Na próxima vez que você abrir e dizer "aah", seu médico pode ser capaz de detectar muito mais do que amígdalas inflamadas. Ela pode reconhecer câncer da laringe.
Mas isso não acontecerá com o médico olhando pela sua garganta com uma lanterna.
Em vez disso, você estenderá esse som universalmente reconhecido — "aah" — por 2 a 3 segundos em um aplicativo do seu telefone. A Inteligência artificial assume imediatamente com uma combinação de hardware e software baseados em Intel, comparando a qualidade de sua voz com dezenas de dados treinados e executando os resultados através de outros algoritmos complexos.
Os resultados - acima da precisão de 80% - são dados segundos após gravarem sua voz.
Esta maravilha da tecnologia médica foi desenvolvida por hospitais de Taiwan como uma prova promissora de conceito sobre como a IA pode salvar vidas.
Ao longo do último ano, a Intel firmou uma parceria com a Far EasTone Telecom (FET) — uma provedora de rede líder em Taiwan — e hospitais com sede em Taiwan para construir modelos de IA mais precisos para dar suporte às pesquisas em diagnóstico por aplicativos e consumo de energia.
Ao analisar dados de voz de uma rede de hospitais participantes, incluindo o Far Eastern Memorial Hospital (FEMH) e o Taichung Veterans General Hospital, em Taiwan, e o Centro Médico da Universidade Vanderbilt dos Estados Unidos, no Tennessee, pesquisadores colaboram e contribuem para um modelo comum de IA de diagnóstico de câncer de laringe.
Todos os dados são federados e, mais importante, anônimos para preservar a privacidade do paciente. (Saiba mais com este gráfico.)
"A Aprendizagem Federada Aberta da Intel permite que todos os provedores de saúde que participem na modelagem de detecção de câncer de laringe contribuam para treinar o modelo, enquanto ajuda a proteger os dados privados dos pacientes", diz Grace Wang, Intel VP e gerente geral da Intel Taiwan.
"Com a adição de mais parceiros e mais dados, a equipe continuará otimizando o modelo e o resultado beneficiará cada vez mais pessoas", diz Wang, explicando como a JelloX Biotecnologia, parceira do ecossistema da Intel, contribuiu para a parceria.
A detecção precoce salva vidas e preserva as vozes
Durante anos, o especialista em Larynx Dr. Chi-Te Wang, M.D., Ph.D., diretor do AI Center do Far Eastern Memorial Hospital, lutou para detectar o câncer de laringe em estágio inicial.
Wang diz que houve um grande incentivo para diagnosticar cedo. Ao pegar precocemente o câncer de laringe (garganta), o tratamento com cirurgia ou radiação pode atingir taxas de sucesso de cerca de 90% e, crucialmente, preservar a voz de um paciente.
Atrasos no tratamento muitas vezes resultam em danos permanentes nas cordas vocais e, potencialmente, a perda da capacidade de falar naturalmente.
Interações com inúmeros pacientes logo levaram o Dr. Wang a uma ideia: a análise baseada em voz poderia levar à detecção precoce de câncer? Mas essa revelação logo levou a uma parede de tijolos – havia muitos dados para processar.
Grace Wang, vice-presidente e gerente geral da Intel, Intel Taiwan, explica como a Intel fez parcerias com seus clientes para ajudar a construir modelos de IA de diagnóstico de câncer de laringe mais precisos. (Crédito: Intel Corporation)
Um problema de duas décadas.
Foi aí que a Intel entrou em ação para ajudar.
"Aprendemos sobre o projeto do Dr. Wang com nossos amigos na FET, e percebemos que ele estava lutando com o treinamento de um modelo de IA preciso, dadas as vastas quantidades de dados coletados em vários hospitais", explica George Tai, diretor de saúde do Regional Center of Excellence (CoE), Grupo de Vendas, Marketing e Comunicações da Intel. "Aproveitamos nossa ampla rede de parceiros para trazer especialistas em tecnologia que poderiam ajudar, e ajudamos na construção da infraestrutura desde o zero."
Esse modelo de IA é construído com processadores escaláveis Intel® Xeon® da 4ª Geração (Sapphire Rapids), aceleradores FPGA e duas ferramentas de software de código aberto: a própria OpenVINO™ da Intel e a OpenFL de código aberto.
"Os esforços anteriores para detectar amostras de voz anormais usando aprendizado de máquina começaram há 20 anos, mas a tecnologia nunca foi boa o suficiente para cenários clínicos", diz o Dr. Wang, explicando como sua experiência no campo o levou a hipótese de que a qualidade de voz anormal seria uma indicação do câncer de laringe no estágio inicial.
"Graças ao projeto IRTI da Intel [Intel RISE Technology Initiative], desenvolvemos um modelo de IA baseado em um som universal: 'aah'. A melhor vantagem deste modelo é sua potencial aplicação em todo o mundo, não importa quais idiomas falemos."
Ampliando a detecção de câncer de laringe graças ao 5G
Tai acrescenta que a capacidade de detectar o câncer de laringe em estágio inicial vai muito além das cidades em Taiwan.
"Graças às redes móveis 5G de baixa latência, podemos estender esse serviço para áreas rurais em Taiwan que estão longe dos principais hospitais. Tudo o que um paciente tem que fazer é dizer 'aah' em um telefone e o modelo de inferência retornará um resultado imediato", diz Tai, acrescentando que um resultado positivo direcionará o usuário para um hospital próximo para exames físicos e, possivelmente, uma biopsia para confirmar o diagnóstico.
Para seu próximo ato, a equipe conjunta pretende escalar esta vitória amplamente em toda a Ásia e em outros mercados. As discussões estão em andamento com as partes interessadas nos EUA e no Vietnã, diz Tai.
"Em 2020, assim que o serviço 5G foi iniciado, a Far EasTone introduziu a telemedicina 5G. Hoje, prestamos serviços em 12 municipalidades e 35 municípios em Taiwan, atendendo mais de 30 mil pessoas", explica Eric Chen, diretor de telecomunicações dos Produtos de Saúde, Far EasTone Telecom. "Estamos entusiasmados em trabalhar com a FEMH e a Intel no desenvolvimento da aplicação de detecção de câncer de laringe e valorizamos as parcerias entre verticais formadas. Continuaremos a aproveitar nossa experiência em conectividade, informação, tecnologia de comunicação e integração 5G, tornando a sociedade melhor".