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A inteligência artificial cria exames de ressonância magnética melhores e mais rápidos

Algum dia você poderá passar muito menos tempo em uma máquina de ressonância magnética. Deixe a IA criar a imagem.

Quando um paciente sobe em um scanner de ressonância magnética, ele examina seu corpo para revelar a complexa anatomia interna, como os ligamentos e tendões em um joelho. Mas em janeiro, antes do COVID ser atingido, alguns pacientes que precisavam de seu joelho escaneado na NYU Langone Health começaram a ser intencionalmente escaneados duas vezes. Uma varredura para um joelho humano típico leva cerca de 10 minutos, e esses indivíduos – que consentiram em participar de um estudo – tiveram suas articulações escaneadas na velocidade normal, bem como cerca de duas vezes mais rápido (com a ajuda de IA). Após a interrupção do coronavírus, o trabalho foi retomado usando um scanner no hospital.

Essa iniciativa faz parte de um esforço contínuo do centro médico, em parceria com o Facebook Artificial Intelligence Research, para ver se rodar uma máquina de ressonância magnética mais rapidamente – e obter menos dados no processo – pode produzir imagens tão boas quanto aquelas que surgem maneira normal. Reduzir uma varredura de joelho de aproximadamente 10 minutos para cerca de 5 minutos, ou encurtar o tempo de varredura para outras áreas do corpo, tem benefícios óbvios: um paciente poderia passar menos tempo em um tubo que ressoa (um procedimento que exige que ele fique o mais imóvel possível) e os hospitais poderiam fazer mais com o hardware caro e limitado que possuem.

Para tornar isso possível, radiologistas e cientistas da computação precisam empregar inteligência artificial. Se eles operassem uma máquina de ressonância magnética duas vezes mais rápido do que o normal e, em seguida, tentassem girar os dados coletados em uma imagem com o método normal, o resultado seria excepcionalmente ruim. Entra na IA: usar o aprendizado de máquina para analisar esses dados comparativamente escassos e depois criar uma imagem produz algo que é realmente utilizável e, de fato, parece ser de melhor qualidade para os olhos de alguns radiologistas do que a alternativa.

O projeto relatado boa notícia no mês passado. Os pesquisadores envolvidos publicaram os resultados de outro estudo que teve como objetivo determinar se os radiologistas poderiam dizer a diferença entre as imagens típicas de ressonância magnética e aquelas que usavam IA, e se esses exames eram intercambiáveis ​​no diagnóstico. No ano passado, a Popular Science deu um mergulho profundo e exclusivo nesse processo , seguindo um médico que participou do experimento. Os resultados do estudo foram publicados no American Journal of Roentgenology no mês passado.

O que o estudo mostrou foi encorajador. O Dr. Michael Recht, o primeiro autor do estudo publicado e presidente do departamento de radiologia da NYU Langone Health, diz que as imagens criadas pela inteligência artificial (a partir de uma quantidade menor de dados do que normalmente é coletada) se sustentaram bem em comparação com as imagens feito através do processo normal. “Não há diferença na forma como as pessoas lêem os exames, se estão lendo as sequências aceleradas ou clínicas [tradicionais]”, diz Recht. “Eles são capazes de fazer o diagnóstico igualmente bem em qualquer um dos exames”.

Na verdade, ele diz que confiaria em uma imagem gerada por IA do joelho de um paciente para chegar a um diagnóstico – uma conclusão que um cirurgião pode usar ao decidir se deve ou não operar . “As sequências são realmente intercambiáveis ​​e estou muito, muito confortável usando essas sequências para fazer um diagnóstico”, diz ele. Dos seis radiologistas do estudo, apenas um deles foi capaz de discernir se os exames foram feitos de maneira normal ou com IA.

Com este estudo publicado recentemente, os pacientes não foram realmente examinados duas vezes. Em vez disso, a equipe fez exames de ressonância magnética dos joelhos dos pacientes e simulou o processo do que um processo de imagem mais rápido teria criado ao retirar alguns dos dados brutos e, em seguida, usou IA para unir esses dados em uma imagem completa.

Mas o trabalho atual está de fato escaneando os pacientes duas vezes, e Recht espera usar o que aprenderam com os pacientes que passam por uma cirurgia artroscópica no joelho como um “padrão ouro”. Dessa forma, eles podem olhar para as duas varreduras diferentes – uma criada da maneira normal e a outra criada por meio de uma varredura AI mais rápida de cinco minutos – e então, idealmente, compará-los com o que um cirurgião finalmente vê na mesa.

Eventualmente, o processo pode ajudar as máquinas de ressonância magnética a tomar o lugar dos raios X ou tomógrafos em alguns casos – o que significa que alguém que precisa de imagens cerebrais, por exemplo, de um tomógrafo pode, em vez disso, pular a radiação ionizante que a máquina produz e optar por uma ressonância magnética rápida.

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