Uma ferramenta inovadora de IA pode revelar como as escolhas de estilo de vida, como beber, fumar, uma dieta pobre e a inatividade, podem envelhecer prematuramente o coração de uma pessoa.
Esta IA foi desenvolvido por uma equipa liderada pelo Professor Declan O'Regan do Instituto de Ciências Médicas de Londres do Conselho de Investigação Médica.
Pallab Ghosh, correspondente da BBC Science, curioso sobre a saúde do seu próprio coração, voluntariou-se para experimentar esta avaliação de IA de ponta.
O líder da equipa, Prof. O'Regan, explicou o significado da ferramenta, afirmando: "Quando olhamos para o rosto de alguém, somos capazes de avaliar se essa pessoa parece jovem ou velha para a sua idade - os nossos órgãos são iguais".
E continuou: "Algumas pessoas têm corações muito mais jovens - e outras têm corações que envelheceram prematuramente e são mais propensos a doenças. Por isso, queremos descobrir quais são esses factores".
Embora existam vários métodos para analisar a saúde do coração, como exames, ECGs e leituras da tensão arterial, todos eles estão sujeitos a limitações e, geralmente, só detectam problemas e anomalias mais graves. Mesmo os problemas menores passam muitas vezes despercebidos aos cardiologistas.
Como salientou o Prof. O'Regan, esta IA revela os "golpes e arranhões acumulados ao longo da vida, através da bebida, do tabaco, da má alimentação e da falta de exercício".
Depois de se submeter a um exame de ressonância magnética após o exercício e de realizar várias acções, o sistema de IA analisou o exame de Ghosh. Este foi comparado com os dados de 5000 indivíduos que levavam uma vida consistentemente saudável.
Os resultados de Ghosh foram algo encorajadores. A IA determinou que a sua idade cardíaca era 63 anos, um pouco mais velha do que a sua idade real de 61 anos.
Em conversa com o Prof. O'Regan, Ghosh questionou se as recentes mudanças positivas no estilo de vida poderiam ter ajudado a atenuar os efeitos dos seus hábitos alimentares anteriores. "Não sabemos se o envelhecimento prematuro do coração se deve aos nossos genes e se nascemos destinados a ter um coração mais velho ou se se deve mais ao nosso estilo de vida", respondeu O'Regan.
Também não sabemos se a taxa de envelhecimento pode ser alterada ou se pode ser reversível, permitindo que as pessoas voltem a ter um coração mais jovem se tiverem o tratamento correto".
A investigação inicial aponta os genes ligados à elasticidade muscular como factores influentes no envelhecimento do coração.
Da mesma forma, acredita-se que certos genes relacionados com o sistema imunitário, que podem inadvertidamente causar inflamação se estiverem demasiado activos, também desempenham um papel importante. Estão a ser investigados os genes que fazem parte integrante do transporte de sinais eléctricos através do coração, assegurando um batimento cardíaco constante.
Com uma compreensão mais profunda das influências genéticas no envelhecimento do coração, o Prof. O'Regan e a sua equipa tencionam produzir novos tratamentos específicos, como descreve: "A genética pode ajudar-nos a retardar ou a inverter o envelhecimento - e estes exames podem também ajudar a avaliar novas terapias, para ver o impacto que têm nos danos".
Como funciona o sistema
O Professor O'Regan e a sua equipa têm vindo a desenvolver sistemas de diagnóstico de cardiologia por IA há vários anos.
Aqui está o culminar do seu trabalho:
Análise de imagem do coração
A equipa de O'Regan está a revolucionar a forma como olhamos para o coração utilizando a aprendizagem automática (ML), em particular através da aprendizagem profunda.
Estão a desenvolver novas técnicas de análise de conjuntos de dados de RMN cardíaca para compreender as características complexas do coração, como a sua função, geometria e características dos tecidos.
Isto permite segmentar os movimentos do coração e analisá-los de forma independente.
Previsão de acontecimentos adversos
A equipa é também pioneira na utilização da IA para prever eventos adversos em doenças cardíacas.
Ao utilizarem algoritmos de aprendizagem profunda que integram dados complexos, incluindo fenótipos de movimento, genética e variáveis clínicas, estão a construir uma compreensão mais matizada da insuficiência cardíaca.
O objetivo é criar sistemas de raciocínio artificial para analisar e interpretar exames ao coração.
Ligação entre genes e doenças cardíacas
O grupo investiga a razão pela qual as doenças cardíacas se manifestam de forma diferente consoante os indivíduos, explorando a ligação entre a genética e o coração.
Estão a tentar definir classes de cardiomiopatia e descobrir o papel que as variantes genéticas desempenham na predisposição dos indivíduos para determinadas doenças cardíacas.
Identificação de vias moleculares
Ao tirar partido da aprendizagem automática, a equipa está a realizar uma investigação em grande escala para encontrar genes que possam ser alvo de novos medicamentos para reduzir o risco de doenças cardíacas.
O Prof. O'Regan e a sua equipa desenvolveram vários softwares e ferramentas disponíveis através do Projeto Coração Digital do Reino Unido GitHubpermitindo a outros investigadores tirar partido dos seus métodos.
