Um martelo inteligente para exame remoto do reflexo do tendão

Uma forma totalmente nova de examinar o reflexo do tendão está chegando: um martelo inteligente capaz de operar remotamente. Normalmente, o exame é dividido em duas fases principais . Inicialmente, o médico golpeia a área afetada do tendão estimulando uma resposta do paciente e posteriormente avaliando-a com uma determinada pontuação. Essa operação depende em grande parte da experiência do médico, que se baseia no feedback recebido do "golpe" do martelo na parte afetada. Além disso, se o médico não atingir o tendão corretamente, a resposta do paciente será distorcida e, portanto, não interpretável. Por isso é bastante complicado realizar o exame remotamente.

Uma inteligência artificial em vez do médico

A maioria dos chamados exames médicos "não urgentes" foi adiada durante a pandemia de Covid-19. Esta circunstância tem tornado a necessidade de desenvolver cada vez mais ferramentas de telemedicina cada vez mais urgente e evidente para garantir a assistência médica a todos os que dela necessitam. É justamente por essa necessidade que uma equipe de pesquisadores do Georgia Institute of Technology, liderada pelo prof. Jun Ueda, em colaboração com a NITI-ON Co. e a Tohoku University of Japan, criou um martelo 'inteligente' para o exame do reflexo do tendão.

A intuição que levou os pesquisadores a criar um sistema capaz de realizar o exame do reflexo tendíneo à distância é muito simples. Uma vez que o médico deve avaliar o tipo de reflexo do paciente após o AVC, se isso não estiver correto, o reflexo não será confiável e a avaliação será tendenciosa. Se o martelo usado, no entanto, estiver equipado com uma Inteligência Artificial (IA) devidamente treinada, ele mesmo informará o médico da qualidade do golpe . O “cérebro” deste martelo inteligente está contido em um algoritmo de aprendizado de máquina (ML) baseado na máquina de vetores de suporte (SVM). Ele é adequadamente treinado para ser capaz de reconhecer um bom golpe de um errado simplesmente avaliando a aceleração do impacto, medida por um sensor de inércia (IMU) colocado na própria cabeça do martelo.

Treinamento de inteligência artificial

Os cientistas realizaram testes em um grupo de 8 adultos saudáveis ​​(5 F, 3 M) com idade média de 36,5 anos . Uma vez que uma das principais questões críticas deste teste diz respeito à variabilidade da estimulação, dois tipos diferentes de experimentos foram realizados para treinar o algoritmo usando o martelo em um tendão falso (látex) para evitar o registro da variabilidade do movimento de resposta. o paciente. No primeiro caso, os valores de aceleração de 50 disparos foram registrados corretamente por pessoal especializado e habilitado, no segundo, os obtidos por pessoal não especializado .

Para medir a repetibilidade da intensidade de estimulação, os cientistas usaram o Desvio Padrão Relativo do pico de desaceleração durante o impacto. Finalmente, para modelar o componente devido a erro humano, foram registrados os valores de mais 100 golpes, dos quais metade na área do tendão (correta) e a outra metade em uma área adjacente (incorreta).

Como o martelo inteligente funciona para o exame do reflexo do tendão

Assim que o martelo inteligente atinge o tendão do paciente, um aplicativo instalado em um smartphone ou tablet envia o valor da aceleração via Bluetooth. A inteligência artificial então interpreta os dados e imediatamente informa ao médico se tocou na área correta ou não . Nesse caso, um LED verde também acende no martelo, que fica vermelho se não. Além disso, o médico é convidado a repetir o AVC várias vezes até que não haja mais resultados positivos consecutivos, a fim de limitar a ocorrência de falsos positivos.

Os resultados obtidos são muito promissores. Pelos experimentos conduzidos no grupo de pacientes, em 91,5% dos casos o sistema foi considerado confiável . Além disso, o martelo 'inteligente' também permite que iniciantes ou pessoas comuns aprendam mais rápido para realizar este exame corretamente, criando assim um verdadeiro auxílio de aprendizagem. Isso permite que qualquer pessoa, principalmente os familiares, garanta assistência médica a pacientes com doenças neurológicas, abrindo caminho para a telemedicina também para exames desse tipo.

Artigo por Augusto Bozza

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