O atendimento ao trauma nos departamentos de emergência depende da detecção rápida e precisa de fraturas para aliviar a dor do paciente e evitar complicações graves. É nesse ponto que a inteligência artificial (IA) se tornou uma ferramenta transformadora que otimiza lo processo de diagnóstico e permite um fluxo de trabalho clínico contínuo.
Diversos estudos destacam a capacidade da IA de detectar fraturas mínimas que podem passar despercebidas. Por exemplo, um estudo apresentado no RSNA 2023 descobriu que a IA foi mais eficaz do que os radiologistas em fraturas não detectadas, sugerindo que um radiologista associado à abordagem de IA poderia melhorar a detecção. Os padrões nacionais também estão começando a reconhecer a função da IA nos fluxos de trabalho de diagnóstico. A IA demonstrou utilidade em ambientes de atendimento de urgência para a detecção de fraturas, conforme evidenciado pelo National Institute for Health and Care Excellence (NICE) do Reino Unido. O NICE endossou o Rayvolve®, que abrange quatro verticais: AZtrauma, AZchest, AZmeasure e AZboneage, por suas habilidades de reduzir erros diagnósticos (nice.org.uk).
A detecção de fraturas por IA é apenas um ponto de partida, marcando um novo patamar para melhorar a precisão do diagnóstico e acelerar a jornada de saúde dos pacientes. Este artigo examina como funciona a detecção de fraturas por IA e suas vantagens para os ambientes clínicos.
Usando IA para detecção de fraturas em imagens médicas
AZtrauma, O software MDaaS IA para detecção de fraturas totalmente certificado pela AZmed, usa algoritmos sofisticados para analisar e detectar fraturas ósseas, luxações e derrames articulares em imagens médicas. Utilizando tecnologias avançadas de aprendizagem profunda e visão computacional, AZtrauma aumenta significativamente a produtividade e precisão dos diagnósticos para os radiologistas.
Como auxílio ao diagnóstico, AZtrauma oferece diversas vantagens em relação aos diagnósticos tradicionais:
Técnicas avançadas de aprendizado de máquina
O suporte de alta qualidade é fornecido por redes neurais convolucionais (CNNs), transformadores visuais e outros modelos avançados de aprendizado profundo (deep learning), que alimentam o software. AZmed’s Rayvolve® AI Suite é treinado em um dos maiores conjuntos de dados de imagens de raios X (>15 milhões) com anotações meticulosas feitas por radiologistas especialistas certificados, permitindo que a IA identifique padrões complexos de fraturas com precisão. Esse treinamento exaustivo transforma o AZtrauma em um poderoso recurso:
- Criação de um conjunto de dados: A primeira etapa é coletar um grande conjunto de imagens de raios X. Ele inclui casos normais e com a presença de fraturas.
- Anotação: Radiologistas especializados rotulam fraturas em imagens, o que serve como uma base confiável para o treinamento.
- Treinamento do modelo: Dependendo dos dados de anotação, os algoritmos aprendem a distinguir os padrões de fratura por meio de interações entre os dois.
- Validação: Verificação da precisão e da confiabilidade do modelo usando imagens novas ou não testadas anteriormente.
Vantagens da detecção de fraturas com IA
AZtrauma utiliza algoritmos para analisar imagens médicas, proporcionando melhor detecção de fraturas sutis e menos falsos positivos e falsos negativos, além de garantir leituras consistentes em todos os casos. É essa velocidade e precisão que permite a priorização mais rápida de casos críticos, minimizando os tempos de espera e levando a um tratamento pontual. AZtrauma automatiza as tarefas de rotina, aliviando os radiologistas das cargas de trabalho rotineiras, permitindo que eles se concentrem em casos mais complexos, reduzindo o esgotamento e melhorando o rendimento do departamento de radiologia.
No RSNA 2023, o Dr. Sean Raj, Diretor de Inovação da SimonMed, apresentou um estudo que validou o desempenho do Rayvolve®. Nesse estudo, foram extraídos dados de exames de 2022 (sem IA) e 2023 (com IA), compreendendo 159.601 e 170.703 exames, respectivamente. Os resultados indicaram melhores taxas de detecção, com prevalência de fratura de 10,4% sem IA e 11,8% com IA. O tempo médio de entrega do laudo (TAT) para casos positivos de fratura foi significativamente reduzido de 48 horas na ausência de IA para 8,3 horas com IA, uma redução média de 39 horas.
Implementação em ambientes de saúde
A abordagem da AZmed é fornecer treinamento aprofundado aos profissionais de saúde sobre princípios básicos de IA, experiência direta com o software AZtrauma e treinamento sobre como ler relatórios de diagnóstico com assistência de IA e como usar esses insights na tomada de decisões clínicas. Com diferentes necessidades de infraestrutura e segurança, a AZmed oferece três modelos de implantação: On-premise & VPN, VPN e modelo on-premise. Cada modelo foi projetado para proteger os dados dos pacientes e evitar vazamentos de dados, fornecendo e gerenciando sistemas de rede seguros e soluções de armazenamento de dados controlados. Essa flexibilidade permite que os provedores de serviços de saúde implementem a opção que melhor se adapta à infraestrutura e às políticas de segurança existentes.
Integração com sistemas de imagens médicas existentes
O AZtrauma se incorpora perfeitamente aos fluxos de trabalho do hospital, conectando-se diretamente aos sistemas de imagens médicas para detecção com tecnologia de IA:
Processo de identificação de fraturas em tempo real
Quando uma nova imagem de raio X é obtida:
- O sistema de IA recebe a imagem
- O modelo treinado analisa a imagem em busca de padrões de fratura
- Os resultados são gerados em segundos, destacando possíveis fraturas
- Os radiologistas revisam os achados assistidos por IA na segunda captura para interpretação final
Conclusão:
Usando algoritmos de aprendizagem profunda que são treinados em vastos conjuntos de dados, o AZtrauma analisa raios X em segundos para detectar fraturas ósseas que, às vezes, podem ser difíceis de interpretar. Os benefícios dessa tecnologia são óbvios, com melhor precisão de diagnóstico, resultados mais rápidos e maior potencial de economia de custos para os sistemas de saúde.
Apesar da promessa do potencial da IA na detecção de fraturas, é fundamental superar os desafios de qualidade dos dados, viés algorítmico e integração aos sistemas de saúde existentes. A AZmed está determinada a enfrentar esses desafios para que o AZtrauma mantenha seu alto desempenho e confiabilidade durante os usos clínicos. Com a pesquisa em andamento, espera-se que a tecnologia oportuna e futura otimize ainda mais o agente de IA para o diagnóstico de fraturas, amplie sua aplicabilidade e complemente ainda mais o atendimento ao paciente.
FAQs
A IA pode detectar fraturas?
Sim, a IA pode detectar fraturas em imagens médicas, inclusive em raios X. Algumas soluções baseadas em IA, como o AZtrauma, são desenvolvidas com base em modelos de aprendizado profundo, que são treinados em grandes quantidades de dados para identificar fraturas, luxações e derrames articulares. Estudos apresentados no RSNA este ano mostram que a IA pode detectar fraturas com mais precisão do que os métodos tradicionais e pode ajudar a evitar a falha de diagnósticos.
Como a IA é usada na radiografia?
O uso da IA na radiografia ajuda os radiologistas, auxiliando na análise de imagens de raios X para detectar anormalidades, como fraturas. Isso é possível por meio do uso de algoritmos de IA, que são treinados para reconhecer padrões de milhões de imagens que foram anotadas, como fraturas, casos críticos e os possíveis insights de diagnóstico que podem ser feitos em segundos com o Rayvolve®. Isso aumenta a eficiência do fluxo de trabalho, reduz as taxas de erro de diagnóstico e ajuda na tomada de decisões clínicas.
A IA substituirá os radiologistas?
Não, os radiologistas não serão substituídos pela IA. Em vez disso, ela funciona como uma ferramenta de assistência, aumentando a certeza do diagnóstico e aliviando a carga de trabalho, principalmente em ambientes clínicos de alta densidade. A IA é capaz de detectar fraturas e outras anormalidades rapidamente, mas as interpretações e decisões ainda são de domínio humano.
A IA é mais precisa do que os radiologistas?
Pesquisas revelaram que o uso de IA aumenta as chances de detecção de fraturas que provavelmente não seriam detectadas. Os estudos apresentados no RSNA mostraram que os radiologistas assistidos por IA tinham maior precisão do que os radiologistas que trabalhavam sozinhos. Um estudo da SimonMed Imaging indicou que a taxa de detecção de fraturas aumentou de 10,4% (sem IA) para 11,8% (com IA), e o tempo médio de entrega do laudo diminuiu de 48 horas para 8,3 horas com a ajuda da IA. No entanto, o melhor desempenho foi observado quando a IA foi aplicada em conjunto com os radiologistas, e não em seu lugar.
O que torna o AZtrauma diferente de outras soluções de detecção de fraturas baseadas em IA?
O AZtrauma é único por ser clinicamente validado, tendo recebido autorização da FDA e certificação CE, atendendo aos padrões regulatórios necessários. Ele é treinado em um dos maiores conjuntos de dados de raios X, anotado por radiologistas especializados. Embora alguns modelos de IA se concentrem apenas em fraturas, o AZtrauma também detecta luxações e derrames articulares, o que o torna uma solução de diagnóstico mais precisa. O AZtrauma é perfeitamente integrado aos sistemas de imagens médicas existentes para garantir que funcione bem nos fluxos de trabalho de radiologia. Em ambientes reais, como o SimonMed Imaging Centers, foi demonstrado que ele diminui o tempo de resposta e aumenta as taxas de detecção, confirmando sua confiabilidade.
