Inteligência Artificial na Fisioterapia: o que ninguém está contando…

No alvorecer de uma nova era de inovação em saúde, a Fisioterapia encontra-se à beira de uma revolução impulsionada pela Inteligência Artificial (IA). O ChatGPT, uma ferramenta de Natural Languagem Processing (NLP) ou processamento de linguagem natural, chega como um protagonista nesse cenário transformador, prometendo expandir os horizontes da formação acadêmica e da prática clínica em Fisioterapia.

No entanto, é preciso revelar que o brilho desse potencial que todos andam espalhando é diretamente proporcional à profundidade de seu treinamento de AJUSTE FINO – uma jornada meticulosa de Fine Tuning (FT) que precisa equipar a máquina com a precisão e a sensibilidade linguística necessárias para navegar no complexo universo da formação profissional e atuação clínica em Fisioterapia.

Eu sou a Profa. Denise da Vinha e desde Abril/2023 preparo docentes e profissionais em cursos, pesquisas e publicações sobre Inteligência Artificial (IA) na educação, no ensino superior e na área da saúde.

Neste texto quero explicar que todo mundo anda falando de altos resultados mas ninguém explica direito o que está por trás de resultados de excelência na integração da IA nos vários setores produtivos e educacionais. Acredite: não é simples como fazem parecer!

Através de um diálogo tecido com termos técnicos e nuances de significados, o ChatGPT precisa ser “adestrado” para compreender e interagir com precisão, para dar suporte e assessoria a um fisioterapeuta, oferecendo insights e analisando dados sobre os resultados das abordagens terapêuticas com a fluidez de um especialista. Este processo de treinamento não é apenas uma questão de alimentar algoritmos com dados, mas sim de cultivar uma inteligência artificial que possa refletir a empatia e o discernimento que são marcas registradas do cuidado humano.

Além disso, a integração da IA nos cuidados de saúde carrega consigo uma responsabilidade ética inerente. A privacidade do paciente, a confidencialidade dos dados e a integridade das decisões clínicas formam o tripé ético que sustenta essa integração. Preparar o ChatGPT para atuar na fisioterapia é, portanto, um ato de equilíbrio delicado entre a inovação tecnológica e a preservação dos princípios éticos que regem a prática da saúde.

Neste texto, convidamos estudantes e profissionais da fisioterapia a explorar como o treinamento especializado do ChatGPT pode desbloquear capacidades inéditas na área, e como, juntos, podemos moldar uma ferramenta de IA que não apenas simula, mas amplifica a competência e a compaixão dos fisioterapeutas. Prepare-se para mergulhar em uma jornada de descoberta, onde a tecnologia encontra a humanidade, e a IA se torna uma extensão da arte da fisioterapia.

Texto escrito pelo meu GPT4, até aqui com 10 meses de “adestramento” específico

O que ninguém está contando?

A ideia de escrever um texto sobre o árduo trabalho preliminar sobre o treinamento de algoritmos de Natural Language Processing (NLP) e Fine-Tuning de uma conta ChatGPT, para alcançar os resultados de uso que andam divulgando, na Fisioterapia, é uma necessidade. E o motivo é bem simples: faça uma busca Google com a expressão “Inteligência Artificial na Fisioterapia” e os resultados serão praticamente uma cópia, uns dos outros, e todos eles escritos com o padrão de linguagem ChatGPT (ou seja, textos escritos e copiados diretamente).

E o que ninguém conta?

Ninguém conta COMO CHEGAR LÁ, nestes tais resultados, porque eles não acontecem nos primeiros dias ou semanas de uso do ChatGPT. E ninguém conta porque ninguém faz, poucos leem ciência e menos pessoas ainda descobriram como fazer uso real/oficial do ChatGPT em práticas éticas e produtivas.

Repetir infinitamente o óbvio para arrecadar cliques faz esse efeito de esvaziamento de coerência impactar nos textos que você encontrará como resultados desta pesquisa sugerida.

A integração da Inteligência Artificial (IA) nos cuidados de fisioterapia pode ser profundamente impactante, como muitos textos apontam. O problema está no “PODE SER”…

Para que essa integração seja eficaz, é crucial que os sistemas de IA, como o ChatGPT, sejam adequadamente treinados e ajustados (fine-tuned) para compreender e processar linguagem e conceitos específicos da fisioterapia. Assim, é preciso que alguém pare esta roda-gigante para esclarecer, “na real”, sobre a necessidade de treinamento dos modelos de IA para explorar produtivamente e com máxima precisão na atuação fisioterapêutica.

Esta é uma ação providencial neste momento em que o acesso ao ChatGPT celebra um ano, que a OpenAI contabiliza 2 milhões de desenvolvedores, 92% das empresas listadas na Fortune500 como clientes e 100 milhões de usuários ativos semanais. São números impressionantes e que demonstram uma certeza: IA veio para ficar e quem não está por dentro, estará de fora muito em breve!

Print da tela do OpenAI DevDay 2023, com dados atuais sobre o ChatGPT. Assista na íntegra aqui.

IA e Fisioterapia: a visão em linhas gerais (que muitos falam)

Vamos aos fatos.

Fizemos uma análise de textos científicos sobre potenciais usos e cuidados com a IA na Fisioterapia. Desta análise tiramos as seguintes diretrizes gerais:

[1] Melhoria no Diagnóstico e Tratamento

A IA pode melhorar a resolutividade do diagnóstico funcional, identificação de padrões e sugerir e/ou discutir bases técnicas e científicas para definir a melhor abordagem fisioterapêutica, desde que tenha acesso a dados e lance mão de apoio (plugins) apropriado. O fato é que, porque pode processar grandes volumes de dados e reconhecer padrões, isso faz com que seja útil para identificar anormalidades do movimento, mesmo as mais sutis, relacionar com variações dos dados da avaliação diagnóstica e propor as melhores abordagens terapêuticas.

Mas lembre-se: toda IA precisa da supervisão humana, mesmo as mais treinadas e precisas!

[2] Apoio à Educação

A IA pode melhorar a formação educacional do fisioterapeuta do futuro, uma vez que pode funcionar como apoio personalizado à aprendizagem se receber os comandos corretos para funcionar como tutor inteligente, ou ainda, para integrar recursos em metodologias ágeis, ativas, imersivas e analíticas.

Cada uma dessas metodologias possui uma finalidade na aprendizagem de fatos, nomenclatura, conceitos, dinâmicas e procedimentos, criando oportunidades de desenvolvimento engajador dos estudantes na formação das competências e habilidades previstas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais (DCN) do curso de Fisioterapia.

Isso vai da melhor compreensão aos fenômenos elementares envolvendo anatomia, fisiologia e biomecânica clínica, até estratégias que dão suporte à aprendizagem baseada em problemas, em projetos, em desafios, e a tutoria personalizada com o auxílio de assistentes virtuais de IA.

[3] Análise de Dados e Acompanhamento do Progresso

A IA também é uma ferramenta poderosa para monitorar dados referentes às avaliações periódicas dos pacientes em tratamento, ao longo do tempo permitindo que sugira ajustes nas abordagens terapêuticas para alcançar os melhores resultados de performance e funcionalidade. Novamente, quem determina esses padrões é o humano: o fisioterapeuta que supervisiona a alimentação de dados, o treinamento de FT e a atualização de NLP.

IA e Fisioterapia: a visão específica (que poucos contam)

[4] Assessoria para Diagnósticos de Funcionalidade do Movimento

Quando uma conta ChatGPT está treinada para uma área específica, ela pode retornar respostas melhores e menos generalizadas, como sua potencialidade em fornecer assessoria em diagnósticos de funcionalidade do movimento, análise da marcha e identificação de riscos de queda, entre outros. A depender da especialidade, esta lista pode ser ainda mais específica!

[5] Chatbots e Suporte ao Paciente

Já pensou em ter uma IA que pode ser acionada pelo paciente e responder perguntas, melhorando o envolvimento e a compreensão do tratamento, reforçando cuidados, ou até criando uma programação para outros equipamentos automatizados?

Sim, é possível agregar esse valor ao cuidado à distância aos pecientes, nos períodos interconsultas. A educação para a saúde, registro de sinais vitais (quando informados) e integração com outros devices (como smartwatch e Alexa, por exemplo) já são descritas na literatura como realidade em outras profissões, como Enfermagem, Nutrição e Medicina. Pense em como isso faz a diferença na atenção e cuidados à saúde do movimento do paciente, também na fisioterapia!

[6] Suporte Diagnóstico em Avaliações Biomecânicas

Especificamente na área-chave da Fisioterapia – Cinesiologia e Biomecânica Funcional e Clínica – a IA pode oferecer suporte diagnóstico em avaliações do movimento, especialmente as cinemáticas, tornando os dados da avaliação mais precisos e melhorando o monitoramento da evolução do paciente sob tratamento fisioterapêutico, em qualquer ambiente de atenção à saúde (clínicas, unidades de saúde, domicílio, hospitais, UTI).

[7] Complementaridade com a Experiência Profissional

A IA não substitui, mas complementa a experiência e o conhecimento dos fisioterapeutas. Ela pode transformar a prática clínica atualmente desenvolvida, mas seu direcionamento em cada especialidade depende de treino, alimentação com dados, consensos, evidências, testes e ajustes supervisionados pela experiência humana do profissional de Fisioterapia.

Isso não acontece em dias ou semanas…

E o que ninguém conta?

Ninguém conta (porque poucos sabem como fazer) é o que uma conta ChatGPT precisa para atingir todos os objetivos apresentados acima.

[A] Personalização do Aprendizado de Máquina

O Fine-Tuning (FT) é um processo de ajuste de um modelo de IA pré-treinado em um conjunto de dados específico ou para uma tarefa específica. Na Fisioterapia, isso significa a necessidade de “adestrar” o ChatGPT na terminologia e conceitos dinâmicos envolvendo movimento e funcionalidade, normalidade e anormalidade, limitação e disfunção, recursos, procedimentos e técnicas específicas para cada área/especialidade de fisioterapia, e ainda, evidências sobre protocolos de tratamento e consensos.

Só assim é possível aumentar significativamente a relevância e precisão das respostas do modelo para o uso do seu plano potencial de desempenho.

[B] Melhoria da Comunicação Clínica

O treinamento em NLP pode melhorar a capacidade do ChatGPT de compreender, processar e gerar linguagem natural em contextos clínicos, o que é essencial para a interação com profissionais e pacientes. Além disso, a comunicação-entre-máquinas é um treino essencial para integrar alimentação de dados entre ChatGPT e outros devices automatizados, como Alexa, smarwatch e outros wearables.

[C] Apoio à Tomada de Decisão

Modelos de IA bem treinados e ajustados em cada área/especialidade da Fisioterapia podem auxiliar na tomada de decisão sobre as melhores abordagens clínicas, fornecendo informações baseadas em evidências e análise de dados de saúde.

Em outras palavras, quando um artigo analisa seus resultados, ele o faz pela média estatística encontrada, o que significa que a maior parte dos pacientes apresentaram um determinado padrão de comportamento (físico, clínico ou funcional). Com apoio da IA e alimentação dessa ciência, é possível para a IA decodificar e rastrear os padrões de exceção, apontando-os em cada paciente, quando existirem. Isso torna eleva a personalização agregando diferencial seguro ao atendimento, sem que sejam abandonadas as práticas baseadas em evidências.

Desafios e considerações críticas

A literatura disponível até este momento também aponta cuidados importantes a serem observados para a integração inicial da IA na Fisioterapia.

Qualidade e Variedade dos Dados: o treinamento de modelos de IA exige grandes volumes de dados de alta qualidade, o que faz da alta variabilidade dos perfis de pacientes, para o mesmo diagnóstico funcional, um fator a ser superado. Pode haver limitação inicial de dados disponíveis para desenvolver este treinamento, o que leva a solução inicial para a engenharia de prompt e os treinos de FT e NLP com máxima supervisão humana.

Ética e Privacidade: treinar modelos de IA com dados de saúde, questões de privacidade e consentimento livre e esclarecido dos pacientes são elementos essenciais que não podem ser subdimensionados, já que é necessário garantir que os dados usados respeitem a confidencialidade e a privacidade dos pacientes.

Interpretabilidade e Transparência: modelos de IA podem ser “caixas-pretas”, o que dificulta a compreensão sobre como decisões são tomadas. Conhecer engenharia de prompt e a formação das sinapses das redes neurais do modelo de linguagem Transformers (arquitetura da rede neural da família GPT) é o primeiro passo desse futuro da Fisioterapia com IA.

Integração com a Prática Clínica: a implementação de ferramentas de IA na prática profissional do fisioterapeuta deve ser conduzida de modo a complementar o julgamento clínico, nunca substituí-lo. Não de pode delegar à máquina o peso decisório que só a experiência profissional e o julgamento humano de contextos e significados podem deliberar.

Conclusões

Isso é o que ninguém conta: há um longo caminho de aprendizagem e treinamento da máquina antes que ela consiga desempenhar todo o potencial anunciado por aí.

Agora que você já sabe disso, está na hora de colocar as mãos-no-GPT e entender as lições básicas de treinamento inicial da sua conta: para isso escrevi este e-book e tem vídeo no canal do YouTube apresentando. Assista logo abaixo.

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