Fenotipagem inteligente com aprendizado de máquina para personalização terapêutica em programa digital de melhoria do sono

• Processo: 22/05965-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Vigência (Início): 01 de junho de 2022
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Saúde Coletiva - Saúde Pública
• Acordo de Cooperação: SEBRAE-SP
• Pesquisador responsável: Francisco Segóvia de Araujo
• Beneficiário: Francisco Segóvia de Araujo
• Empresa Sede: Vigilantes do Sono - Qualidade de Vida e Tecnologia Ltda
• CNAE: Educação profissional de nível tecnológico ; Atividades de serviços de complementação diagnóstica e terapêutica ; Atividades de atenção à saúde humana não especificadas anteriormente
• Assunto(s): Apneia do sono Insônia Aprendizado computacional Inteligência artificial Terapia cognitivo-comportamental Terapêutica Aplicativos móveis Polissonografia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apnéia do Sono | Aprendizado de Máquina | Insônia | Inteligência Artificial | Procedimentos e Técnicas Diagnósticas | Terapia cognitivo-comportamental | Terapias e manejo do sono

Resumo

Distúrbios do sono são prevalentes, se associam a desfechos relevantes em saúde e, geralmente, são subdiagnosticados. Há mais de 80 distúrbios descritos pela Classificação Internacional de Distúrbios do Sono (AASM, 2014), sendo a insônia e distúrbios respiratórios do sono os mais frequentes. Além disso, a sobreposição entre as duas condições clínicas é considerável, sendo que ~50% dos pacientes com apneia do sono também apresentam insônia. Dados do EPISONO mostraram que cerca de 1/3 da população adulta relatou insônia crônica, cerca de 1/6 teve apneia grave e ambas as condições duplicaram pronto-atendimentos e hospitalizações, em dois anos. A Vigilantes do Sono tem a missão de ajudar as pessoas a identificarem e cuidarem de seus problemas de sono e com a visão de tornar-se estratégia em saúde pública. Seu produto atual é um programa digital de Terapia Cognitivo-Comportamental para Insônia (TCC-I). É inovador e o primeiro construído com chatbot e Inteligência Artificial (IA). Inclui cerca de 51 sessões curtas (5-10 minutos), guiadas por uma assistente virtual e distribuídas em módulos. Até o momento, mais de 30 mil pessoas acessaram o aplicativo, cerca de 600 profissionais de saúde se cadastraram na plataforma de telemonitoramento e várias empresas contrataram a solução como benefício para colaboradores/clientes. O estudo de viabilidade do programa indicou sua acessibilidade, usabilidade e eficácia. Cerca de 86% dos usuários que completaram todos os módulos relataram melhora da qualidade do sono, apresentando aumento médio de 67,3 (52,8-81,8) minutos no tempo total de sono. Os benefícios e o custo-efetividade do programa digital são claros, além de seu potencial impacto social, pela redução nos gastos com saúde e aumento da produtividade. Entretanto, é significativa a parcela de indivíduos com insônia que não engajam ou respondem às modalidades terapêuticas. Há diferentes motivos que podem explicar estes efeitos. É razoável supor que a sobreposição com outros distúrbios do sono, como a apneia, seja um deles. Além disso, uma das principais queixas ligadas ao desengajamento é a necessidade de preenchimento dos diários de sono, fundamental para o ajuste dos algoritmos de personalização da terapia. Atualmente, o programa depende da inclusão manual dos dados de sono pelos usuários. Neste sentido, módulos que permitam a captação de dados objetivos do padrão de sono e de outros distúrbios e comorbidades, poderão aumentar a acessibilidade, o engajamento e a efetividade do programa. Assim, o presente estudo tem como objetivo desenvolver métodos de fenotipagem digital pela captação de dados pelo acelerômetro, microfone e câmera do celular, para medir o padrão de sono e características antropométricas, craniofaciais e intraorais relacionadas a risco de apneia, bem como sua integração com as medidas subjetivas que alimentem a inteligência artificial e aprimorem o aprendizado de máquina. Questões específicas envolvendo risco para apneia do sono e outras comorbidades serão adicionadas às disponíveis no aplicativo. Módulos de avaliação objetiva do sono, de presença de ronco, mensuração da circunferência cervical e imagens craniofaciais serão desenvolvidos e modelados em voluntários usuários do aplicativo. Os voluntários serão recrutados e aleatoriamente encaminhados para polissonografia no laboratório ou no domicílio e, simultaneamente, em ambos os grupos, serão avaliados pelas ferramentas incorporadas ao aplicativo. Todos os voluntários farão uso de actígrafo, por 14 dias consecutivos e, em cada uma das noites, serão também simultaneamente avaliados pelo aplicativo do celular. A aplicação de aprendizagem de máquina integrando dados subjetivos e objetivos do sono, indicação de sobreposição de distúrbios e outras condições clínicas, poderão aprimorar a identificação de fenótipos, enriquecendo a customização e adaptação de conteúdo pela IA, ampliando a abrangência e custo-utilidade dos serviços oferecidos pela Vigilantes do Sono. (AU)