Cientistas da IBM inventaram um pequeno dispositivo sem fio, portátil, que usa Inteligência Artificial e fica na ponta dos dedos dos pacientes. O protótipo pioneiro do “sensor de unha” desenvolvido pela IBM Research mede continuamente a maneira como a unha de uma pessoa se dobra e se movimenta nas atividades diárias, um indicador importante da força de preensão da mão (força de agarre do movimento da mão). O movimento da unha é imperceptível para a vista, se dando em uma escala de mícrons – a milésima parte de um milímetro. Entre outros indicativos, a métrica está associada à eficácia da medicação em indivíduos com Parkinson, com a função cognitiva em pessoas com esquizofrenia, com o estado de saúde cardiovascular e com as causas de mortalidade geriátricas.
O Parkinson é um distúrbio neurológico degenerativo crônico que afeta uma em 100 pessoas com mais de 60 anos. Estima-se que mais de cinco milhões de pessoas tenham a doença em todo o mundo, e o número está aumentando com o envelhecimento atual da população. Embora caracterizados principalmente por disfunções motoras, incluindo tremores involuntários e movimentos prejudicados, alguns pacientes também apresentam declínio cognitivo, problemas de comportamento e distúrbios do sono.
A Fundação Michael J. Fox para a Pesquisa de Parkinson deu acesso a dados à IBM para entender melhor a doença e preparar o caminho para tratamentos mais eficazes. Por meio dessa parceria, a Michael J. Fox Foundation disponibilizou seus dados da Parkinson’s Progression Markers Initiative (PPMI), um estudo que compilou informações longitudinais anônimas de grupos de pacientes com as mesmas características com Parkinson.
Como funciona? – O pequeno sensor apresentado pela IBM Research consiste em medidores conectados à unha e a um pequeno computador que coleta amostras dos valores de tensão e dados de um acelerômetro presente do dispositivo que se comunica com um relógio inteligente. O relógio, por sua vez, utiliza modelos de machine learning para avaliar a bradicinesia (lentidão dos movimentos, especialmente os voluntários complexos), tremor e discinesia (movimentos anormais e involuntários), que são sintomas do Parkinson.
O sensor mede também os movimentos das unhas e coleta dados que são estudados por algoritmos de inteligência artificial para indicar padrões. Isso pode dar aos médicos uma visão mais clara da força de preensão ao longo do tempo e recomendar tratamentos personalizados.
Porque é importante? – Atualmente, um método para medir a progressão de uma doença é conectar sensores à pele para capturar movimentos, dados sobre a saúde dos músculos e células nervosas, ou mudanças na atividade das glândulas sudoríparas, que podem refletir a intensidade do estado emocional de uma pessoa. Mas com pacientes mais velhos, esses sensores baseados na pele podem causar problemas, incluindo infecção.
Como se originou? – As pessoas interagem com objetos usando as mãos. Por meio do tato sentimos temperatura, texturas de superfície e entre outros. A equipe da IBM Research percebeu que seria possível obter sinais interessantes dos movimentos das unhas e como elas se dobram durante o dia, já que usamos nossos dedos para interagir com o ambiente.
Uma das funções das unhas humanas é orientar a ponta do dedo no objeto que está sendo manipulado. Acontece que nossas unhas podem se deformar – elas se dobram e se movem – quando as usamos para agarrar ou quando flexionamos e estendemos os dedos. Esta deformação é geralmente da ordem de mícrons – milésimo de milímetro – de um único dígito e não é visível a olho nu.
A partir destas informações, cientistas da IBM aproveitaram o poder da inteligência artificial e do machine learning para obter, analisar e entender dados valiosos sobre a progressão da doença.
Resultados – Com o sensor, é possível obter informações sobre o estado de saúde do paciente de uma nova maneira. Este trabalho também serviu de inspiração para um novo dispositivo modelado na estrutura da ponta do dedo que poderia um dia ajudar os tetraplégicos a se comunicarem.
