Un grup de doar câțiva cercetători români, medici și informaticieni, coordonați de Smaranda Belciug, o tânără de 38 de ani, este pe cale să „nască” un soft capabil să depisteze anomaliile congenitate ale feților cu ajutorul ecografului.

Are o sarcină în care fătul este insuficient dezvoltat și că trebuie ca bebelușul să fie scos de îndată. Asta i-a comunicat Smarandei Belciug, 38 de ani, medicul obstetrician care-i supraveghea sarcina în urma unei echografii făcute în săptămâna a 33-a de sarcină. De trei ori măsurase medicul parametri la echograf. Și de trei ori greșise. Prima care și-a dat seama a fost chiar Smaranda, viitoarea mamă.

”I-am spus că nu cred că-i corectă măsurătoarea”

”Media măsurătorilor era foarte mică, dar valorile erau foarte dispersate. Mi-a spus că este grav și că trebuie scos copilul. Se stabilise deja că este preamatur copilul, că va beneficia de incubator, de ventilator, vă dați seama. Un coșmar pentru orice mamă. Și, l-am rugat pe medic, cu toate că toată lumea spune că medicina nu e matematică, să mai așteptăm un pic și să mai facem o ecografie peste câteva zile. I-am spus că nu cred că este corectă măsurătoarea. Am repetat-o și mi-a spus: da, ai dreptate, copilul este în regulă”, povestește Smaranda Belciug.

Era luna august, mai spune Smaranda, acum 9 ani, medicul a plecat în concediu și a lăsat-o în grija dr. Dominic Iliescu: ”Am născut cu dr. Iliescu un băiețel perfect sănătos, mi-a plăcut foarte mult stilul lui de lucru și am început să colaborăm. Împreună am scris o carte despre Inteligența Artificială în sarcină care urmează să apară în 2023, în Germania”.

Dr. Dominic Iliescu, conferențiar la Univesitatea de Medicină și Farmacie din Craiova, este și unul dintre medicii implicați în realizarea proiectului PARADISE, proiect care a luat naștere ca urmare a experienței Smarandei.

Ea s-a gândit că ar fi foarte util un instrument care să ajute medicii ginecologi să scadă rata de eroare în interpretarea unui diagnostic, dar a și avut capacitatea de a-l crea. Pentru că Smaranda este conferențiar la Facultatea de Științe a Universității din Craiova, are un doctorat în informatică și este și fiică de profesori universitari care i-au insuflat dragostea pentru învățătură și cercetare.

Medicul neexperimentat depistează o treime din cazuri

Proiectul a fost depus în iulie 2021 și a primit un grant de finanțare de la Ministerul Cercetării. ”În aprilie-mai, anul acesta, am aflat că am câștigat, au fost acordate doar 6 granturi pe informatică, printre care și al nostru. De ce e importantă povestea asta cu depistarea anomaliilor congenitale? Pentru că un medic cu experiență poate pune un diagnostic corect în 66% dintre cazuri. Un medic tânăr, fără experiență, și care a urmat doar cursul de ecografie, este în stare să depisteze 33% dintre cazuri. Proporția este foarte mică”, adaugă Smaranda Belciug.

Cum ajută acest soft de inteligență artificială care va fi creat în cadrul programului PARADISE? ”Medicul se uită la stomacul fătului, să zicem. Și dacă vede o anomalie, bine, dacă, nu, nu. Ce face acest soft de inteligență artificială este ca, folosind o bază de date de antrenament conținând filme etichetate de medici foarte experiementați ca fiind cu copii sănătoși sau bolnavi, învață să recunoască singur când vede o imagine dacă acel organ are sau nu anomalii. Nu pune diagnostic, să fie foarte clar! Doar semnalează: aici s-ar putea să fie o problemă, fii mai atent! Deci, practic, echipa de medici a luat date prospective și retrospective și se uită pe fiecare film, marchează organele, ni le arată, noi, informaticienii, scriem algoritmii de I, îi validăm statistic, și acum, de exemplu, am reușit cu acuratețe de 93% calculatorul să-și poată da seama care este planul de vizualizare și să identifice organul. După care urmează să-l învățăm să spună dacă organul este normal sau nu”, explică specialista în informatică.

Cum învață creierul artificial

”Hrănit” cu sute și mii de imagini, creierul artificial învață singur să recunoască eventualele anomalii. ”Este ca atunci când înveți un copil de 2 ani ce e un câine, ce e o pisică. Și-i tot arăți, îi dai multe exemple și copilul învață. Când îl testezi și-i dai cazuri noi, cărți noi, imagini noi copilul este în stare să spună: acesta este un câine, aceasta este o pisică. Așa și noi cu calculatorul: asta e vezică, asta-i o coloană, decocamdată la stadiul acesta suntem, n-am ajuns la stadiul în care să poată să spună dacă organul este normal”, mai spune cercetătoarea.

Există foarte multe studii de cercetare axate pe inteligența artificială în medicină care se publică, dar pe care nu le regăsim și în viața reală, admite Smaranda Belciug. ”Practica ne omoară. În industrie nu este același lucru. În industrie, IA a fost absorbită mult mai repede și mai bine. De ce? Pentru că acolo nu este chiar sănătatea omului în joc. Și atunci, medicii sunt destul de reticenți. Din punctul meu de vedere, medicii nu vor fi niciodată înlocuiți de IA. Aceasta este doar ca un prieten, ca un sfătuitor. Cineva care te trage de mânecă atunci când poate ești obosit. Noi avem în proiect medici care chiar vor să facă ceva. Comunicarea este foarte importantă. Pentru că un proiect poate să fie distrus dacă fiecare se crede mai deștept și mai important decât celălalt”, subliniază Smaranda.

35 de ani, media de vârstă a echipei

Echipa pe care ea o conduce este una unde media de vârstă este de 35 de ani. ”Pe partea de IT majoritatea celor implicați sunt studenți, masteranzi și doctoranzi, fosși absolvenți de Informatică de la Universitatea din Craiova și fiecare știe care e rolul lui. Și atunci, vorbim cu ei, punem întrebări corecte, ei ne răspund la fel. Un fost masterand, acum doctorand a făcut cursuri cu medicii și i-a învățat să-și instaleze limbaje de programare pe calculator ca să poată să folosească apoi unelte de etichetare. Medicii și-au răpit din timpul lor prețios ca să învețe lucruri care ne ajută pe noi. De asemenea, nouă ni s-au arătat mii de ecografii ca să înțelegem structuri anatomice, cum funcționează împreună, etc. Este o muncă de echipă în care fiecare înțelege ce rol are și care e importanța acestui rol. De asta merge treaba”, consideră universitarul.

PARADISE urmează să se încheie în decembrie 2024. Ce șanse sunt ca rezultatele lui să fie valorificate în practică rămâne de văzut. ”La fel ca și la medicamente sau vaccinuri, pentru a intra în uz ele trebuie să fie aprobate de FDA, în SUA, sau de EMA, în Europa, o autoritate sanitară care pe baza studiilor clinice să vadă dacă softul respectiv își face treaba. Apoi, mingea va sta în terenul firmelor care produc echografe. Dacă ei vor fi interesați, dacă ei vor vedea că rezultatele pe testele noastre sunt bune, atunci ne vor contacta să le dăm produsul”, conchide Smaranda Belciug.

PARADISE este un proiect de cercetare finanțat de Ministerul Cercetării, Inovării și Digitalizării a cărui valoarea este de 1.194.369 lei.

În România, nu există statistici care să arate cât de frecvente sunt anomaliile congenitale la făt, dar potrivit statisticii Organizației Mondiale a Sănătății, circa 6% dintre nou-născuți se nasc cu astfel de malformații. Anomaliile congenitale apar în timpul formării sau dezvoltării fătului și afectează structura sau funcțiile acestuia ducând la nașterea unor copii cu probleme majore de sănătate. O parte dintre anomalii sunt depistate acum prin investigații echografice prenatale și teste genetice, dar cele mai multe sunt descoperite după naștere.

Smaranda Belciug a câștigat anul acesta premiul ”Mihai Drăgănescu” al Academiei Române pentru cărțile ”Inteligența Artificială în cancer” și ”Inteligența Artificială în sistemul medical”.