A Inteligência Cognitiva e as mudanças na
Saúde: os novos rumos da Medicina
Renan Martins de Almeida1, Mary Caroline Skelton Macedo2
1. Bacharel em Sistemas de Informações. Especialista em Auditoria dos Serviços de Saúde, Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo (SP), Brasil.
2. Professora Doutora em Endodontia, Odontologia e Pós-doutora em Teleodontologia, Universidade de São Paulo.
Resumo
Objetivo: Apresentar como a evolução da inteligência cognitiva e suas áreas
correlatas poderão influenciar a Medicina no futuro, pois na atualidade se vive numa época onde sistemas cognitivos podem processar milhares de dados e informações, retornando diagnósticos e tratamentos precisos para a equipe médica, diminuindo tempo de atendimento, erros médicos e contribuindo com melhor qualidade de tratamento e redução de custos em todo o processo. Método: Para a realização do trabalho, foi realizada busca bibliográfica nas bases de saúde, como PubMed, LILACS, BVS, DOAJ e SciELO utilizando termos relacionados relativos a pesquisa (inteligência artificial e cognitiva), considerando os resultados encontrados dentro do período de 13 anos. Resultados: A Inteligência Cognitiva é um subcampo da Inteligência Artificial, ainda em franco desenvolvimento. Nota-se que os trabalhos que investigaram sistemas (como o IBM Watson) que é de inteligência artificial e cognitiva, apresentam melhorias e grandes avanços, como a descoberta de novos medicamentos em menor tempo, tratamentos mais efetivos e específicos para as necessidades do paciente e outros ganhos, demonstrando que a utilização destes sistemas é efetiva e útil na área da saúde. Conclusão: Após análise dos trabalhos, percebe-se que a Inteligência Cognitiva e a Artificial podem promover melhorias nos atendimentos aos pacientes e aos relacionados aos processos de trabalho nas unidades de saúde e outros segmentos, pois conseguem processar várias informações e, com isso, gerar novos conhecimentos e abordagens.
Descritores: Inteligência Artificial, inteligência cognitiva, sistemas cognitivos,
Introdução
A área da saúde é extremamente beneficiada com os avanços com relação às diferentes tecnologias informáticas, pois propiciam diversas melhorias no tratamento geral do paciente, bem como para a equipe médica, que ganha em agilidade e apoio nas tomadas de decisões diversas, ao se realizar qualquer atendimento ao paciente.
Dentre essas tecnologias, uma das mais importantes e que ganha destaque é o avanço da Inteligência Artificial, que podemos definir como uma área de pesquisa dentro das Ciências da Computação que visa estabelecer algoritmos e métodos para fazer com que máquinas possam resolver problemas conforme uma lógica humana(1). Ou seja, criar sistemas que possam tomar decisões de forma inteligente,
apoiando os humanos em diversas situações, como no apoio a diagnósticos ou tratamento de pacientes, pois um sistema de inteligência artificial é capaz de analisar milhões de informações diferentes, cruzando-as de forma lógica e de acordo com a necessidade proposta.
Além disso, dentro da área da Inteligência Artificial há um subcampo denominado Inteligência Cognitiva, que apesar de ser similar aos conceitos de Inteligência Artificial, visa ampliar a capacidade das máquinas, ao fazer com que relacionem os dados em informações de forma semelhante a cognição humana. Logo, essa área visa criar sistemas que sejam capazes de cruzar e relacionar inúmeros dados e informações diversas para chegar a um resultado e gerar novos conhecimentos, através de processos cognitivos semelhantes aos dos humanos. Como exemplo dessa tecnologia, foi apresentado o IBM Watson®, que é um sistema cognitivo utilizado em diversos segmentos corporativos – finanças, educação e outros – além da área da saúde, apoiando as equipes médicas para definição de diagnósticos, escolha dos melhores planos de tratamentos para os pacientes, análise de mutações em genes, descobrimento de novas fórmulas de fármacos(2) e
outras inúmeras utilizações, pois o uso de sistemas de inteligência cognitiva são ilimitados para qualquer área.
Desta forma, percebemos o quanto os avanços tecnológicos podem impactar positivamente a área da saúde, pois são tecnologias que visam melhorar a qualidade de vida dos pacientes e apoiar de forma intensa toda a equipe médica, o que reduz a quantidade de erros nestes processos, bem como implica numa grande redução de custos, otimizando os recursos e garantindo um melhor atendimento. Logo, a Inteligência Cognitiva é o campo que mais tem recebido destaque entre as
outras tecnologias atuais, pois não existe limitação para sua utilização na área da saúde, podendo ser utilizada para os mais diversos fins, de forma a apoiar e trazer inúmeros benefícios para as instituições e equipes que optam pela sua utilização, bem como pelas novas informações que são geradas neste processo, de forma que, a longo prazo, sejam possíveis novas descobertas e evoluções nos processos médicos e de atenção a saúde.
Por meio deste trabalho buscou-se identificar quais serão os impactos que a Inteligência Cognitiva e demais tecnologias relacionadas irão causar na área da medicina, pois atualmente já existem inúmeras possibilidades com a adoção e utilização destes sistemas, abrindo um novo leque de oportunidades para todos os profissionais envolvidos e demais interessados na utilização destas tecnologias, mudando de forma drástica os antigos conceitos e abrindo portas para um novo e promissor futuro na saúde.
Método
Para a realização deste trabalho, foi realizada a Revisão Bibliográfica da literatura disponível em bases de dados relacionados a saúde e tecnologia.
Os artigos científicos utilizados foram localizados nas seguintes bases de dados: BVS (http://bvsalud.org/), PubMed (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed), LILACs (http://lilacs.bvsalud.org), SciELO (http://www.scielo.org/php/index.php),
DOAJ (https://doaj.org) e Base de Dados de Teses da USP
(http://www.teses.usp.br/).
Os descritores e termos utilizados para busca nas bases de dados (conforme padrão DeCS e MeSH, com exceção de alguns termos não encontrados) são os seguintes: inteligência artificial, inteligência cognitiva, IBM Watson®, sistemas cognitivos, inteligência de máquina, machine intelligence, computacional Intelligence, healthcare, futuro na saúde, avanços na saúde e evolução.
Como critérios para inclusão dos estudos, os artigos deveriam estar no intervalo de 13 anos, por se tratar de assunto recente e obedecerem a critérios de inclusão no tema proposto do trabalho, mostrando como a inteligência cognitiva e artificial poderão influenciar na área da saúde, com os avanços obtidos nos últimos tempos na computação. Não obstante, artigos de outras fontes, como periódicos e jornais ou material colhido na Internet, com proposta relevante e inerente ao trabalho
aqui proposto também foram considerados, pois a Inteligência cognitiva ainda é um termo novo e as informações se encontram dispersas.
Resultados
De acordo com a metodologia adotada para os estudos e critérios de inclusão e exclusão, no período de 13 anos (2003-2016), foram selecionados artigos pertinentes a inteligência artificial e seus termos correlatos, para análise do conteúdo e sua aplicabilidade no trabalho, conforme ocorrência nas bases de dados selecionadas.
Foi realizada a leitura dos resumos existentes, para filtragem e seleção dos artigos, descartando-se as repetições.
Na Tabela 1 descrevemos a quantidade de publicações encontradas nas bases de dados pesquisadas e após a aplicação dos critérios de inclusão e exclusão estabelecidos.
Tabela 1 – Publicações localizadas nas bases de dados pesquisadas com relação a Inteligência Artificial e Cognitiva aplicadas na área da saúde.
Base de Dados Artigos encontrados Artigos selecionados após critérios BVS 363 3 PubMed 3320 4 LILACS 4 1 SciELO 7 0 DOAJ 482 2
Banco de Tese USP 0 0
Outras fontes 5 5
Total 4176 15
Após análise, constatou-se que duas publicações eram comuns para as bases da BVS e PubMed, ficando um total de 13 artigos para análise do conteúdo. Além destas publicações, foram considerados materiais e artigos de outras fontes, devido à escassez de informações sobre inteligência cognitiva na área da saúde. Estes artigos também passaram pelos mesmos filtros que os demais, para que ficassem equalizados na questão de relevância ao tema proposto.
Notou-se que a maioria das publicações está em idioma inglês e são provenientes de fontes internacionais, o que demonstra num primeiro momento que no Brasil ainda temos pouca pesquisa ou aplicações sobre inteligência cognitiva na saúde e suas aplicações a longo prazo. Porém, mesmo nas demais fontes
estrangeiras a publicação de artigos sobre a inteligência cognitiva ainda são poucos, pois se trata de um campo novo na ciência da computação e ainda necessita de mais ensaios de aplicação na saúde, pois o principal representante deste campo é a tecnologia da IBM, chamada de Watson, sendo outros sistemas similares pouco utilizados na saúde.
Dentre os estudos analisados, dois especificamente(2,3) focam a tecnologia IBM
Watson, demonstrando as capacidades e avanços que promove na área da saúde. No trabalho de Doyle-Lindrud(3), a tecnologia IBM Watson é colocada para apoiar os
processos envolvendo pacientes oncológicos, nos quais o sistema auxilia os médicos na realização de diagnósticos e planos de tratamento mais eficazes e acertados aos pacientes, retornando ganhos com a produtividade pela equipe médica e melhores cuidados e gerenciamento destes pacientes, além de permitir uma liberação mais rápida para o tratamento dos pacientes por parte das seguradoras e de planos de saúde. Já em Chen et al.(2) focaram o uso da tecnologia
Watson para lidar e interpretar com os dados de Big Data, sendo descrito alguns estudos de casos, tais como o uso da Watson para analisar enzimas cancerígenas e suas relações e o uso na indústria farmacêutica, para que verificasse quais componentes produzidos pela organização poderiam ser usados para o tratamento da malária. Em ambos os cenários, o Watson conseguiu relacionar os dados e produzir novos conhecimentos ou acertar respostas, demonstrando que a inteligência cognitiva trabalha bem com Big Data e pode promover uma série de mudanças e conhecimentos para os mais diversos setores industriais.
Já em Hatcher e Heetebry(4) trata sobre o futuro das tecnologias na área da
saúde, abordando a inteligência artificial como uma das vertentes nos avanços da tecnologia na área da saúde, abordando também outras tecnologias impactantes e seus reflexos atuais e futuros, demonstrando que é possível que se venha a ter sistemas capazes de realizar diagnósticos e previsões médicas de forma autônoma e mais acertada.
Os demais artigos(5,6,7) trabalham com abordagens sobre a utilização da
inteligência artificial em alguns cenários e sobre o comportamento que os profissionais devem ter com a utilização e progresso destes sistemas. Em Tenório et al.(6), o trabalho aborda o uso de sistemas de apoio à decisão clínica em
gastroenterologia por meio da inteligência artificial, concluindo que estes sistemas são potencialmente úteis como apoio na decisão clínica do médico, mas carece de
maiores estudos práticos para saber o real âmbito de vantagem destes sistemas para os médicos. Os autores Long et al., (2016)(5) e Erikson e Salzmann-Erikson
(2016)(7) tratam respectivamente da utilização de um sistema de conciliação de
medicamentos, utilizando inteligência artificial, integrado ao prontuário do paciente, demonstrando que o processo se tornou mais rápido e simples, evitando esquecimentos dos medicamentos utilizados pelos pacientes e erros médicos. O último estudo desenhou uma abordagem para os profissionais de saúde que devem estar preparados e encarar de forma positiva os avanços que estão ocorrendo, como a robotização e os sistemas inteligentes, não os vendo como ameaças e sim como auxiliares nas suas atividades, diminuindo a carga de trabalho e facilitando processos existentes.
Discussão
Apesar da poucas publicações encontradas de acordo com os critérios estabelecidos, por se tratar de um assunto ainda recente, percebe-se que os estudos relatam os benefícios da utilização dos sistemas inteligentes na área da saúde e como todos os envolvidos são impactados positivamente com tais sistemas, desde os médicos que podem contar com o apoio para definir diagnósticos e planos de tratamento, aos pacientes, que conseguem um atendimento mais eficaz e adequado as suas necessidades pessoais e demais organizações, pois conseguem reduzir custos e agilizar os processos existentes.
Os artigos de Chen et al. e Doyle-Lindrud(2,3) focam na inteligência cognitiva e
foram os mais específicos acerca desse novo campo e apontaram resultados promissores com a utilização do sistema IBM Watson, pois demonstraram que a inteligência cognitiva é capaz de lidar com milhares de informações e dados brutos, sendo capaz de trabalhar e gerar novos conhecimentos e descobertas de forma mais ágil(2), possibilitando que novas pesquisas sejam realizadas, pois de forma
análoga ao raciocínio humano, sistemas cognitivos conseguem interpretar e aprender com suas descobertas, como acontece hoje com a utilização destes sistemas para investigação do câncer(3) e alternativas terapêuticas. Além disso, toda
e qualquer indústria pode ganhar com a adoção de um sistema cognitivo, como por exemplo, a indústria farmacêutica pode utilizar para descobrir novos compostos químicos e tentar descobrir remédios mais eficazes para certas enfermidades(2),
como pode ser utilizado em centros de pesquisas, para mapeamento de células, interpretações de textos e outros ilimitados usos.
Os demais artigos corroboram com essa visão, mostrando que sistemas cognitivos e inteligentes já existem e funcionam para diversos fins e a tendência é uma maior utilização futura, abrindo uma nova e ampla gama de aplicações e benefícios para toda a humanidade(4), de modo que todos os usuários destas
tecnologias devem estar preparados e aptos para operar e interagir não somente com os pacientes, mas também com esses sistemas, garantindo rapidez e simplificação das rotinas no trabalho e um aumento no nível de qualidade e prestação dos serviços junto aos pacientes e demais usuários(7).
Como o campo de inteligência cognitiva ainda é novo, será necessário investir em novos estudos e utilizações em outros ramos da medicina, de forma que a aplicação de sistemas cognitivos na saúde será algo normal e propiciará um novo nível de atendimento, qualidade e segurança no diagnóstico e tratamentos aos pacientes, além da abertura de novas possibilidades, como utilização em pesquisas.
Conclusões
Os estudos que atenderam aos critérios de inclusão deste trabalho demonstram que a humanidade já vive uma era onde a inteligência cognitiva e artificial são presentes em diversas áreas, com grande destaque na área da saúde, visando ajudar equipes médicas em suas decisões e para a descoberta de novos tratamentos, medicações, estudo de doenças e outros.
Todos os estudos centram-se na importância da utilização destes sistemas e como são ferramentas importantes para toda uma organização, oferecendo inúmeros benefícios diretos e indiretos, causando grandes impactos e mudanças em processos já existentes e nos que podem surgir devido a essas mudanças.
Percebe-se que a inteligência cognitiva é um campo novo e extremamente promissor, pois abre uma nova série de opções que anteriormente eram tarefas complexas, como a grande agilidade para manipular dados em massa e retornar novos aprendizados, aplicando-se o aprendido de forma correta, de acordo com o problema proposto. Além disso, esses sistemas têm como característica a facilidade de acesso pelos usuários, ao se utilizar uma linguagem natural para interagir com os usuários, sendo essa uma tendência em diversos setores, pois facilita o uso e possibilita que todos experimentem as tecnologias. Assim, pode-se prever uma
expansão destes sistemas para outras áreas da saúde e outros segmentos, pois agrega valor nas operações realizadas e garante maior eficácia nos processos conduzidos ou assistidos por esses sistemas cognitivos.
Assim, pode-se observar que a Medicina ainda tem muito a caminhar com a utilização destes sistemas, visando redução de custos, atendimento com maior excelência, alcançando-se maior número de altas, menores taxas de mortalidade devido a erros de interpretação por exemplo, pois será suportada por seres humanos e sistema cognitivos trabalhando em conjunto.
Referências
1. Luger GF. Inteligência Artificial: Estruturas e estratégias para a solução de problemas complexos. 4ªed. Porto Alegre: Bookman; 2004.
2. Chen Y, Argentinis E, Webber G. IBM Watson: How Cognitive Computing Can Be Applied to Big Data Challenges in Life Sciences Research. Clinical Therapeutics [Internet] 2016; 38(4):688-701. Disponível em: http://www.clinicaltherapeutics.com/article/S0149-2918(15)01316-8/abstract. 3. Doyle-Lindrud S. Watson Will See You Now: A Supercomputer to Help Clinicians Make Informed
Treatment Decisions. Clin J Oncol Nurs [Internet] 2015; 19(1):31-2. Disponível em:
https://cjon.ons.org/cjon/19/1/watson-will-see-you-now-supercomputer-help-clinicians-make-informed-treatment-decisions.
4. Hatcher M, Heetebry I. Information Technology in the Future of Health Care. Journal of Medical Systems. 2004; 28(6):673-88.
5. Long J, Yuan MJ, Poonawala R. An Observational Study to Evaluate the Usability and Intent to Adopt an Artificial Intelligence-Powered Medication Reconciliation Tool. Interact J Med Res [Internet] 2016; 5(2):e14. Disponível em: http://www.jhi-sbis.saude.ws/ojs-jhi/index.php/jhi-sbis/article/viewFile/129/45.
6. Tenório JM, Hummel AD, Sdepanian VL, Pisa IT, Marin HF. Experiências internacionais da aplicação de sistemas de apoio à decisão clínica em gastroenterologia. J Health Inform [Internet] 2011; 3(1):27-31. Disponível em: http://www.scielosp.org/pdf/csc/v3n3/11.pdf.
7. Erikson H, Salzmann-Erikson, M. Future Challenges of Robotics and Artificial Intelligence in Nursing: What Can We Learn from Monsters in Popular Culture?. Perm J [Internet] 2016; 20(3). Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4991908.
8. Clocksin. WF. Artificial intelligence and the future. Phil. Trans. R. Soc. Lond [Internet] 2003; 361 1721-1748. Disponível em: http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/361/1809/1721.
