Com canviarà la IA el futur de la salut?

Diagnòstics precoços, predicció de desastres naturals, fàrmacs més eficaços, formes de prevenció del suïcidi… La intel·ligència artificial (IA), capaç de processar quantitats ingents de dades i donar sentit a tota aquesta informació, és l'eina que ha aconseguit un avenç més gran en el camp de la salut durant els darrers anys. I els experts li auguren un futur encara més brillant.

"La IA ha explotat en l'àmbit públic l'últim any, però fa temps que l'estem implementant en recerca de medicina. L'anirem perfeccionant i anirem veient aplicacions clíniques útils aviat, durant els anys vinents. No és el futur, és el present o un futur molt immediat", assenyala Salvador Macip, director dels Estudis de Ciències de la Salut de la UOC i investigador del grup FoodLab.

Diagnòstic precoç de malalties

Però quines àrees en concret en sortiran més beneficiades? Com canviarà l'estat de salut de la població si es fonamenta en la IA? Segons Laia Subirats, professora dels Estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació de la UOC i investigadora del grup de recerca Cognitive Neuroscience and Applied Data Science Lab (NeuroADaS Lab) de l'eHealth Center de la UOC, entre els camps que poden experimentar un gran progrés es pot esmentar el del diagnòstic, que serà més eficaç i ràpid.

"Ara hi ha noves tècniques de processament d'imatges i de sensors, així com diferents tecnologies, com el processament de llenguatge natural (NLP) i l'aprenentatge federat en electronic health records (EHR)", assenyala. Un exemple d'aquestes aplicacions és l'estudi publicat a Nature per investigadors dels Estats Units del Cedars-Sinai Medical Center i de la Stanford University, que conclou que la IA millora els resultats dels humans en l'avaluació d'ecocardiogrames, una classe d'imatges emprades per diagnosticar malalties cardíaques. O el diagnòstic precoç i cribratge per augmentar la supervivència en càncer de pulmó, per a la qual cosa s'està desenvolupant un assaig al Regne Unit.

"El processament de les dades requereix un temps, però la IA permet analitzar-les a temps real, cosa que facilita detectar possibles anomalies més ràpidament. I això es pot aplicar tant al monitoratge com a una possible assistència en cirurgia", indica Subirats.

Salut mental: IA per prevenir el suïcidi i els trastorns juvenils

Un altre camp en què la IA pot aportar molts beneficis és el de la psicologia. Com explica Manuel Armayones, investigador principal del Behavioural Design Lab (BDLab) a l'eHealth Center i professor dels Estudis de Ciències de la Salut de la UOC, en un sistema públic saturat i en el qual el nombre de psicòlegs que treballen a la sanitat pública és insuficient, la IA es pot convertir en una eina clau. "No haurà de reemplaçar mai la figura del psicòleg, però es pot utilitzar per millorar la capacitat i l'abast de la tasca que fan els que ara mateix hi estan treballant", adverteix i sosté que podrà agilitar processos d'avaluació i diagnòstic, fer un primer cribratge d'urgència i gravetat de casos, i brindar suport en emergències com ara la prevenció del suïcidi o trastorns juvenils greus "entre algunes de les situacions que més patiment i preocupació social estan provocant en l'actualitat".

A més, l'investigador de la UOC veu un gran potencial en la IA per oferir un acompanyament diari en processos agreujats per la solitud, ja que pot proporcionar un seguiment continu i personalitzat a les persones que s'enfronten a situacions d'aïllament, "però sobretot com una eina a la disposició dels psicòlegs que els pot permetre tant avaluar molt millor el context social, familiar i personal com integrar la IA com un instrument per donar informació a les persones en temps real i en contextos específics sobre recursos, activitats, formacions, etc. que poden dur a terme". Aquestes recomanacions serien molt personalitzades "i podrien brindar experiències per a les quals no hi hagués barreres i que fomentessin la relació personal i física al seu entorn. No considero la IA com una eina 'aïllada' sinó com a part d'un pla integral d'abordatge a diferents nivells", indica Manuel Armayones.

Predicció de riscos per a la seguretat pública

El diagnòstic precoç i la salut mental no són les úniques àrees en les quals la IA pot ajudar. Per a Andreas Kaltenbrunner, investigador del grup Artificial Intelligence and Data for Society (AID4So) de l'IN3, les eines d'IA també tenen el potencial d'exercir un paper crucial en la resolució de conflictes per abordar la polarització creixent dins de la societat. "Per aconseguir-ho, les eines impulsades per IA poden analitzar dades de conflictes actuals, identificar-hi patrons recurrents i predir possibles àrees de tensió. A més, poden detectar polarització durant debats, resumir punts de vista oposats, ressaltar punts en comú i proposar possibles posicions de compromís", sosté.

Així mateix, es pot aplicar a la predicció de desastres naturals a través d'imatges en xarxes socials, com va demostrar el projecte liderat des del Massachusetts Institute of Technology (MIT) en el qual va col·laborar la investigadora líder del grup de recerca Artificial Intelligence for Human Well-being (AIWELL) de l'eHealth Center, Àgata Lapedriza, professora dels Estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació de la UOC. La recerca va aplicar eines de visió per computació que, una vegada entrenades amb 1,7 milions de fotografies, es van mostrar eficaces per analitzar, filtrar i detectar catàstrofes reals com ara inundacions, tornados o incendis forestals.

"La IA pot fer coses que per a un ésser humà serien impossibles de dur a terme sense el suport de la computació. Per exemple, processar quantitats immenses de dades", explica Lapedriza, que també ha participat en un projecte amb investigadors del grup liderat per Javier Borge CoSIN3, de l'IN3 de la UOC, i l'empresa DetectA per detectar automàticament, a partir d'imatges aèries públiques, quines teulades tenen amiant, un producte altament contaminant i perillós per a la salut.

Per aconseguir-ho, van crear una xarxa neuronal (un model d'aprenentatge profund) que, donada una imatge aèria d'una teulada, pot reconèixer si la teulada té amiant amb un 80 % d'encert, aproximadament. "Amb aquestes imatges de teulades amb amiant i imatges de teulades que no en tenen es pot entrenar la xarxa neuronal perquè aprengui a fer prediccions en teulades que no ha vist abans. La xarxa aprèn a identificar els patrons visuals prototípics de les teulades amb amiant (per exemple, determinats colors o textures), i així és capaç d'aprendre a fer la tasca de classificació (amiant o no amiant) en teulades que no ha vist mai", explica la professora de la UOC.

Com es pot garantir una IA transparent i de qualitat?

La IA està permetent una llista llarga d'avenços, però els experts sostenen que també presenta limitacions i obstacles. La manca de transparència i explicabilitat és un d'aquests, en opinió d'Andreas Kaltenbrunner. "Entendre com els models d'IA arriben als seus resultats és fonamental per despertar confiança i garantir la justificabilitat d'aquests resultats. Sense una visió clara del seu funcionament intern, les persones usuàries poden dubtar a adoptar plenament una solució d'IA", afirma.

A més, el desenvolupament i la implementació de sistemes d'IA exigeixen recursos, com ara potència informàtica, experiència especialitzada i infraestructura. I aquests recursos no són accessibles de manera uniforme, "cosa que podria exacerbar les desigualtats ja existents i sembrar dubtes sobre la sostenibilitat i l'impacte mediambiental d'una IA que consumeix molts recursos", continua l'investigador.

D'altra banda, com explica Laia Subirats, calen més dades de qualitat i un entorn col·laboratiu que permeti més interdisciplinarietat, a més d'una política de gestió que garanteixi la privacitat, la seguretat i la governança de les dades . Però, sobretot, la IA aplicada al món de la salut requereix supervisió, si el que es vol és un benefici que redundi en tota la població.

"La IA és una eina, no està substituint el treball humà, sinó facilitant-lo, si ho fem bé", explica Salvador Macip. "La veig com una calculadora: fa uns càlculs, però has de ser tu qui li doni les dades. És molt més ràpida calculant que nosaltres, però tota sola no pot fer res. La IA és una eina similar". En la seva opinió, el principal potencial d'aquesta tecnologia és que té una gran capacitat per processar dades i actuar com si pensés, "tot i que realment la IA no està creant res, està integrant informacions per generar models nous, però a partir de coses que ja existeixen. La interpretació que fa cal matisar-la, moderar-la, treballar-la… I aquí és on som ara", afirma Salvador Macip.