quinta-feira, 6 de janeiro de 2022

Software de análise facial ajuda a examinar a doença de Parkinson

January 6, 2022 - Artigo Resumido

Um novo estudo mostra que o software de análise facial pode distinguir pessoas com doença de Parkinson (DP) de controles saudáveis ​​com mais de 95% de precisão, trabalhando apenas com três vídeos curtos de indivíduos demonstrando surpresa, nojo e sorrindo. O software faz parte de um conjunto de ferramentas para análise remota de DP, incluindo análise de vídeo de tarefas motoras e análise de áudio da fala.

O software faz parte de um conjunto de ferramentas para análise remota de DP, incluindo análise de vídeo de tarefas motoras e análise de áudio da fala.

Talvez a ferramenta mais importante no kit de ferramentas do neurologista seja um agudo poder de observação: a habilidade de sentir um leve enfraquecimento da pegada, uma pequena assimetria no balanço dos braços, uma sutil diminuição na velocidade do toque do dedo. Essas observações são a chave para o diagnóstico clínico precoce, especialmente em doenças sem biomarcadores validados, como a doença de Parkinson (DP).

Mas mesmo em um país abastado como os Estados Unidos, existem dezenas de milhares, talvez centenas de milhares, de pessoas em risco ou nos estágios iniciais de DP sem acesso imediato a um neurologista; em todo o mundo, a lacuna entre a necessidade e o acesso é muito maior.

Ferramentas de triagem assistida por computador têm o potencial de preencher parcialmente essa lacuna, de acordo com Ehsan Hoque, PhD, professor associado de ciência da computação na Universidade de Rochester, em Nova York, e coautor de um novo estudo que mostra que o software de análise facial pode distinguir pessoas com DP de controles saudáveis ​​com melhor que 95 por cento de precisão, trabalhando apenas com três vídeos curtos de indivíduos demonstrando surpresa, nojo e sorrindo. O software faz parte de um conjunto de ferramentas para análise remota de DP, incluindo análise de vídeo de tarefas motoras e análise de áudio da fala.

“Queremos habilitar o rastreamento que está disponível a qualquer hora e em qualquer lugar, para que qualquer pessoa em qualquer parte do mundo possa acessar um site, realizar um subconjunto das tarefas da United Parkinson's Disease Rating Scale e imediatamente obter uma referência se seus resultados indicarem uma alta probabilidade de DP”, disse o Dr. Hoque.

Ele faz a triagem, não diagnostica.

O software não fornece um diagnóstico, enfatizou o Dr. Hoque. “Não usamos a palavra ‘diagnóstico’- essa é uma expectativa muito forte. Estamos rastreando pacientes. Não há como garantir que o algoritmo será 100 por cento preciso. Alguns erros são prováveis.”

Mas é claro que os neurologistas humanos também cometem erros, observou ele, acrescentando que as estimativas de diagnósticos incorretos de DP variam de 10 a 30 por cento, com tremor essencial e síndromes atípicas de Parkinson no topo da lista.

A hipomimia - expressão facial reduzida - é uma característica da DP e, em muitos pacientes, pode ser observada no início da doença. O software de análise de movimento que Hoque e sua equipe desenvolveram pode detectar até mesmo as expressões mais minuciosas de hipomimia, disse ele. “Podemos quantificar esses movimentos, que podem ser invisíveis ao olho humano, e compará-los a quem não tem o Parkinson. O algoritmo do computador pode detectar diferenças sutis que um neurologista pode não ver.”

E, ao contrário das primeiras formas de tecnologia de captura de movimento, que dependiam da aplicação de pontos reflexivos na pele e do rastreamento de seus movimentos, “a tecnologia avançou tanto que agora não temos necessidade disso”, disse Hoque. Uma simples webcam ou smartphone, mesmo com pouca luz, fornece todas as informações de que o sistema precisa.

"Este é um estudo realmente empolgante e tem algumas aplicações importantes, incluindo talvez, com desenvolvimento posterior, a capacidade de ajudar médicos menos experientes a distinguir a DP de outras síndromes parkinsonianas.” - DR. DEANNA SAYLOR

Detalhes do estudo

No estudo, publicado no jornal afiliado à Nature npj Digital Medicine em setembro, os pesquisadores carregaram e analisaram vídeos de 61 indivíduos com DP e 543 controles correspondentes. Os participantes foram convidados a fazer três expressões faciais - surpresa, desgosto e sorriso - com um retorno a um rosto neutro entre cada uma. O programa analisou a variação, ou grau de mudança de neutro, no movimento de várias "unidades de ação facial" individuais, como "levantador de bochecha" ou "puxador de canto de lábio", que se correlacionam com pequenos conjuntos de movimentos musculares individuais, e quais mostraram estar consistentemente envolvidos nas expressões evocadas. O aumento da bochecha, por exemplo, envolve a contração do orbicularis oculi e da pars orbitalis.

“Nossa análise mostrou que os indivíduos com DP têm menos movimentos musculares faciais do que aqueles sem DP, disse Hoque, com menos variação em quase todas as unidades de ação facial envolvidas em cada uma das três expressões.

“Descobrimos que a expressão mais importante para predição era o sorriso”, o que corrobora estudos anteriores sobre hipomimia em DP, disse ele.

Essa descoberta é particularmente emocionante, acrescentou o Dr. Hoque, porque há 93 milhões de novas selfies tiradas e enviadas todos os dias apenas pelo sistema Android, a maioria das quais envolve sorrir, potencialmente fornecendo (com as permissões apropriadas) um vasto banco de dados para triagem de toda a população.

“Queremos habilitar a triagem que está disponível a qualquer hora e em qualquer lugar, para que qualquer pessoa em qualquer parte do mundo possa acessar um site, realizar um subconjunto das tarefas da United Parkinson Disease Rating Scale e imediatamente obter uma referência se seus resultados indicarem uma alta probabilidade de DP. ”- DR. EHSAN HOQUE

Ao contrário dos testes genéticos, que são amplamente disponibilizados por empresas privadas sem receita, é improvável que o rastreamento da DP surja sem regulamentação e fora dos limites do sistema médico atual, observou o Dr. Hoque. O indivíduo que descobre que pode ter DP incipiente “precisa receber essa informação de uma forma que o capacite”, por meio da busca de encaminhamento para diagnóstico definitivo, por exemplo, afirmou.

Além da triagem, o conjunto de software analítico, uma vez totalmente validado, pode fornecer ao neurologista uma maneira de monitorar pacientes com DP remotamente, conforme sua doença progride ou novos medicamentos são introduzidos.

“Se o paciente tem DP, o sistema pode permitir que a United Parkinson's Disease Rating Scale seja realizada em casa, sem fazer uma visita à clínica”, disse o Dr. Hoque.

“Nos Estados Unidos, 40% das pessoas com mais de 65 anos que têm DP não podem ver um neurologista”, devido à distância, seguro ou imobilidade, disse Hoque. “Esta poderia ser uma forma de os neurologistas cuidarem de mais pacientes, devido ao tempo limitado de que dispõem, para reduzir as iniquidades em nosso sistema de saúde”.

Comentário de especialista
A avaliação remota de pacientes com DP é uma promessa para países com poucos recursos, disse Deanna Saylor, médica, professora assistente de neurologia na Universidade Johns Hopkins. “Este é um estudo realmente empolgante e tem algumas aplicações importantes, incluindo talvez, com mais desenvolvimento, a capacidade de ajudar médicos menos experientes a distinguir a DP de outras síndromes parkinsonianas.”

Enfrentar as desigualdades no sistema de saúde global é parte do que levou o Dr. Saylor à Zâmbia, no centro da África Austral, um país de 18 milhões de habitantes. Quando ela chegou, quatro anos atrás, não havia um único neurologista zambiano, e apenas quatro neurologistas ex-patriarcas americanos e europeus que prestavam atendimento neurológico ambulatorial um dia por semana. O Dr. Saylor começou a trabalhar em um hospital público na capital, Lusaka, com foco em internação e treinamento de médicos zambianos em pesquisa e tratamento clínico em neurologia.

Dado que não temos testes auxiliares, como DaTscans para confirmar o diagnóstico da doença de Parkinson em nosso meio, ela disse, este software de triagem poderia ser potencialmente reaproveitado como um teste clínico para fornecer dados de suporte adicionais para o diagnóstico da doença de Parkinson em nosso meio e fornecer feedback para os trainees sobre a probabilidade do diagnóstico de Parkinson que eles estão considerando.

No entanto, ela observou, a introdução de uma ferramenta de triagem para DP em um país extremamente mal atendido por neurologistas pode apenas levar o problema ainda mais longe. “Minha preocupação é que, se alguém fizer um exame positivo para um alto risco de doença de Parkinson, qual será o próximo passo? Para um clínico geral com um conhecimento muito limitado de neurologia, como eles irão lidar com o paciente?”

Ao mesmo tempo, disse Saylor, a tecnologia desempenhou um papel importante na expansão da capacidade neurológica de sua clínica. Seu centro está ligado a dois outros hospitais fora da capital, por meio dos quais ela e alguns colegas podem atender pacientes remotamente. Eles também desenvolveram uma clínica de teleneurologia básica usando principalmente chamadas telefônicas para fornecer cuidados aos pacientes de sua própria clínica quando ela estava fechada durante os surtos do COVID-19.

“Estamos começando a fazer experiências com a teleneurologia também como fórum de treinamento, para que possamos atender o paciente com um clínico geral na sala. Esse médico ajudará na avaliação e, em seguida, conversará conosco sobre o diagnóstico diferencial e o manejo do caso, aumentando assim suas habilidades neurológicas. É por isso que o treinamento é tão importante - não é apenas os pacientes que posso ver, mas os pacientes que eu treinei podem ver.”

“Este tipo de sistema [de rastreamento assistido por computador] pode ser muito útil para estudos epidemiológicos”, comentou Alberto J. Espay, MD, FAAN, professor de neurologia e presidente do Gardner Center for Parkinson's Disease da Universidade de Cincinnati, e ex- chefe da Força-Tarefa sobre Tecnologia da Sociedade Internacional de Parkinson e Distúrbios do Movimento. “Seria uma forma valiosa de compreender a prevalência da doença de Parkinson na população, mas talvez não para fins de recrutamento para o ensaio”, disse ele, já que a própria hipomimia pode ser uma característica de outros distúrbios parkinsonianos também.

Todo o conjunto de ferramentas desenvolvido pela equipe de Rochester também pode ser usado no consultório do neurologista geral, disse ele. “Isso pode ajudar a restringir o conjunto de testes que se consideraria fazer na clínica, e isso pode ser útil.”

No entanto, observou o Dr. Espay, a tecnologia, neste caso, está apenas ecoando o exame clínico, e seu resultado final tem as mesmas limitações. “Sabemos que nenhuma característica clínica da DP se correlaciona com qualquer anormalidade patológica específica”, disse ele. “Duas pessoas com os mesmos sintomas podem ter patologias diferentes e duas pessoas com a mesma patologia podem ter sintomas diferentes. Desta forma, a categoria clínica de “doença de Parkinson” é “uma criação artificial conveniente que ajuda nos esforços de classificação, mas não com tratamentos modificadores da doença, o próximo nível de esforço terapêutico”.

O Dr. Espay disse que uma promessa não realizada da tecnologia seria "questionar nossas crenças e investigar a biologia viva, não correlacionar com comportamentos ou confirmar o conto de fadas da doença de Parkinson que criamos há dois séculos, mas identificar os muitos expressões de Parkinson nas pessoas afetadas.” Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Neurology Today.

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