A matemática por trás das decisões clínicas

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20 nov 2024
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números

 

Quando um profissional de saúde se depara com um paciente apresentando um conjunto de sintomas, a decisão de solicitar ou não exames complementares envolve mais do que apenas intuição clínica. É uma questão essencialmente probabilística, e com frequência subestimada. Afinal, o resultado de um simples exame pode mudar o curso de tratamentos, além de impactar o estado emocional do paciente. Nesse sentido, a compreensão de como as probabilidades funcionam é indispensável.

É neste ponto que o Teorema de Bayes se destaca, sendo uma ferramenta que permite aos clínicos ajustarem as probabilidades de um diagnóstico à medida que novas informações aparecem. Bayes não nos promete certezas, mas nos ajuda a transformar algo meramente intuitivo em decisões mais fundamentadas e, por isso, mais seguras.

 

O matemático

Thomas Bayes foi um matemático e clérigo inglês do século 18 que provavelmente nunca imaginou o impacto que seu trabalho teria na medicina. Viveu em uma época em que o estudo da probabilidade ainda estava engatinhando, e suas contribuições foram mais filosóficas do que práticas. Após a morte de Thomas Bayes, foi Richard Price quem encontrou e revisou o manuscrito inacabado de Bayes sobre probabilidade. Ele editou o trabalho e o apresentou à Royal Society em 1763. Pierre-Simon Laplace reformulou o teorema de Bayes usando notação matemática mais avançada e demonstrou como aplicá-lo a diversos problemas científicos, sendo o responsável por desenvolver e popularizar o teorema de Bayes como o conhecemos.

Na prática, o teorema de Bayes oferece um modo de reavaliar a probabilidade de uma hipótese ser verdadeira, à medida que novas informações surgem. Imagine a medicina no século 18: os diagnósticos eram baseados quase que inteiramente em observações diretas e experiência clínica, sem o apoio de exames laboratoriais ou de imagem. Hoje, a abordagem bayesiana funciona como uma espécie de ponte entre o julgamento clínico e a estatística, ajudando a refinar o raciocínio médico.

O legado de Bayes certamente vai muito além da equação que costuma assustar os desavisados. Ele propõe que a maneira como atualizamos nossas crenças deveria ser lógica e baseada em evidências, um conceito que, no mundo da medicina contemporânea, pode ser a diferença crucial entre um diagnóstico correto e um diagnóstico errado ou desnecessário.

 

A ferramenta

O teorema de Bayes, uma ferramenta que pode parecer intimidadora à primeira vista, na verdade simplifica o processo de tomada de decisão clínica em face da incerteza. A fórmula central é a seguinte:

 

fórmula de Bayes

 

Antes que você se assuste com a equação e pare de ler este texto, vamos desmistificar o que cada parte significa no contexto médico:

 

P(H | E): Esta é a probabilidade da hipótese H (por exemplo, a presença de uma doença) ser verdadeira dado que observamos a evidência E (o resultado de um exame). Em termos práticos, é a probabilidade de o paciente realmente ter a doença dado que o exame foi positivo. É exatamente isso que profissionais de saúde e pacientes realmente querem saber.

P(E | H): Esta é a probabilidade de obter o resultado do exame E se a hipótese H for verdadeira. No caso de um teste diagnóstico, esta é a sensibilidade do exame, que mede a capacidade do teste em detectar a doença, quando ela realmente está presente.

P(H) : Esta é a probabilidade a priori de a hipótese ser verdadeira antes de qualquer teste, baseada em fatores como a prevalência da doença na população ou no perfil de risco do paciente. É o ponto de partida do profissional de saúde, antes de receber qualquer nova evidência.

P(E) : Esta é a probabilidade de o resultado do exame ocorrer sob qualquer circunstância, seja a hipótese verdadeira ou não. Ou seja, inclui tanto os verdadeiros positivos (quando o exame detecta corretamente quem está doente) quanto os falsos positivos (quando o resultado positivo é um erro, uma vez que o paciente não está doente).

 

Por mais que a princípio pareça uma fórmula complicada, a beleza do teorema de Bayes está em sua simplicidade: ele nos ensina a ajustar nossa crença inicial (probabilidade a priori) com base em novas informações, como o resultado de um exame. Se aplicado corretamente, o teorema permite ao profissional de saúde transformar incertezas subjetivas em probabilidades mais precisas.

 

Just Wanna Have FAN

Agora que você já sobreviveu à explicação da fórmula e entendeu a base do teorema de Bayes, vamos explorar como ele pode ser aplicado na prática clínica, usando o exemplo do diagnóstico de Lúpus Eritematoso Sistêmico (LES). O LES é uma doença autoimune complexa que pode se manifestar de diversas maneiras, como fadiga, dores articulares e lesões na pele. O exame Fator Antinuclear (FAN) é comumente usado na “triagem” para Lúpus, mas para interpretar seu resultado adequadamente é necessário incorporar a regra de Bayes.

Um aspecto fundamental do raciocínio diagnóstico é a distinção entre pensamento dedutivo e indutivo. O pensamento dedutivo segue de uma causa para um efeito conhecido: sabemos que uma doença, como o LES, pode gerar um resultado positivo em um teste (como FAN), e essa probabilidade é expressa pela sensibilidade do teste. Esse tipo de raciocínio é intuitivo. No entanto, o raciocínio diagnóstico real funciona ao contrário: um paciente chega com um exame positivo, e precisamos estimar a probabilidade de que ele realmente tenha a doença. Este processo, chamado de raciocínio indutivo, é mais complexo, pois envolve a chamada “probabilidade reversa” e é justamente onde nossa intuição costuma falhar.

Imagine uma paciente que apresenta alguns sintomas clássicos de LES. O médico, com base na história clínica e no exame físico, estima que a probabilidade inicial (a priori) de a paciente ter LES é de 30%. Isso não é um palpite aleatório; é uma estimativa baseada em estudos de prevalência e experiência clínica. O teste FAN tem uma alta sensibilidade de 96%, o que significa que ele é muito eficaz em identificar pacientes que realmente têm a doença. No entanto, a especificidade do teste é de 86%, o que significa que ele ainda produz um número relevante de falsos positivos.

Se o teste FAN da paciente voltar positivo, a primeira reação poderia ser: "Pronto, a paciente tem LES." Mas, com Bayes, entendemos que a realidade é mais complexa. Aplicando o teorema de Bayes (não vamos mostrar todas as contas aqui), a probabilidade de a paciente ter LES com um resultado positivo de FAN sobe de 30% para cerca de 75%. Ou seja, o exame não confirma o diagnóstico com certeza, mas aumenta significativamente a probabilidade, justificando investigações adicionais.

Se, por outro lado, o teste FAN der negativo, a probabilidade de LES cai drasticamente, para cerca de 2%, praticamente descartando a doença. Essa reavaliação racional evita que a paciente seja exposta a exames e tratamentos desnecessários, que podem ser invasivos ou ter efeitos colaterais indesejados.

Agora, imagine um outro cenário. Um paciente jovem, saudável, sem sintomas relevantes, e que visita o médico preocupado com a possibilidade de ter lúpus, após assistir um episódio de Dr. House. Ele não tem histórico de dores articulares, erupções cutâneas, fadiga significativa ou qualquer outro sintoma típico de LES. Neste caso, a probabilidade a priori de ele ter a doença é extremamente baixa: vamos estimar 0,1%, considerando que a prevalência de LES em uma população saudável e assintomática é muito pequena. Agora, suponha que o médico decida, mesmo assim, realizar o teste FAN, como triagem.

Quando aplicamos a fórmula de Bayes neste contexto, mesmo se o teste FAN voltar positivo, a probabilidade de o paciente realmente ter LES ainda será muito baixa - algo como 0,7%. Em outras palavras, para esse perfil de paciente, o teste positivo tem grande probabilidade de ser um falso positivo.

O que isso significa, na prática? Se o médico ignorar a probabilidade a priori e confiar apenas no resultado positivo, o paciente pode ser submetido a mais exames, consultas com especialistas e a um estresse psicológico significativo. Ele pode começar a se preocupar com uma doença grave que muito provavelmente não tem, e todo o processo pode envolver custos e riscos adicionais sem benefício clínico real, violando o conceito de prevenção quaternária (já discutida aqui anteriormente).

Ou seja, o teorema de Bayes, neste caso, nos revela que o teste FAN não deveria ter sido solicitado para este paciente.

Este exemplo ilustra como a regra de Bayes, além de ajudar a interpretar os resultados de exames, também nos auxilia a decidir se vale a pena solicitar um exame complementar.

 

Considerações finais

A relevância do teorema de Bayes na medicina vai muito além da interpretação de exames diagnósticos. É um pilar da medicina baseada em evidências, ajudando a refinar a prática clínica. Uma de suas contribuições mais importantes é o ensinamento sobre a importância de evitar o viés de negligência da base, que ocorre quando subestimamos ou ignoramos a probabilidade inicial de uma condição, focando apenas na produção de evidências sem considerar o contexto adequado. Esse viés pode levar a diagnósticos incorretos e a decisões terapêuticas mal-informadas.

A incorporação do pensamento bayesiano na medicina tem promovido uma abordagem probabilística que valoriza a incerteza e a necessidade de atualização constante. Thomas Bayes, com seu trabalho visionário, nos lembra que o conhecimento médico nunca é absoluto. Ao aceitar que a ciência é um processo de aprendizado contínuo, a prática médica se torna mais racional e adaptável, sempre pronta para incorporar novas evidências de forma crítica e ponderada, sem ignorar o ecossistema científico que já foi construído.

André Bacchi é professor adjunto de Farmacologia da Universidade Federal de Rondonópolis. É divulgador científico e autor dos livros "Desafios Toxicológicos: desvendando os casos de óbitos de celebridades" e "50 Casos Clínicos em Farmacologia" (Sanar), "Porque sim não é resposta!" (EdUFABC), "Tarot Cético: Cartomancia Racional" (Clube de Autores) e “Afinal, o que é Ciência?...e o que não é”. (Editora Contexto)

Este artigo foi escrito em parceria com Yung Gonzaga e Vitor Borin, e é derivado do  recém-publicado  “When math legitimizes knowledge: a step by step approach to Bayes’ rule in diagnostic reasoning”, no Journal of Evidence-Based Healthcare (https://journals.bahiana.edu.br/index.php/evidence/article/view/5903) .

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