Modelo de Linguagem de Grande Escala para Compreensão e Monitorização da Neurocognição em Idosos (LUMEN)

1. Contexto e Fundamentação O diagnóstico de demência baseia-se na história clínica, avaliações cognitivas e informações complementares dos cuidadores. No entanto, obter histórias complementares estruturadas e fiáveis é um desafio devido à sobrecarga dos cuidadores, viés de memória e limitações de tempo nas clínicas de memória. Os modelos de linguagem de grande escala (LLM) têm o potencial de melhorar este processo, orientando a recolha estruturada de histórias, extraindo detalhes clinicamente relevantes e padronizando a recolha de informações.

   LUMEN (Modelo de Linguagem de Grande Escala para Compreensão e Monitorização da Neurocognição em Idosos) é uma ferramenta conversacional alimentada por IA, concebida para ajudar os cuidadores a fornecer histórias complementares estruturadas antes das avaliações clínicas de demência. Financiado inicialmente pelo Royal College of Psychiatrists, pela Alzheimer's Research UK Northern Network e pela Newcastle Biomedical Research Network, o LUMEN foi desenvolvido para melhorar a precisão do diagnóstico, reduzir a sobrecarga dos cuidadores e aumentar a eficiência do fluxo de trabalho nas clínicas de memória.

   Este estudo avaliará a viabilidade, usabilidade e aceitabilidade do LUMEN em contextos clínicos reais através de um estudo de viabilidade qualitativa aninhado. Recrutaremos cuidadores e clínicos para interagirem com o LUMEN e avaliarem a sua eficácia na recolha de histórias complementares. O estudo também incluirá workshops de coprodução com grupos comunitários para explorar questões relacionadas com linguagem, inclusão cultural e acessibilidade. Os resultados servirão de base para futuros aperfeiçoamentos e para um estudo de validação mais amplo.

2. Objetivos de Investigação

Este estudo visa:

1. Avaliar a usabilidade do LUMEN - Medir as experiências dos cuidadores e clínicos utilizando escalas validadas (System Usability Scale [SUS] e NASA Task Load Index [NASA-TLX]).
2. Explorar a aceitabilidade e os obstáculos e facilitadores de implementação - Realizar entrevistas qualitativas e workshops de coprodução para aperfeiçoar o design do LUMEN, garantindo a acessibilidade em diversos grupos de utilizadores.
3. Comparar os resultados do LUMEN com as avaliações dos clínicos - Investigar o alinhamento entre os relatórios gerados pelo LUMEN e as histórias recolhidas pelos clínicos, utilizando o Kappa de Cohen para a fiabilidade interavaliadores.

3. Trabalho de Base Realizado O LUMEN foi codesenvolvido com clínicos e partes interessadas utilizando um processo Delphi Modificado que envolveu 150 clínicos, principalmente psiquiatras geriátricos. Isto resultou em 2.600 perguntas mapeadas para ferramentas de demência validadas, garantindo relevância clínica. Testes técnicos iniciais avaliaram LLM de código aberto (por exemplo, Mistral 7B, LLaMA2 7B) utilizando vinhetas clínicas simuladas. A análise da curva ROC demonstrou uma AUC de 0,89 para distinguir narrativas relacionadas com demência, e o Kappa de Cohen de 0,82 indicou uma elevada fiabilidade interavaliadores entre os resultados do LUMEN e as classificações dos clínicos. O feedback inicial do PPIE (Participação e Envolvimento de Doentes e Público) destacou a necessidade de uma linguagem mais simples, sensibilidade cultural e uma melhor experiência do utilizador. Estas perspetivas serão ainda mais aperfeiçoadas através dos workshops de coprodução propostos.

4. Desenho e Metodologia do Estudo Este estudo utilizará uma abordagem de métodos mistos, combinando testes de usabilidade quantitativos com entrevistas qualitativas para avaliar a viabilidade e aceitabilidade do LUMEN.

4.1. Participantes e Recrutamento

• Cuidadores (n=20-30 díades): Recrutados através das Clínicas de Memória do NHS da Northumbria. Os cuidadores elegíveis serão adultos (≥18 anos) que conheçam bem o doente, tenham literacia básica em inglês e possam dar consentimento informado.
• Doentes (n=20-30): Indivíduos (≥65 anos) que frequentam uma clínica de memória para avaliação cognitiva.
• Clínicos (n=8-10): Especialistas em cuidados de demência (neurologistas, psiquiatras, geriatras, enfermeiros especialistas) com ≥2 anos de experiência.

4.2. Procedimentos do Estudo

1. Recolha de Dados de Base:

   • Dados demográficos (idade, género, etnia, estatuto socioeconómico).
   • Diagnóstico clínico (quando disponível).
   • Pontuações de testes cognitivos (MoCA/ACE).

2. Interação com o LUMEN:

   • Os cuidadores utilizarão o LUMEN num portátil ou tablet para fornecer histórias complementares estruturadas (~20-30 min).
   • Os clínicos reverão as histórias geradas pelo LUMEN para avaliar a completude e utilidade clínica.

3. Avaliação da Usabilidade e Carga Cognitiva:

   • SUS (System Usability Scale): Questionário de 10 itens com escala de Likert que avalia a facilidade de utilização (pontuação ≥70 = boa usabilidade).
   • NASA-TLX (Task Load Index): Avalia a carga cognitiva percebida (pontuações 0-29 = baixa carga).

4. Avaliação Qualitativa:

   • Entrevistas semiestruturadas (n=10 cuidadores, n=4-5 clínicos).
   • Workshops de coprodução com grupos comunitários para explorar linguagem, representação cultural e acessibilidade.

5. Análise Exploratória:

   • Fiabilidade interavaliadores (Kappa de Cohen): Concordância entre os resultados do LUMEN e as avaliações dos clínicos.
   • Precisão diagnóstica (análise da curva AUROC): Comparação das avaliações do LUMEN com os diagnósticos clínicos.

5. Marcos e Prazos

O estudo decorrerá durante 12 meses (abril de 2025 - abril de 2026), com fases-chave da seguinte forma:

Fase Mês Atividades Preparação e Ética 1-3 Aprovação final da IRAS, aprovações do R&D do NHS, configuração da equipa Recrutamento e Recolha de Dados 4-9 Recrutamento de díades doente-cuidador, recrutamento de clínicos, testes do LUMEN Workshops de Usabilidade 6-8 Workshops de coprodução, entrevistas qualitativas Análise de Dados e Aperfeiçoamento 9-10 Análise temática, pontuação SUS/NASA-TLX, aperfeiçoamentos do LLM Relatório Final e Próximos Passos 11-12 Divulgação, preparação de candidatura a financiamento para estudo de validação em larga escala 6. Impacto Esperado Este estudo gerará dados críticos de viabilidade para informar um estudo de validação clínica mais amplo e a subsequente integração no NHS. Os resultados esperados incluem:

• Um protótipo refinado e codesenhado do LUMEN com melhor usabilidade e acessibilidade.
• Evidência quantitativa sobre usabilidade e carga cognitiva, apoiando futuras candidaturas a financiamento.
• Perspetivas preliminares sobre a recolha de histórias complementares assistida por IA, lançando as bases para a aprovação regulatória como Software como Dispositivo Médico (SaMD).
• Potencial para adoção precoce pelo NHS no âmbito do quadro da MHRA, simplificando o diagnóstico de demência.