Eletrocardiograma com IA pode ser o exame do futuro no diagnóstico da COVID

Após um ano da pandemia da COVID-19, pesquisadores realizaram importantes descobertas sobre o comportamento da doença no organismo. Por exemplo, o coronavírus SARS-CoV-2 pode causar mudanças elétricas sutis no coração. A partir disso, uma equipe de cientistas norte-americanos desenvolveu um eletrocardiograma (ECG) habilitado com Inteligência Artificial (IA) para testes rápidos da infecção.

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De acordo com os primeiros dados do estudo, que recebeu aceite e deve ser publicado na revista médica Mayo Clinic Proceedings, o eletrocardiograma com IA foi capaz de detectar a infecção por COVID-19 no teste com um valor preditivo positivo (pessoas infectadas) de 37% e um valor preditivo negativo (pessoas não infectadas) de 91%. Quando outros pacientes do grupo controle foram adicionados à amostragem, o valor preditivo negativo chegou a 99,2%, em uma simulação de mundo real.

Para entender: o valor preditivo negativo é considerado como a probabilidade de um indivíduo com um resultado negativo não apresentar, realmente, nenhuma condição especial. Em outras palavras, é a taxa que define o quanto um resultado pode ser confiável para determinar que o paciente não esteja infectado pelo coronavírus, pensando no ECG com IA. Nesse caso, a tecnologia parece promissora em dizer que as pessoas não têm a doença.

Como foi desenvolvida a tecnologia?

O estudo que propõe o uso de eletrocardiogramas com inteligência artificial no diagnóstico da COVID-19 foi projetado por pesquisadores da Mayo Clinic e contou com apoio de um consórcio global de voluntários, que estão espalhados por quatro continentes e soma 14 países.

Para a análise da potencial ferramenta de diagnóstico, os cientistas selecionaram pacientes com dados de ECG na época em que testaram positivo para a COVID-19. Estes casos da infecção foram confirmados através de um teste genético para o vírus SARS-CoV-2. Em uma segunda etapa, os dados foram pareados para controle com dados semelhantes de ECG de pacientes que não estavam contaminados com o coronavírus.

No total, a equipe de pesquisadores usou mais de 26 mil ECGs para treinar a IA e cerca de outros 4 mil para validar suas leituras. Em uma terceira etapa, a IA foi testada em 7.870 ECGs não usados no treinamento. Em cada um desses conjuntos, a prevalência de COVID-19 foi observada em torno de 33%. Para refletir com precisão a taxa na população mundial real, mais 50 mil ECGs normais foram incluídos para atingir o índice de prevalência de 5% da infecção.

“A precisão é um dos maiores obstáculos na determinação do valor de qualquer teste da COVID-19”, afirmou Zachi Attia, engenheiro do Departamento de Medicina Cardiovascular da Mayo Clinic. “Não precisamos apenas saber a sensibilidade e a especificidade do teste, mas também a prevalência da doença. Adicionar os dados de ECG como controle extra foi fundamental para demonstrar como uma prevalência variável da doença — como encontramos em regiões com taxas amplamente diferentes da doença em diferentes estágios da pandemia — impactaria o desempenho do teste”, explicou Attia.

Desafios para o uso de eletrocardiogramas contra o coronavírus

“Esse estudo demonstra a presença de um sinal biológico no ECG consistente com a infecção por COVID-19, mas inclui muitos pacientes [muitas doenças causam alteração no coração]. Embora seja um sinal de esperança, devemos testá-lo prospectivamente em pessoas assintomáticas usando eletrodos, acoplados a smartphones, para confirmar que o teste pode ser usado na prática na luta contra a pandemia", observou Paul Friedman, presidente do Departamento de Medicina Cardiovascular da Mayo Clinic em Rochester, e autor sênior do estudo.

“Há estudos em desenvolvimento no momento para resolver essa questão”, comentou Friedman sobre o desafio em tornar os testes da COVID-19 por eletrocardiograma reais e acessíveis para a população. “Se validado prospectivamente usando eletrodos de smartphone, isso tornará ainda mais simples o diagnóstico da infecção por COVID, destacando o que pode ser feito com colaborações internacionais”, completou.

Para conferir o estudo publicado na revista científica Mayo Clinic Proceedings, clique aqui.