Pesquisadores corrigem erros críticos em aplicativos móveis médicos

Erros matemáticos potencialmente mortais são predominantes entre aplicativos móveis usados ​​em ambientes clínicos e de pronto-socorro, mas uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Computação Ying Wu do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey encontrou soluções matematicamente comprováveis ​​que podem salvar vidas.

Os aplicativos, conhecidos como calculadoras de pontuação médica, podem ser baixados por qualquer pessoa e são populares entre profissionais de saúde menos experientes. Mas os aplicativos estão repletos de erros, às vezes devido a dados de origem falhos de tabelas de referência médica e outras vezes devido a implementações ruins de desenvolvedores que não entendem de ciência.

Exemplos de pontuações utilizadas para alerta precoce, unidades de terapia intensiva e triagem incluem HEART (história, EKG, idade, risco, troponina), PAS (pontuação de asma pulmonar) e SOFA (avaliação de falência de órgãos relacionada à sepse).

O professor de ciência da computação Iulian Neamtiu, que supervisiona os estudantes de pós-graduação Sydur Rahaman e Raina Samuel que agora trabalham para o Google e a Montclair State University, respectivamente, disse que começou a encontrar esses erros há vários anos, durante um trabalho mais amplo em aplicativos móveis baseados em eventos.

“A barreira de entrada para a publicação de um aplicativo é muito baixa. Qualquer pessoa com habilidades marginais de programação pode publicar em lojas de aplicativos móveis e chamar isso de aplicativo médico ou de saúde. Também tivemos alguns artigos preliminares onde analisamos as afirmações que esses aplicativos fazem E vimos que as afirmações podem ser ultrajantes. Vimos aplicativos que deveriam diagnosticar o câncer, curar o câncer, então sabíamos que existiam, por assim dizer”, disse Neamtiu.

No geral, a equipe encontrou erros significativos em 14 dos 90 aplicativos Android. Eles esperam encontrar também erros em programas da Apple e em aplicativos baseados na web, explicou Neamtiu. Além de simplesmente encontrar dados incorretos, a equipe desenvolveu um novo software precisamente para esta investigação.

“A informática [aspect] está lançando o problema em um modo matemático ou estrutura matemática. Então sabemos que temos um problema. Há idades ou intervalos de idade, ou parâmetros fisiológicos que são interpretados ou tratados incorretamente, e uma das nossas principais contribuições é moldar isso de uma forma que possa ser verificado matematicamente e, portanto, com rigor”, acrescentou.

Em termos matemáticos, eles trataram os aplicativos como culpados até que se prove sua inocência, usando um método de teste chamado provador automatizado de teoremas.

“Essencialmente, formulamos o problema dizendo que a pontuação deve atender a certos critérios de correção e, se isso não acontecer, vá em frente e encontre um exemplo para mim. E se o provador automatizado de teoremas encontrar um exemplo, essencialmente você conseguiu cutucar um buraco no placar.”

“E então percebemos que esses aplicativos apenas interpretam algo que os médicos publicam há 15, 20 anos. Então, vamos dar uma olhada nesses artigos e, para nossa surpresa, e devo dizer decepção, descobrimos que o pecado original está, na verdade, no artigos médicos, porque os artigos médicos continham erros e tinham essas faixas de parâmetros e idades dos pacientes que simplesmente não foram cobertas. Portanto, esses trechos são da literatura médica e esses artigos foram citados e usados ​​por 20 anos”, Neamtiu observou.

“Eles são implementados em sistemas de pronto-socorro. Mesmo assim, apresentam erros, e esses erros se perpetuam. Portanto, toda vez que um novo sistema é construído, um novo artigo é publicado, eles reproduzem esses erros. Esse é outro problema que não tem nada a ver com aplicativos .”

O trio publicou seu artigo, “Diagnosing Medical Score Calculator Apps”, em Procedimentos da ACM sobre tecnologias interativas, móveis, vestíveis e onipresentes ano passado. Vários artigos ramificados também foram escritos, e outros estão por vir, incluindo alguns que abordam cálculos de erros na superfície da pele – esses são importantes porque são usados ​​para determinar dosagens de quimioterapia, disse Neamtiu.

Vários desenvolvedores de aplicativos responderam positivamente à pesquisa da equipe do NJIT e fizeram as atualizações necessárias, embora os erros em um manual médico popular ainda não tenham sido corrigidos, observou Neamtiu.

Olhando para o futuro, Neamtiu diz: “Francamente, ficamos surpresos que os artigos publicados em revistas de prestígio simplesmente não tenham sido submetidos a um escrutínio matemático elementar. Portanto, essa é uma linha de trabalho que pretendo seguir, como com financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde, em encontrar esses tipos de erros na literatura médica.

“Acho que o escrutínio precisa ser mais rigoroso. É preciso haver mais rigor matemático nisso, porque esses erros são relativamente fáceis de detectar, então estou surpreso que não apenas eles tenham conseguido, que tenham passado na revisão por pares, mas que esses erros se perpetuaram.

“Estamos pegando todas essas calculadoras. Qualquer coisa que remotamente tenha a ver com condicionamento físico, saúde ou cálculos médicos. Pontuações médicas, dosagem, qualquer coisa que seja baseada em fórmulas ou que envolva qualquer tipo de cálculo, e apenas resolver o problema.

“Imagine que você tem um monólito do tamanho de uma montanha, e isso são erros médicos. Estamos lá com nossas picaretas, com nossas britadeiras, e conseguimos causar um impacto positivo. Meu objetivo é a saúde pública.”