Solução computacional identifica automaticamente alterações em mamografias

Fábio de Castro | Pesquisa para Inovação – Uma empresa paulista desenvolveu um método computacional inovador que está tornando mais rápida, simples e precisa a atuação dos radiologistas na hora de analisar exames de mamografia e localizar alterações suspeitas. Utilizando recursos de inteligência artificial como aprendizado de máquina e modelos neurais, a Harpia Health Solutions desenvolveu a plataforma Delfos, que, após a realização da mamografia, identifica e classifica automaticamente anomalias e lesões no tecido mamário, facilitando o processo de triagem feito pelo radiologista.

Sediada no Parque Tecnológico de São José dos Campos (SP), a empresa teve apoio do Programa FAPESP Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) para o desenvolvimento da solução.

“Os exames de mamografia são enviados em nuvem para a plataforma Delfos, que devolve os resultados em até cinco minutos”, diz Daniel Aparecido Vital, pesquisador responsável pelo projeto e um dos sócios da Harpia.

O pesquisador explica que a plataforma funciona em integração com os sistemas PACS (Picture Archiving and Communication System), que é o software padrão utilizado pelas clínicas para visualizar e armazenar as imagens de mamografia.

O exame de mamografia é o principal método diagnóstico capaz de detectar alterações no tecido mamário e é fundamental para possibilitar o tratamento precoce do câncer de mama, reduzindo assim a mortalidade.

"É importante que a solução esteja integrada ao PACS, que já faz parte da rotina dos radiologistas. A plataforma é totalmente automatizada e pode resultar em vários benefícios, como o aumento da assertividade – com redução de até 15% das incoerências de diagnósticos –, o aumento da produtividade em até 40% e do diagnóstico precoce em até 20%, além de uma redução de custos considerável para as operadoras, hospitais e clínicas", afirma Vital.

A agilidade do novo método permite também que os médicos tomem decisões mais acertadas na priorização da fila de diagnósticos, agilizando a emissão dos laudos. A tecnologia indica automaticamente a presença de nódulos, massas mamárias e agrupamentos de calcificações para que o radiologista faça a triagem necessária.

"O tempo de diagnóstico pode ser reduzido em cerca de 40%. Um fator importante é que o radiologista é dispensado de tarefas de baixo valor cognitivo, focando sua atenção nos achados suspeitos", avalia.

Alta tecnologia

A empresa foi criada em abril de 2019, na incubadora Nexus, do Parque Tecnológico de São José dos Campos, por um grupo de alunos, ex-alunos e docentes da pós-graduação em engenharia biomédica no Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de São Paulo (ICT-Unifesp), no campus da cidade paulista. Além de Vital e sua sócia, Catarina Cardoso Reis, são cofundadores da empresa e consultores científicos os professores Henrique Alves de Amorim e Matheus Cardoso Moraes.

O projeto PIPE foi finalizado em novembro de 2021 e a solução desenvolvida pela Harpia já é um produto comercial. Ao longo de 2021, a plataforma Delfos processou 35 mil mamografias.

"Hoje o número é maior, processamos de 12 mil a 13 mil mamografias por mês. Temos 12 clientes em seis Estados e estamos negociando com grandes empresas nacionais do setor de saúde e ampliando parcerias", afirma Vital.

Segundo ele, o diagnóstico de uma mamografia, quando limitado à avaliação visual, sem qualquer processamento digital, pode carecer de informações para uma análise rápida e precisa. Com isso, desde a década de 1990, sistemas de apoio ao diagnóstico tentam fazer a filtragem de imagens médicas para radiologistas. Esses sistemas, porém, ainda têm grandes limitações quanto à acurácia e abrangência.

"Nosso objetivo era dar um passo à frente, utilizando as mais altas tecnologias em inteligência artificial e visão computacional. Todas as ferramentas utilizadas no sistema Delfos foram desenvolvidas pela Harpia, com base em tecnologias preexistentes, mas fizemos algumas modificações únicas, aplicando modelos neurais, aprendizado de máquina e deep learning", explica Vital.

Outro aspecto importante é que todo o desenvolvimento – e o "treinamento" do sistema inteligente – foi realizado com base em exames 100% nacionais, a partir de uma amostra bastante diversificada, dando conta do perfil extremamente heterogêneo da população brasileira.

"Integrado ao sistema do cliente, o sistema Delfos diferencia os nódulos e outros achados suspeitos e apresenta ao médico uma avaliação automática de várias estruturas mamárias, incluindo avaliação da densidade mamária, linfonodos axilares, simetria e identificação de calcificações", diz Vital.

As avaliações de identificação dos nódulos e calcificações são apresentadas visualmente. "Caixas de indicação e mapas de calor são utilizados para apresentar o tamanho e a localização das estruturas suspeitas nos quadrantes do tecido mamário. A ideia é que o radiologista bata o olho e consiga identificar os achados", explica.

A solução funciona totalmente on-line, sem necessidade de infraestrutura local nas clínicas ou hospitais. Segundo Vital, o pagamento é feito pelos clientes por exame processado ou por meio da aquisição de assinaturas ou pacotes fixos de exames. Neste último caso, se o número de exames passar do limite "pré-pago", o cliente apenas paga pelo excedente. De acordo com ele, as demandas são diferentes, com clientes de 100 a 8 mil mamografias mensais.

A Harpia, de acordo com Vital, tem uma parceria com as empresas fornecedoras de sistemas PACS, o que permite que a integração com o sistema Delfos esteja em contínua evolução.

"Temos um roteador integrado aos sistemas de imagem dos clientes. Os sistemas PACS disparam os exames automaticamente para a nossa nuvem, de forma totalmente automatizada", explica.

Segundo ele, isso permite que a análise fique disponível para o médico, já anexada ao laudo do PACS, em menos de cinco minutos. "Isso é importante, porque, dentro desse prazo, muitas vezes a paciente ainda está na clínica. Dependendo do resultado, já pode ser encaminhada imediatamente para um ultrassom, como exame complementar. Isso evita que a paciente precise ser convocada novamente caso haja algum achado no exame", afirma.

O próximo passo para o sistema Delfos, a partir de agora, é desenvolver a capacidade para apontar se o achado suspeito é maligno ou benigno. "Hoje, o sistema consegue separar os exames com achados suspeitos daqueles sem achados, automatizando as tarefas do radiologista e reduzindo o tempo de diagnóstico, mas não aponta se o achado é benigno ou não. Nosso objetivo é dar esse passo em um projeto PIPE fase 2", diz Vital.