Pesquisadores da Universidade Sapienza de Roma desenvolveram um sistema de deteção de anomalias, batizado de "AI on the Pulse", destinado à monitorização contínua de doentes, em especial aqueles com condições neurodegenerativas. A tecnologia combina dados de sensores wearable e de inteligência ambiental com um modelo universal de inteligência artificial para séries temporais chamado UniTS. Embora utilize dispositivos como smartwatches, o sistema vai muito além do que estes equipamentos normalmente oferecem.
Um guardião digital personalizado
De acordo com o artigo científico, o AI on the Pulse aprende de forma autónoma os padrões fisiológicos e comportamentais únicos de cada paciente. Esta capacidade permite-lhe detetar desvios subtis que podem sinalizar potenciais riscos para a saúde. E não se trata apenas de teoria; o sistema já foi implementado com sucesso para monitorização contínua em ambiente real de cuidados domiciliários, no projeto @HOME.
O segredo do AI on the Pulse, impulsionado pelo modelo UniTS, está na sua performance. Supera 12 outros métodos de deteção de anomalias de última geração, com uma melhoria de aproximadamente 22% na métrica F1, utilizada para avaliar a precisão do modelo. Demonstra também robustez tanto em dispositivos médicos de alta fidelidade, como eletrocardiogramas (ECG), quanto em wearables de consumo.
Resultados promissores em ambiente real
No estudo, os pesquisadores testaram o sistema com um conjunto de dados do mundo real, o @HOME, que incluía informações de seis pacientes idosos em estágio inicial de doenças neurológicas. Um geriatra sénior analisou as anomalias detetadas e confirmou que 93,75% eram verdadeiros positivos, atribuindo os restantes 6,25% a problemas com os sensores. O especialista classificou consistentemente as anomalias detetadas como clinicamente significativas.
Apesar dos resultados positivos, o estudo enfrentou desafios relacionados com a falta de dados na monitorização a longo prazo, um problema que foi contornado através de interpolação. O sistema conseguiu limitar as anomalias a apenas 32 incidentes ao longo de três meses, graças à sua capacidade de se adaptar às linhas de base individuais e evitar a sinalização incorreta de padrões pessoais estáveis, mas anormais.
Como funciona e o que o futuro reserva
O sistema AI on the Pulse recolhe uma vasta gama de dados pessoais para operar, incluindo frequência cardíaca, fases do sono, frequência respiratória e localização dentro da casa. O seu objetivo principal é fornecer alertas personalizados e em tempo real para intervenções de cuidados domiciliários. Utiliza ainda modelos de linguagem de grande dimensão (LLMs) para gerar explicações legíveis por humanos sobre as anomalias, destinadas aos profissionais de saúde.
Para o futuro, os pesquisadores pretendem alargar a implementação da tecnologia e até mesmo escalá-la para uso clínico completo. Para os entusiastas que queiram experimentar o código e talvez implementá-lo no seu próprio hardware, o projeto está disponível no GitHub.
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