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Os relógios e anéis inteligentes costumam ser vistos apenas como acessórios para contar passos, calorias ou monitorar o sono. No programa de pesquisa Viva Bem: Inteligência Artificial para Saúde e Bem-Estar, porém, eles são considerados peças-chave para o avanço da medicina preventiva.
O novo Centro de Pesquisa Aplicada (CPA), fruto de uma parceria entre Fapesp, Unicamp e Samsung, usará 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 em 3 de julho.
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, com 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.
No caso do Parkinson, tecnologias de IA podem analisar tremores e alterações na forma de andar (padrão da marcha) e no sono para identificar indícios anos antes do diagnóstico clínico tradicional. Já na saúde cardiovascular, a tecnologia poderá atuar como um eletrocardiograma contínuo, com capacidade de identificar arritmias, padrões anômalos de pressão e riscos de infarto ou acidente vascular cerebral (AVC) a partir da variabilidade cardíaca.
Além disso, distúrbios do sono detectados por IA em smartwatches podem atuar como preditores de doenças neurodegenerativas. Em idosos, a tecnologia poderá identificar o declínio da força e da independência de movimento com meses de antecedência, o que permitirá 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.
“Queremos, por meio desses dispositivos vestíveis, cada vez mais populares e acessíveis, enxergar sinais invisíveis de doenças”, afirmou o pesquisador.
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, em substituição à 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 embarcáveis; ou seja, que rodem diretamente no relógio ou anel inteligente, para 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.
Dados sensíveis
Na avaliação do pesquisador, uma das grandes vantagens do uso de smartwatches para a realização de pesquisas em saúde é que os dados são coletados durante a rotina normal do usuário, com a capacidade de revelar 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, com a participação voluntária das pessoas, que darão consentimento após receber 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 ocorreu 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 uma universidade, empresa e fundação de amparo à pesquisa, disse à Agência Fapesp 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. A parceria com a Unicamp tem características próprias dentro desse ecossistema, com participação no desenvolvimento de tecnologias de pesquisa e inovação da empresa”, 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, o que permite 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, com recursos que dobram o investimento feito pela empresa e possibilitam 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 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.
