Si algo ha preocupado al ser humano desde los inicios de la historia, es la salud. Fuente de vida y única capaz de mantener a las personas sobre esta tierra, muchos han sido los investigadores que, siglo tras siglo, quisieron dejar su legado. No es un secreto que uno de los anhelos más profundos de la sociedad, es continuar avanzando en la lucha contra las enfermedades potencialmente peligrosas y por qué no, la posibilidad en un futuro no muy lejano de poder frenar el envejecimiento celular.
Lamentablemente, el estudio humano y la forma en la que se trabaja queda limitado, pero el siglo XXI nos abre posibilidades como incluir Inteligencia Artificial al sector de la medicina.
Para asombro de muchos, esto no es una idea innovadora ni acoplada en los últimos años. Aunque si bien es cierto que la IA tomó más impulsó en la última década, esta fusión se remonta a los años 70.
Uno de los primeros experimentos que asociaron medicina e Inteligencia Artificial fue Dendral, un sistema que se desarrolló entre los años 1965 y 1975. Edward Feigenbaum, científico de la computación que trabajaba en el área de la IA junto a otros programadores en la Universidad de Stanford, dieron vida a este sistema. Este interpretaba la estructura molecular, a través de un análisis químico. Podía analizar sustancias como carbón, hidrógeno, nitrógeno… Una vez obtenidos esos datos espectrográficos, Dendral pasaba a formular hipótesis sobre la estructura molecular de dicha sustancia. Este sistema se empleó en la industria y el mundo académico durante mucho tiempo.
Usos de la Inteligencia Artificial y Salud por …
Miguel Camacho, CTO at Smartvel
Con las bases asentadas, se realizaron más sistemas posteriormente, como Mycin, ya considerado uno de los usos más tempranos de la IA en el sector de la medicina. Este programa fue desarrollado a principios de los 70 por Edward Shortliffe también de la Universidad de Stanford. Este sistema partía de una serie de reglas causa-efecto, teniendo en su base de datos alrededor de 500 reglas. Su función principal era la del diagnóstico de enfermedades infecciosas de la sangre. Pero la cosa no acababa ahí: también era capaz de razonar para llegar a esos diagnósticos y recetar medicaciones personalizadas a los pacientes. El porcentaje de acierto era de un 70% y aunque no se acabó usando en hospitales, sorprendía que en ocasiones llegara a ser más preciso que un doctor en las mismas condiciones.
Resulta asombroso pensar que, desde casi los inicios de la Inteligencia Artificial, la medicina haya tenido un pequeño papel en su historia. Por otro lado, insólito que, con los grandes avances demostrados en la actualidad, estos dos sectores no se hayan fusionado en proyectos sorprendentes y más desarrollados. La contribución ha sido algo escasa y solo es ahora cuando se empieza a implementar de una manera más activa, haciéndonos reflexionar que el futuro de la salud puede pasar por la IA.
La lista de aplicaciones y beneficios en torno al uso de Inteligencia Artificial en medicina es infinita.
Pero ¿Cuáles son los usos actuales de la IA en la medicina?
USOS Y APLICACIONES DE IA EN MEDICINA
- Análisis médicos y de imágenes: La IA toma fuerza gracias a su rapidez para procesar datos, ayudando así a analizar pruebas médicas como resonancias, estudios, análisis…
- Diagnósticos médicos: Con esos datos analizados, es más sencillo llegar a diagnósticos con una precisión alta. Esto es beneficioso en enfermedades graves como tipos de cánceres que se desarrollan a gran velocidad. También ayuda a la detección precoz de ellos, un tema preocupante que puede ayudar en un futuro a resolver o minimizar los daños de una de las peores enfermedades.
- Tratamientos farmacológicos: Los investigadores tienen un gran aliado aquí, no solo para tratamientos con fármacos, sino también para el análisis de secuencias con las que se hallan vacunas.
- Embarazos: Los datos que se obtienen de los procesos de gestación en tiempo real y la visión del feto, entre otros, ayudan a llevar el período de una manera menos invasiva y segura, proporcionando tranquilidad a los progenitores a la hora de dar con posibles malformaciones o enfermedades.
- Prótesis: Quizá, una de las más útiles para aquellos que han perdido una extremidad y necesitan recuperar un poco de normalidad tras un gran trauma. La IA aplicada a estos miembros inteligentes, consigue memorizar los patrones de movimiento de las personas, convirtiéndose en un aliado total para los pacientes.
- Cuidadores robóticos: No es la primera vez que podemos ver como estos simpáticos amigos atienden a personas mayores o enfermas, incluso sirven como terapia para estimular funciones cerebrales.
La lista de aplicaciones y beneficios en torno al uso de Inteligencia Artificial en medicina es infinita. Y aunque por ahora muchos de los proyectos e ideas se encuentren en fases experimentales y sin mucho peso total en esta industria, son con total certeza, el futuro.
PROYECTOS DE IA EN MEDICINA QUE YA SE USAN/ESTÁN POR LLEGAR
Son muchos los proyectos que vieron la luz en años recientes y que se emplean de una manera eficaz en el presente, aunque mejorando cada día para dar más de sí. Asimismo, otros tantos están formándose con la esperanza de ver la luz muy pronto.
Vamos a repasar algunos.
Corti
Corti es una Inteligencia Artificial creada por una startup holandesa con el mismo nombre. Los servicios de emergencia en Copenhagen implementaron este nuevo asistente con el fin de servir como ayuda. Esta IA se encarga de activarse cuando una persona realiza una llamada al servicio de emergencias, escucha la conversación y busca señales importantes de comunicación verbal y no verbal. Analiza el tono de voz, patrones de respiración, incluso sonidos de fondo. Tras pasar la voz a texto, también se fija en información que se ha podido pasar por alto en la llamada. Con todo ello incluido en la base de datos, es capaz de detectar si se está sufriendo un ataque cardíaco. La combinación entre los humanos y Corti, permite tomar decisiones rápidas y actuar de la manera más adecuada. Está diseñado con diferentes ramas de la IA, como big data, machine learning y reconocimiento de lenguaje. Como plus, aprende continuamente para mejorar las siguientes llamadas. Según los datos recopilados, gracias a la implementación de este sistema, se detectó hasta un 95% de casos de ataques al corazón, mejorando por goleada el 75% reconocidos antes de ello.
El aprendizaje de máquinas inteligentes que se ha ido infiltrando con paso lento pero firme, está optimizando cada aspecto y detalle de la medicina.
Art Medical
Art Medical es una compañía que surgió gracias a Liron Elia, al darse cuenta de la problemática de las personas que sobrevivían a tratamientos médicos delicados, pero luego perdían la vida por infecciones adquiridas en UCIS. Su fundador, experto en informática y matemáticas, decidió empujar este proyecto en 2008. En este momento, la plataforma smART+ cuenta con monitores inteligentes, tubos de alimentación y dispositivos basados en sensores, diseñados para detectar y prevenir complicaciones relacionadas con la alimentación, al mismo tiempo que logra una eficiencia de alimentación óptima. Constan de 5 partes:
- Consola: El centro de control de la plataforma smART+.
- Análisis del Metabolismo: Con cálculo del gasto energético continuo en reposo.
- Una sonda de alimentación basada en un sensor: Detecta y previene el reflujo gástrico.
- Centro: Con vaciado automático del volumen residual gástrico.
- La unidad de flujo de orina: Con monitoreo del flujo de orina en tiempo real y tendencia predictiva.
Y no solo eso. También permite seleccionar la fórmula de alimentación óptima para el paciente y prevenir complicaciones fatales de cualquier tipo. Una joya en el mundo de la medicina, para asegurar la recuperación sin riesgos de los pacientes que están en una situación crítica. Una IA que salva y puede seguir salvando muchas vidas.
IBM/Psicosis
La salud mental es una pieza clave en nuestra sociedad. Muchas son las personas que sufren todo tipo de enfermedades y trastornos mentales, añadiendo a su día a día una dificultad extra. Para ello, existen especialistas como psiquiatras y psicólogos, encargados de analizar a través de terapia, lenguaje y conductas, los principales problemas de los pacientes. Lamentablemente, no siempre se da con una solución, es por ello que IBM desde 2015 comenzó la investigación en este terreno, para años más tarde darle más valor. Un grupo de investigadores de psiquiatría, datos, ingeniería y medicina decidieron añadir tecnología desarrollando una IA capaz de predecir la presencia de la psicosis. Los problemas a la hora de expresarse son un rasgo común y eso los miembros de la IBM Research’s Computational Psychiatry lo saben. Con sistemas especializados en complejidad sintáctica y coherencia semántica, y por supuesto, con la colaboración de un método de IA que se hace llamar “Procesamiento de Lenguaje Natural (NLP)”, dieron vida a este programa. Los pacientes hablaron durante una hora mientras la tecnología evaluaba sus patrones. Se alcanzó un 80% de precisión y con las características automatizadas un 100%.
Este, como muchos otros estudios, son sin duda una gran esperanza para la salud mental.
Realidad mixta de Microsoft
Si te preguntas qué es la realidad mixta y qué aplicaciones tiene en el ámbito de la salud, te vas a sorprender. Como bien indica la palabra, se trata de la fusión de ambas realidades, la nuestra y la virtual. Esto no es una novedad, pero sí lo es su uso en medicina. Vamos a hablar de HoloLens 2, el dispositivo creado por Microsoft que utilizan cirujanos para llevar a cabo intervenciones con ayuda de otros médicos situados en otros países. Esto permite que se puedan compartir conocimientos y técnicas en tiempo real sin necesidad de tener las manos ocupadas. Esta especie de “gafas virtuales” se manipulan con gestos manuales y comandos de voz, lo que permite a los cirujanos ver imágenes holográficas tridimensionales de la anatomía de un paciente producidas a partir de rayos X o de otras imágenes. Con Dynamics 365 Remote Assist (aplicación que permite la conexión con otros colaboradores) y Hololens, se puede:
- Visualizar y realizar la cirugía con ayuda de hologramas.
- Compartir el campo de visión del cirujano en tiempo real, beneficiándose de colaboradores conectados en remoto.
- Ayudar a compañeros de forma remota, enriqueciendo sus prácticas quirúrgicas.
Una transformación de la atención sanitaria al completo, tal y como la conocíamos.
Algoritmo para ayudar en el cáncer
Europa no quiere perder el tren del avance tecnológico en salud, por eso el Centro de Investigaciones Biomédicas en Red ha puesto en marcha un proyecto para generar un algoritmo de utilidad clínica (ECLAI) que ayude contra el cáncer de endometrio. Con inicio en 2022 y plazo de investigación a lo largo de los tres próximos años, un grupo de 300 pacientes ayudarán a los expertos a personalizar el tratamiento de enfermos con cáncer de endometrio avanzado. ¿Cómo lo harán? Mediante Inteligencia Artificial, Learning Machine y Genómica. Con la creación del algoritmo se pretende recapitular dicha heterogeneidad, dándole un seguimiento y monitorización a los casos y predecir las respuestas terapéuticas y la aparición de recurrencias.
Identificar un tumor a tiempo, poder darle seguimiento, saber cómo se comporta y qué tratamientos son los más adecuados, es primordial para la supervivencia de las personas afectadas. Y en esto los algoritmos y la IA, pueden ser los mejores amigos.
Capillary
Este software médico fue creado recientemente y está siendo todo un éxito en la detección y diagnóstico de algunas enfermedades autoinmunes, mediante la capilaroscopia. Su nombre es Capillary y la Sociedad Española de Medicina Interna participó en su desarrollo. Esta herramienta optimiza la obtención de métricas cuantitativas y cualitativas de zonas como los capilares sanguíneos de la base de las uñas, gracias a la Inteligencia Artificial y algoritmos entrenados con deep learning.
Permite analizar más superficie en menos tiempo, eliminando así sesgos y dar datos más precisos de lo que una persona manualmente podría hacer. El software pues, detecta los capilares de forma inmediata, los clasifica según su aspecto, realiza mediciones y genera informes estadísticos sobre ellos.
G-Net
MIT-IBM Watson AI Lab se lleva el premio en cuanto a investigaciones e inversión en métodos para mejorar nuestra vida. Y es que han desarrollado una herramienta de Inteligencia Artificial a la que han bautizado con el nombre de G-Net. Mediante técnicas de aprendizaje profundo, pretende ayudar a médicos a explorar múltiples tratamientos para un enfermo y anticiparse a cómo evolucionarían. Y todo esto, sin poner en riesgo la salud de la persona. Li-wei Lehman que lidera el proyecto, ha explicado que el objetivo que tienen con esta IA es permitir a los profesionales de la salud jugar con el “qué pasaría”, sin tener que llevarlo a cabo. Además, relata que G-Net es el primer aprendizaje profundo basado en algoritmos de computación G capaz de predecir efectos de tratamiento a nivel personal y global. Hasta ahora se han realizado varias pruebas y test con datos simulados y los resultados han sido positivos. De todas formas, no es más que el inicio de una larga investigación, ya que se está comenzando a probar en pacientes reales. Sea cual sea el resultado futuro, está claro que pasaría a ser un escalón valioso para la medicina moderna y un bien para la humanidad.
Zebra Medical Vision
Zebra Medical Vision es una aplicación basada en IA que se especializa en el análisis de imágenes médicas, como radiografías, tomografías computarizadas (CT) y resonancias magnéticas (MRI).
Esta aplicación utiliza algoritmos avanzados de aprendizaje profundo para identificar y detectar una amplia variedad de patologías, desde fracturas óseas hasta enfermedades cardíacas y cáncer.
Conclusión
La Inteligencia Artificial es un preciado instrumento que el hombre ha adquirido a base de estudios, investigaciones y empeño. Gracias a ella, hemos podido convertir nuestra sociedad en un avanzado sistema digno de películas de ciencia ficción con adelantos que nuestros abuelos no podrían creer, e incluso la hemos transformado como una gran utilidad en nuestros sistemas médicos. Pequeños pasos que hoy mejoran nuestra salud, pero mañana podrían salvarnos la vida. Desde detectar cánceres, pensamientos suicidas y ataques cardíacos, hasta predecir la muerte de pacientes terminales, asistir emergencias y predecir futuros tratamientos. El aprendizaje de estas máquinas inteligentes que se ha ido infiltrando con paso lento pero firme, está optimizando cada aspecto y detalle de la medicina.
Un regalo caído del cielo, que cambiará el transcurso de nuestras vidas… y de la humanidad.
