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Inovação Exponencial na Saúde... a Clínica Mayo anuncia uma “Fábrica de IA”

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A Clínica Mayo de Minnesota (EUA) [1-2] é um grande exemplo da INOVAÇÃO MUNDIAL na área da saúde [3].

Os principais algoritmos de IA usados na medicina são: (a) a Aprendizagem de Máquina (ML = “Machine Learning”) [4-5] e (b) o famoso Aprendizado Profundo (“Deep Learning”) [6-7] que é baseado em diferentes tipos de Redes Neurais com destaque para a Rede Neural Convolucional (CNN = “Convolutional Neural Network”) [8] (que é muito usada nos diagnósticos por imagens).

A Clínica Mayo tem apostado no uso da tecnologia de IA consistentemente há uns cinco anos, pelo menos. Veja aqui a busca de “Artificial Intelligence” que sinaliza a lista de 304 referências de projetos de IA nessa instituição [8.1].

A tecnologia de IA está ampliando seu uso em vários segmentos de indústria. Em termos de mercado, 76% de todas as organizações estão priorizando gastos de IA & ML nos seus orçamentos de TI de 2021 [8.2].

Na área de saúde, a referência [9] apresenta uma visão atual do progresso da IA nesse setor, a saber: 

a) 90% dos hospitais dos EUA têm atualmente uma estratégia de IA/automação em vigor, contra os 53% do terceiro trimestre de 2019. Mas apenas 7% das estratégias de IA dos hospitais estão totalmente operacionais, de acordo com Sage Growth Partners [10];

b) O número de dispositivos médicos baseados em IA/”Machine Learning” (IA/ML) aprovados nos órgão reguladores aumentou substancialmente desde 2015, mas atualmente, "não há um caminho regulamentar específico para dispositivos médicos baseados em IA/ML nos EUA ou na Europa", concluiu um estudo publicado no The Lancet [11];

c) Apesar de US $ 27 bilhões em programas de incentivo financiados pelo governo federal dos EUA para encorajar hospitais e provedores a adotarem Prontuários Eletrônicos dos Pacientes (PEP), não existe um formato padrão ou repositório centralizado de dados médicos de pacientes. “A pandemia Covid-19 destacou esse problema” de interoperabilidade dos dados de saúde, observa um relatório CB Insights [12];

d) Os médicos são suscetíveis a conselhos incorretos, quer a fonte seja um sistema de IA ou outros humanos. “Para ambientes de alto risco, como a tomada de decisão diagnóstica, essa dependência excessiva de conselhos pode ser perigosa”, conclui um estudo do MIT [13].

A IA tem feito grandes progressos nos processos clínicos da saúde. Aqui em [14] destacamos oito formas de como a IA está transformando a saúde, a saber: (1) melhoria dos processos administrativos; (2) melhoria da comunicação com os pacientes; (3) monitoramento de eventos adversos; (4) automatização de relatórios da Covid-19; (5) redução dos tempos de recuperação de AVC; (6) detecção dos primeiros sinais de alerta de demência; (7) melhoria no tratamento de fertilidade; e (8) aceleração da P&D de novos medicamentos na área farmacêutica.

Temos notado em 2021 uma ampliação do uso da IA em diferentes nichos da saúde. Acreditamos que a pandemia da Covid-19 acelerou a transformação digital na saúde o que também se estendeu para o uso da IA nesse segmento [15]. Dentre outros nichos do uso recente da IA saúde destacamos: (a) predição do risco de câncer [16-17]; (b) câncer de pele [18]; câncer de mama [19]; raios X de pequenas fraturas [20]; o uso do rastreamento da IA nos PEPs para identificar doenças renais “ocultas” [21]; tratamento de derrame [21.1]; e predição de parâmetros clínicos em pacientes graves de Covid-19[21.2].

Recentemente em maio de 2021, a Clínica Mayo INOVOU de FORMA EXPONENCIAL! Ela anunciou o lançamento de uma “Fábrica de IA” como se fosse uma tradicional fábrica de software - que hoje é algo comum nas grandes organizações. Há pouco tempo atrás, o termo “Fábrica de IA” já tinha começado a aparecer na mídia [22].

O que nos impressionou nesse caso foi o número de sessenta projetos de IA que a Clínica Mayo já tem na sua “esteira de produção” (sic!). Olhe o volume de projetos de IA na área de saúde que a instituição já tem gente?! Para maiores detalhes sobre o anúncio da “Fábrica de IA” da Clínica ver as referências [23-25].

Uma fábrica física convencional cria produtos de forma sistemática ao passo que uma fábrica de IA produz algoritmos de forma rápida e econômica.

Aqui destacamos quatro detalhes da Fábrica de IA da Clínica Mayo, a saber:

  1. quando as equipes de neurologia, radiologia, patologia e outros departamentos de Mayo têm um conceito para um novo produto de IA, elas se unem a especialistas em IA para desenvolver a ideia;
  1. as equipes da instituição usam um conceito de gestão ágil, onde os pesquisadores dividem o desenvolvimento em pequenas tarefas e desenvolvem as diferentes partes em pequenas seções;
  1. as equipes da Mayo usam plataformas de desenvolvimento de software, como o Google Cloud e o TensorFlow do Google, para construção de algoritmos de aprendizagem de máquina. Eles também usam a linguagem de programação de computador Python, bem como algumas outras linguagens;
  1. um dos projetos em desenvolvimento visa analisar imagens médicas para identificar e classificar biomarcadores. Um algoritmo com esses recursos pode ajudar a prever a saúde do paciente e pode ser mais rápido e mais econômico do que uma rota tradicional.

Na área de diagnóstico cardíaco, especificamente, a Mayo fez recentemente anúncios interessantes sobre o uso da IA nesse setor [26-27].

Aparentemente, a Mayo começou a trajetória da sua “Fábrica” quando em setembro de 2019 anunciou uma parceria corporativa com o Google [28]. Essa parceria com uma “big tech” como o Google é importante pois pode servir de exemplo para grandes corporações de saúde brasileiras. O que queremos dizer com isso? Pelo que temos visto por aqui até agora, os movimentos de IA são espasmódicos e pequenos – mesmos nas grandes organizações de saúde – sem ancoragem em nenhuma grande “big tech” como Amazon, Google e Microsoft. Lembrem vocês que ainda temos as opções da Apple e Facebook. Todas essas “big techs” (as GAFAs + Microsoft) [29] têm muito interesse na área da saúde e, dessa forma, podem aparecer como parceiros naturais de IA para grandes organizações de saúde no Brasil.

Segundo a Accenture [30], o negócio da IA na saúde terá um tamanho de 150,0 BUS$ em vendas anuais até 2026 onde os 03 maiores nichos são: (1) Robôs Cirúrgicos (total de 40,0 BUS$ até 2026); (2) Assistentes Virtuais (com 20,0 BUS$); e (3) Assistentes de Workflow Administrativo (com 18,0 BUS$). Apenas para efeito de registro, uma área da IA na saúde muito badalada no Brasil que é o Diagnóstico por Imagem ocupa a 9ª posição com um valor de apenas 3,0 BUS$ em 2026 (sic!). Na área de Assistente de Workflow destacamos a referência [31] do Saúde Business.

Finalmente, acreditamos que o modelo da “Fábrica de IA” da Clínica Mayo vai ser olhado, observado e copiado por várias organizações de saúde pelo mundo afora!

Mensagem que “Não quer calar” para o Gestor de Saúde brasileiro: Aproveite a dica da Mayo, levante-se da cadeira e pense grande o que vai fazer com a IA na sua organização!

Eduardo Prado é Engenheiro Eletrônico Sênior (UFRJ) e Mestrado em Automação (COPPE/UFRJ). Atualmente Consultor de IA nos segmentos de Saúde, Agricultura e Indústria.

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Referências:

[1] Mayo Clinic

[2] Mayo Clinic, Wikipedia

[3] Referências do Google “how Mayo Clinic is innovating in healthcare”

[4] Machine Learning, Wikipedia

[5] Machine Learning Explained, MIT Management Sloan School, 21.apr.2021

[6] Deep Learning, Wikipedia

[7] These are the Top Applications of Deep Learning in Healthcare, Analytics Insight, 18.may.2021

[8] Convolutional Neural Network, Wikipedia

[8.1] Referências da IA na Clínica Mayo

[8.2] 76% Of Enterprises Prioritize AI & Machine Learning In 2021 IT Budgets, Forbes Magazine, 17.jan.2021

[9] The Future Of AI In Healthcare, Forbes Magazine, 29.apr.2021 [inclui vídeo de 1hr e 3min]

[10] The State of Healthcare Automation, Sage Growth Partners, February 2021 [pdf here]

[11] Approval of artificial intelligence and machine learning-based medical devices in the USA and Europe (2015–20): a comparative analysis, The Lancet, 18.jan.2021

[12] The Future Of Clinical Trials: How AI, Big Tech, & Covid-19 Could Make Drug Development Cheaper, Faster, & More Effective, CB Insights, 06.apr.2021

[13] Investigating physician trust in AI systems: where is the line between effective collaboration and over-reliance?,  Nature, 19.feb.2021

[14] Eight ways in which AI is transforming healthcare, Racounter, 12.may.2021

[15] O Futuro das Aplicações de IA na Saúde após a Pandemia, Startup Saúde, 30.nov.2020

[16] Artificial Intelligence Program Accurately Predicts Lung Cancer Risk, SciTech Daily, 18.may.2021

[17] Artificial intelligence predicts if lung nodules found on CT will become cancerous, Radiology Business, 18.may.2021 

[18] Google gives a sneak peek into its new AI dermatology assistant, MobiHealth News, 18.may.2021

[19] Artificial Intelligence Software at Northwestern Will Help Scan Mammograms, NBC Chicago, 19.may.2021

[20] Artificial intelligence shows promise spotting small bone fractures invisible to humans on X-rays, Radiology Business, 10.may.2021

[21] Algorithm scours electronic health records to reveal hidden kidney disease, MedicalXpress, 28.apr.2021

[21.1] Houston hospital taps artificial intelligence to boost stroke treatment, Innovation Map, 21.may.2021

[21.2] AI analytics predict COVID-19 patients' daily trajectory in UK intensive care, MedicalXPress, 11.may.2021

[22] Referências do Google sobre “Fábrica de IA

[23] Mayo Clinic, Others Use ‘AI Factories’ to Speed AI Development, Wall Street Journal, 18.may.2021

[24] ARTIFICIAL INTELLIGENCE'Assembly Line AI' Helps Developers Build Products Faster, Pymints, 18.may.2021

[25] Mayo Clinic, Google eyeing ‘AI factory’ as collaboration moves forward, Medcioty News, 19.feb.2021

[26] Mayo Clinic finds algorithm helped clinicians detect heart disease, as part of broader AI diagnostics push, MedCity News, 09.may.2021

[27] Mayo Clinic launches new technology platform ventures to revolutionize diagnostic medicine, Mayo Clinic, 14.apr.2021

[28] Referência do Google sobre “Mayo Clinic partners with Google”

[29] Big Tech, Wikipedia

[30] Artificial Intelligence: Healthcare’s New Nervous System, Accenture, 2018

[31] A IA no Fluxo de Trabalho Clínico na Saúde, Saúde Business, 18.mar.2020

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