Afya


Inteligência Artificial como (mais) uma competência médica.

Aydamari Faria-Jr, BSc, MSc, PhD

Universidade Federal Fluminense

https://iaemedicina.com.br/afya
IA & PesquisaOrganização

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O que é IA

Fundamentos de IA.

Cuidados com o uso da IA

Desafios e limitações do uso de IA no contexto acadêmico.

Soluções

Estratégias para o uso de IA

IA como competência médica.

Competência formal e integrada: clínica, técnica, ética e humana.

IA & MEDICINAContextualizando...

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Linha do tempo da Inteligência Artificial
IA & MEDICINAAI and Healthcare

Mas há novidades.

Healthcare context
IA & MEDICINAO que são as IAs "atuais"?

O que são as IAs "atuais"?

Linha do tempo da Inteligência Artificial
IA & PesquisaO que são as IAs "atuais"?

Preditiva vs generativa

Generativa e Preditiva
IA & MEDICINAContexto

Como os modelos de linguagem generativa (LLMs) funcionam?

IA & MEDICINAContexto

"O céu é []"

IA & MEDICINAModelos de Linguagem
Exemplo de probabilidades de palavras
IA & MEDICINAContexto

Como produzimos nossas sequências de palavras?

IA & MEDICINAProcessamento Serial

Processamento Serial

IA & MEDICINAProcessamento Serial

Processamento Serial

Ilustração do Wally para exemplificar o processamento serial
IA & MEDICINAProcessamento Paralelo

Processamento Paralelo

Exemplo de processamento paralelo
IA & MEDICINA"Attention Is All You Need"

"Attention Is All You Need" - Arquitetura Transformer

Diagrama da arquitetura Transformer
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IA & MEDICINA"Attention Is All You Need"

"Attention Is All You Need" - Arquitetura Transformer

Diagrama da arquitetura Transformer
IA & MEDICINAModelos de Linguagem

"Data visualization empowers users to [ ]"

Exemplo de probabilidades de palavras

Palavras >> Tokens

IA & MEDICINAModelos de Linguagem

A Natureza Probabilística das IAs

Exemplo de probabilidades de palavras

Palavras >> Tokens

IA & MEDICINAEtapas de Produção das IAs

Etapas de Produção das IAs

Pré-treinamento

Bilhões de dados/parâmetros

Pós-treinamento

Ajuste do modelo base

Finetuning

Especialização para tarefas

IA & MEDICINAEtapas de Produção das IAs - Analogia

Etapas de Produção das IAs - Uma Analogia Médica

Ciclo Básico e Clínico

Pré-treinamento

Internato

Treinamento

Primeiros Plantões

Pós-treinamento (com chefes)

Residência

Finetuning

DESAFIOS

IA & MEDICINADesafios Técnicos

Natureza dos LLMs

Probabilística

Aplicação na Medicina

Confiabilidade (Reliability)

IA & MEDICINADesafios Técnicos

Natureza dos LLMs

Probabilística

Alucinações

Aplicação na Medicina

Confiabilidade (Reliability)

Reprodutibilidade ("Reproducibility")

IA & MEDICINADesafios Técnicos

Natureza dos LLMs

Probabilística

Alucinações

Blackbox

Aplicação na Medicina

Confiabilidade (Reliability)

Reprodutibilidade ("Reproducibility")

Referências

Exemplos

IA & MEDICINADesafios
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IA & MEDICINACaso Clínico
Caso clínico de lesão cutânea

Homem de 46 anos, previamente saudável, procedente do RJ, hospedado em Curitiba há 3 dias, relata surgimento de duas lesões cutâneas no antebraço direito, uma em face anterior e outra em face posterior, ambas no mesmo dia, com algumas horas de diferença.

A lesão em face anterior apresenta-se como uma pápula eritematosa com petéquia central, circundada por halo endurecido e pruriginoso. Já a lesão em face posterior é indolor, com aspecto de mácula em alvo, sem elevação, com halo eritematoso periférico e centro mais claro.

Há cerca de 1 hora, refere sensação de mialgia localizada no antebraço e bíceps do mesmo membro, sem prática de exercício físico recente.

Qual a melhor hipótese diagnóstica?

IA & MEDICINAHipóteses Diagnósticas por IA

Hipóteses Diagnósticas por IA

Diferentes respostas de IAs para o mesmo caso
IA & MEDICINALimitações e Falhas

Limitações e Falhas Atuais

IA & MEDICINALimitações e Falhas

LLMs não se dão conta...

Exemplos de erros gerados por IA
IA & MEDICINADesafios: Publicações com Imagens Geradas por IA

Frontiers in Cell and Developmental Biology

Cellular functions of spermatogonial stem cells in relation to JAK/STAT signaling pathway

PUBLISHED 13 February 2024 | DOI 10.3389/fcell.2023.1339390

IA & MEDICINADesafios: Imagens Geradas por IA

Figura 1: Anatomia Gerada por IA

Exemplo de artigo científico com imagens geradas por IA com erros
IA & MEDICINADesafios: Imagens Geradas por IA

Figura 2: Via de Sinalização Gerada por IA

Via de sinalização gerada por IA
IA & MEDICINASubmissão e revisão de artigos por LLMs

Invisible text injection and peer review by AI models.

Jama paper prompt injection
IA & MEDICINADesafios: Relação Médico-Paciente
Frases de pacientes baseadas em buscas online e em IAs
IA & MEDICINADesafios

Desafios Adicionais

Éticos
Legais
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IA & MEDICINAIA e prescrição médica

Utah and medical prescription.

Jama paper prompt injection
IA & MEDICINAIA e educação médica

Diretrizes Curriculares Nacionais

DCN 2025
IA & MEDICINAAI and Healthcare

Soluções

IA & MEDICINASoluções Gerais

O que funciona: letramento/treinamento em IA.

IA & MEDICINAPrompt Simples vs. Elaborado

Prompt Simples vs. Prompt Elaborado

Imagem de Rx de tórax com pneumotórax
IA & MEDICINAPrompt Simples vs. Elaborado

Prompt Simples vs. Prompt Elaborado

Imagem de Rx de tórax com pneumotórax

Prompt "simples"
"Descreva o Rx na tela."

Resposta:
É um raio-x de tórax frontal em posição ereta, mostrando os pulmões, o coração e a caixa torácica. A imagem parece, em geral, sem grandes alterações. Lembrando que a interpretação médica deve ser feita por um profissional.

IA & MEDICINAPrompt Simples vs. Elaborado

Prompt Simples vs. Prompt Elaborado

Imagem de Rx de tórax com pneumotórax

Prompt minimamente elaborado:

"Você atuará como um profissional da radiologia com conhecimento enciclopédico e anos de prática. Sua tarefa é me auxiliar a interpretar as imagens que apresentarei, analisando todos os componentes e destacando, por ordem de prioridade, os aspectos a seguir:

1) O que é imprescindível ser notado (que traz risco ao paciente)
2) O que é potencialmente severo, mas não necessariamente imediato.
3) Alterações que merecem investigação, mas não necessariamente imediatas.
4) Demais características da imagem."

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IA & MEDICINAPrompt Simples vs. Elaborado

Prompt Simples vs. Prompt Elaborado

Imagem de Rx de tórax com pneumotórax

Iteração:
Você não identificou o pneumotórax no pulmão esquerdo.

Resposta:
"Tens razão, na análise inicial não identifiquei o pneumotórax no pulmão esquerdo. Observando novamente a imagem, é possível ver uma linha pleural deslocada lateralmente, indicando um pneumotórax de pequeno volume. Obrigada pela correção, é fundamental identificar essa alteração para a segurança do paciente. As demais alterações seguem o que mencionei anteriormente."

IA & MEDICINAPrompt Simples vs. Elaborado

Prompt Simples vs. Prompt Elaborado

Imagem de Rx de tórax com pneumotórax Imagem de Rx de tórax com pneumotórax
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IA & MEDICINASoluções Gerais

Configurações avançadas

Prompts (Avançados)

  • CoT (chain of Thought)
  • ToT (Tree of Thought)
  • CoD (Chain of Debate)
  • CoL (Chain of Learning)

Parâmetros

  • Temperatura
  • Top K
  • Top P

PRODUTOS

(Conflitos de Interesses)

IA & MEDICINAProdutos
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IA & MEDICINAProdutos
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IA & MEDICINAProdutos: MedGemma & MedSigLIP

Ecossistema de IAs Médicas do Google

IA como mais uma competência médica

IA como mais uma competência médica

IA & (Neuro)EducaçãoDesafios
Artigo Unprepared and overwhelmed

SobrecargaS profissionais

Artigo Endoscopist deskilling risk

Automation bias

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IA & (Neuro)Educação

Deskilling

Miskilling

Neverskilling

...

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IA & (Neuro)Educação
Artigo NEJM 2

Educational Strategies for Clinical Supervision of Artificial Intelligence Use

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IA & (Neuro)Educação

1) A educação é uma das áreas com o maior potencial para o uso da IA.



2) A educação também é umas das áreas menos exploradas e mais subestimadas/subutilizadas.



3) A educação é umas das áreas mais perigosas para o uso de IA por quem não sabe o que está fazendo.

IA & (Neuro)Educação
Interface ChatGPT Interface Gemini Interface Claude
QR Code WeCann Edu
IA & (Neuro)Educação
IA & (Neuro)Educação
Interface NotebookLM
IA & (Neuro)Educação
IA & MEDICINAProdutos personalizados

Produtos personalizados

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IA & MEDICINASoluções Potenciais: Agentes Diagnósticos

Sistemas Multi-Agentes para Diagnóstico

Diagrama de sistemas de agentes de IA
Link para o artigo
IA & MEDICINASoluções Potenciais: MAI-DxO

MAI-DxO: Acurácia Diagnóstica vs. Custo

Gráfico comparando acurácia e custo de diagnóstico
IA & MEDICINASoluções Potenciais: AMIE

AMIE: IA Conversacional para Diagnóstico

Gráfico do sistema AMIE
Link para o artigo
IA & MEDICINAConclusão e Perspectivas

Conclusão e Perspectivas

As big-techs chegaram à medicina/saúde. Como estamos nos preparando para isso?

Obrigado!