IA transforma raios X em máquinas do tempo para tratamento de artrite

A pesquisa, apresentada na Conferência Internacional sobre Computação de Imagens Médicas e Intervenção Assistida por Computador (MICCAI 2025), descreve um poderoso modelo de IA capaz de gerar raios X “futuros” realistas, juntamente com uma pontuação de risco personalizada que estima a progressão da doença. Juntos, esses resultados fornecem aos médicos e pacientes um roteiro visual de como a osteoartrite pode evoluir ao longo do tempo.

Um grande passo em frente na previsão da progressão da osteoartrite

A osteoartrite, uma doença articular degenerativa que afeta mais de 500 milhões de pessoas em todo o mundo, é a principal causa de incapacidade entre os idosos. O sistema Surrey foi treinado em quase 50.000 radiografias de joelho de cerca de 5.000 pacientes, tornando-o um dos maiores conjuntos de dados desse tipo. Pode prever a progressão da doença cerca de nove vezes mais rápido do que ferramentas de IA semelhantes e funciona com maior eficiência e precisão. Os pesquisadores acreditam que esta combinação de velocidade e precisão poderia ajudar a integrar a tecnologia na prática clínica mais rapidamente.

David Butler, autor principal do estudo do Centro de Processamento de Visão, Fala e Sinal (CVSSP) da Universidade de Surrey e do Instituto de IA Centrada nas Pessoas, explicou:

“Estamos acostumados com ferramentas médicas de IA que fornecem um número ou uma previsão, mas sem muita explicação. Nosso sistema não apenas prevê a probabilidade de seu joelho piorar, mas também mostra uma imagem realista de como seria esse futuro joelho. Ver as duas radiografias lado a lado – uma de hoje e outra para o próximo ano – é um motivador poderoso. Ajuda os médicos a agir mais cedo e dá aos pacientes uma imagem mais clara de por que seguir seu plano de tratamento ou fazer mudanças no estilo de vida realmente importa. Acreditamos que este pode ser um ponto de viragem na forma como comunicamos riscos e melhoramos os cuidados com os joelhos osteoartríticos e outras condições relacionadas.”

Como o sistema visualiza a mudança

No centro do novo sistema está um modelo generativo avançado conhecido como modelo de difusão. Ele cria uma versão “futura” da radiografia de um paciente e identifica 16 pontos-chave na articulação para destacar áreas que estão sendo rastreadas em busca de possíveis alterações. Esse recurso aumenta a transparência, mostrando aos médicos exatamente quais partes do joelho a IA está monitorando, ajudando a criar confiança e compreensão em suas previsões.

A equipe de Surrey acredita que a sua abordagem poderia ser adaptada para outras doenças crónicas. Ferramentas de IA semelhantes poderão um dia prever danos pulmonares em fumadores ou monitorizar a progressão de doenças cardíacas, fornecendo o mesmo tipo de informações visuais e alerta precoce que este sistema oferece para a osteoartrite. Os pesquisadores agora estão buscando colaborações para levar a tecnologia aos hospitais e ao uso diário da saúde.

Maior Transparência e Intervenção Precoce

Gustavo Carneiro, professor de IA e aprendizado de máquina no Centro de Visão, Fala e Processamento de Sinais (CVSSP) de Surrey, disse:

“Os sistemas de IA anteriores podiam estimar o risco de progressão da osteoartrite, mas muitas vezes eram lentos, opacos e limitados a números em vez de imagens nítidas. Nossa abordagem dá um grande passo em frente ao gerar rapidamente raios X futuros realistas e ao identificar as áreas da articulação com maior probabilidade de sofrer alterações. Essa visibilidade extra ajuda os médicos a identificar pacientes de alto risco mais cedo e a personalizar seus cuidados de maneiras que antes não eram práticas.”