Estudo pioneiro da RISE-Health e FMUP aplica um modelo de IA para detetar ruído respiratório agudo com 87% de precisão.
A auscultação pulmonar através de smartphone, combinada com inteligência artificial (IA), pode constituir uma alternativa promissora para a telemonitorização respiratória pediátrica, concluiu um grupo de investigação liderado por cientistas da unidade de investigação RISE-Health e da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto (FMUP).
Este é o primeiro estudo a aplicar um modelo de IA para detetar ruído respiratório agudo, semelhante a um assobio ou “chiado no peito” através de sons respiratórios gravados por smartphone e contou com a participação de 217 crianças e adolescentes com idades compreendidas entre os 0 e os 17 anos.
Os resultados revelaram que o modelo de IA desenvolvido por este grupo de investigadores nacionais registou uma precisão de 87% na deteção de ruídos respiratórios, um resultado considerado promissor por Cristina Jácome e Inês Pais-Cunha, coordenadoras do estudo e investigadoras da RISE-Health e da FMUP.
“Atualmente, o modelo padrão para o diagnóstico e o acompanhamento de doenças respiratórias pediátricas baseia-se na avaliação clínica presencial. Neste formato, o médico recolhe o histórico de sintomas junto dos pais e da criança, realiza o exame físico — recorrendo ao estetoscópio tradicional para detetar sinais acústicos como sibilos ou fervores — e solicita exames complementares, tais como a espirometria”, explicam.
De acordo com as especialistas, “no modelo tradicional, existe uma dificuldade em detetar os períodos de agudização entre as consultas. A gestão clínica depende, assim, de uma avaliação indireta do controlo da doença, o que pode introduzir subjetividade e levar a decisões terapêuticas menos precisas”.
No estudo publicado na revista científica European Journal of Pediatrics e que integrou 2020 gravações de sons respiratórios através de smartphones, as especialistas concluem que “a auscultação por smartphone é uma tecnologia promissora para integrar em sistemas de monitorização remota”.
“A ampla disponibilidade de smartphones equipados com microfones de alta qualidade oferece uma solução prática, não invasiva e escalável para a gravação de sons respiratórios em ambientes clínicos e domésticos, eliminando assim a necessidade de dispositivos adicionais e permitindo a recolha de dados através de uma única ferramenta familiar”, pode ler-se no trabalho científico.
Segundo as investigadoras, “a auscultação pulmonar através do smartphone torna-se especialmente valiosa nos cuidados pediátricos, uma vez que contorna a barreira da necessidade de cooperação ativa da criança”, sendo esta uma “tecnologia que viabiliza e escala a monitorização à distância, funcionando como um pilar central para futuros Sistemas de Apoio à Decisão Clínica”.
As investigadoras indicam ainda que, além da identificação de sibilos, “estas gravações poderão também ser analisadas para identificar outros sons, designados por fervores ou crepitações (crackles), que são biomarcadores acústicos essenciais para o diagnóstico e monitorização de crianças com doenças respiratórias crónicas, como fibrose quística, e com infeções do trato respiratório inferior, como a pneumonia”.
Liderado por Cristina Jácome (RISE-Health/FMUP), o artigo científico “Wheeze detection in real-world pediatric care: AI applied to smartphone lung auscultation”, publicado na European Journal of Pediatrics, contou com a participação de Inês Pais-Cunha, Maria Catarina Silva, Henrique Ferreira-Cardoso, João Fonseca e Inês Azevedo, investigadores da FMUP e da unidade de investigação RISE-Health, a par de outros investigadores nacionais, nomeadamente da Universidade de Coimbra.