Sonorus ajuda a atender a essa necessidade, construindo compreensão e integração na comunidade.
“Não queremos apenas dizer ‘aqui, vamos projetar uma solução, aqui está, vá em frente e use-a'”, disse Martínez. “Porque muitas vezes sabemos que a saúde tem a ver em parte com a solução, mas também em parte com o cuidado no relacionamento que você constrói com as pessoas que vão utilizá-la”.
O futuro do diagnóstico cardiovascular?
Crédito: Zooey Liao/Masahble/Getty Photos/Sonorus
Martínez acredita que o potencial inexplorado para uso médico é um dos maiores pontos cegos em relação à pesquisa de áudio e IA no momento.
“Muita IA [concerning sound] atualmente é realmente usado para processamento de áudio e geração de fala em texto, mas ninguém o está usando para aplicações clínicas, e por isso estamos preenchendo essa lacuna”, disse Martínez.
Embora a Sonorus esteja atualmente desenvolvendo sua IA exclusivamente para detectar DCR, Martínez acredita que a tecnologia também poderia ser aplicada a outras condições médicas. A esperança é que, no futuro, o Sonorus seja capaz de rastrear múltiplas condições cardiovasculares diferentes com apenas um teste simples.
“Honestamente, esse seria o objetivo”, disse Martínez. “Estamos começando com doenças cardíacas reumáticas, então queremos ter certeza de que acertamos e que a solução funciona. E a partir daí, como os algoritmos de IA são facilmente escaláveis e aplicáveis a diferentes coisas… queremos passar para outras doenças valvulares também.”
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As informações contidas neste artigo são apenas para fins educacionais e informativos e não se destinam a aconselhamento médico ou de saúde. Sempre consulte um médico ou outro fornecedor de saúde qualificado sobre qualquer dúvida que possa ter sobre uma condição médica ou objetivos de saúde.
Divulgação: Ziff Davis, empresa-mãe da Mashable, já entrou com uma ação judicial contra a OpenAI, alegando que ela violou os direitos autorais de Ziff Davis no treinamento e operação de seus sistemas de IA.
