Massachusetts Institute of Technology: Inovações baseadas na inteligência artificial na Mayo Clinic

Esperamos que um dia muitas decisões importantes de diagnóstico e tratamento sejam tomadas ou ampliadas por aplicações de Inteligência Artificial (IA). Hoje, estamos nas fases iniciais de alcançar esse objectivo.
A maior parte dos avanços actualmente feitos pela IA clínica provêm de instituições de cuidados de saúde inovadoras. Um exemplo proeminente é a Mayo Clinic, um hospital e centro de investigação fundado em Rochester, Minnesota, há mais de 150 anos. Está constantemente listada no ranking de hospitais de topo da U.S. News & World Report, e destaca-se numa variedade de áreas de especialidade. Em qualquer altura, tem aproximadamente 12 mil estudos de investigação em curso. Na nossa experiência, não há nenhuma organização de prestadores de cuidados de saúde que faça mais com a IA do que a Mayo Clinic.
A IA está a ser explorada numa variedade de áreas, incluindo os tipos de uso administrativo que mencionámos no nosso artigo anterior (incluindo marcação de pacientes, autorização prévia com os pagadores, e aplicações do ciclo de receitas). Mas também está a ser desenvolvida para usos clínicos, como aplicações específicas da especialidade em radiologia e cardiologia, diagnóstico e gestão à distância com base em dados de sensores de cuidados de saúde, e correspondência de pacientes com ensaios clínicos.
Estas iniciativas de IA fazem parte de um grande passo em direcção à digitalização. Em 2020, a Mayo Clinic nomeou um chief digital officer para liderar a sua estratégia digital a nível empresarial e formou o Centro para a Saúde Digital (CSD). Como centro de transformação digital da Mayo Clinic, o CSD usa dados, análises, aprendizagem automática e IA para ajudar a melhorar a saúde dos pacientes e fornecer recomendações de monitorização, diagnóstico, e tratamento através de canais digitais a pacientes de todo o mundo.

LIDERAR A INOVAÇÃO COM IA NA MAYO CLINIC

O Dr. Bhavik Patel é radiologista de diagnóstico e director da filial da Mayo Clinic no Arizona, e líder da inovação e utilização da IA na Mayo Clinic em geral. Muitos dos primeiros avanços na IA, particularmente os da visão por computador, têm sido na imagiologia médica, por isso não é surpreendente que alguém com conhecimentos de radiologia esteja a ajudar a preparar o caminho para muitos dos esforços da organização na área da IA. Algumas das suas próprias pesquisas, por exemplo, abordam como a IA pode ajudar a criar e a melhorar a qualidade das imagens para os radiologistas lerem.
Numa entrevista, Dr. Bhavik Patel descreve esses esforços como «realizar ensaios clínicos com IA para trabalhar numa implementação clínica» – por outras palavras, experimentação disciplinada. Afirmou ainda que em radiologia, os modelos de aprendizagem profunda são bastante capazes de reconhecer a imagem se forem alimentados com dados sobre formação suficientes e com qualidade. Contudo, ele observou que os sistemas de IA actualmente disponíveis – tanto os de terceiros como os desenvolvidos internamente – ainda têm um âmbito restrito (ou seja, são específicos para radiologia ou cardiologia). Estão em curso, explica, esforços para desenvolver modelos multimodais de IA que afectam múltiplas especialidades e, por conseguinte, têm impacto numa gama mais vasta de cuidados aos pacientes.
Dr. Bhavik Patel refere que vê o seu papel principal como alguém que se concentra em quando e onde a IA e a aprendizagem automática serão necessárias e nos melhores trajectos da investigação até à implementação. Nota que, actualmente, acredita que muitos modelos de aprendizagem automática são frágeis e podem não se generalizar para além do laboratório de investigação. São necessários testes e validação extensivos para assegurar soluções de IA seguras e responsáveis para o cuidado do paciente.
Antes de qualquer modelo de IA entrar em implementação clínica, a Mayo Clinic e fornecedores similares precisam de estabelecer quem irá gerir e liderar a sua utilização, quais as melhores práticas, qual o âmbito do modelo, quais os preconceitos do modelo, e quando confiar no modelo. A Mayo Clinic dispõe actualmente de alguns modelos em uso clínico diário, incluindo um que analisa os dados de electrocardiogramas. Dr. Bhavik Patel observa que ainda não estão focados na análise e diagnóstico autónomo da imagem; ele acredita que a IA ajudará os radiologistas humanos e outros provedores num futuro previsível.

ACELERAR O DESENVOLVIMENTO E A COMERCIALIZAÇÃO DE MODELOS

A Mayo Clinic está concentrada em gerar casos de uso de IA mais rapidamente com padronização de software, processos de desenvolvimento, e tecnologia. O seu objectivo é produzir rapidamente modelos de aprendizagem automática com uma abordagem chamada fábrica de IA que lançou em 2021. Mais de 200 casos de utilização já fizeram parte do processo, ao qual se refere como um «continuum de investigação de descoberta- -tradução-aplicação». A Mayo Clinic também colabora estreitamente com a Google na IA, incluindo a sua utilização da Plataforma Google Cloud, e tem algumas iniciativas conjuntas com a Google Health, uma unidade que faz parcerias com organizações de prestadores de cuidados de saúde para realizar I&D e criar soluções.
A Mayo Clinic tem programas específicos que apoiam a IA nos três domínios: prática, investigação e educação. A sua Mayo Clinic Platform, liderada pelo antigo director técnico do hospital de Boston, o Dr. John Halamka, serve de ligação entre produtores e consumidores externos de saúde digital, permitindo a difusão do conhecimento da organização em grande escala.
Esta poderosa plataforma de inovação e tecnologia organiza um ecossistema de parceiros, incluindo um portefólio de startups que usam a IA e outros recursos da Mayo Clinic. Um programa para startups chamado Platform_Accelerate, novo em 2022, fornece conjuntos de dados de formação sem identificação, estruturas de validação de modelos, planeamento de fluxo de trabalho clínico, e mentoria especializada da Mayo Clinic em troca de posições de equidade. As primeiras quatro participantes no acelerador competitivo com a duração de 20 semanas foram empresas de IA. A Mayo Clinic também lançou várias startups para comercializar a sua própria pesquisa de IA.
As nossas conversas e pesquisas mostram que o uso de IA na Mayo Clinic está a disparar, mas que o crescimento implica desafios. Dr. Bhavik Patel ofereceu esta perspectiva: «Há tantas actividades em curso. Como é que as gerimos sem causarmos estrangulamentos? Algumas especialidades, como a radiologia e a cardiologia, são relativamente maduras. Para elas, perguntamos do que precisam para continuar nos seus caminhos. Depois tentamos ajudar as especialidades menos maduras nos caminhos da IA para as ajudar a lançar as suas iniciativas de IA e alavancar as lições das especialidades maduras de IA, mantendo as suas identidades principais.»
A questão-chave, refere o Dr. Bhavik Patel, é como a Mayo Clinic pode continuar a apoiar esforços inovadores, ao mesmo tempo que fornece quadros para a criação de modelos clínicos de IA justos e explicáveis. Felizmente, a Mayo Clinic tem já há muito tempo uma cultura de colaboração, e existe abertura para partilhar a aprendizagem precoce em toda a organização. Ainda é demasiado cedo para dizer como a IA irá, efectivamente, remodelar os cuidados de saúde, mas talvez não demasiado cedo para prever que a Mayo Clinic irá desempenhar um papel importante na transformação.

Artigo publicado na Revista Executive Digest n.º 198 de Setembro de 2022