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Con inteligencia artificial buscan mayor eficiencia en diagnóstico de covid-19

23/07/2021
Por: Johansson Cruz Lopera - Periodista

Un equipo de ingenieros y médicos de diferentes hospitales y universidades de Medellín, entre ellas la Alma Máter, unieron esfuerzos y conocimiento para desarrollar un sistema de inteligencia artificial que mejora el diagnóstico y calcula el pronóstico de pacientes con covid-19.

Imagen de referencia. Captura de video promocional HuMath Curie.


Aunque suene increíble —porque suponíamos que era un asunto resuelto—  solo hasta el año 2019 se logró tomar la primera imagen de un agujero negro, un fenómeno de cuya existencia ya había certezas pero del que no había sido posible obtener un registro fotográfico. Esta hazaña se logró gracias al proyecto Event Horizon Telescope, en el que participaron más de 200 científicos y se utilizaron 8 telescopios alrededor del mundo. 

Apropósito de la pandemia por la covid-19, aquel trabajo colaborativo inspiró a un grupo de médicos e ingenieros de la ciudad de Medellín para crear un proyecto que apoya la labor de los galenos durante esta contingencia y busca aprovechar de mejor manera los recursos técnicos y humanos que pueden ofrecer las clínicas y hospitales. 

«La idea comenzó con un proyecto llamado VivaMed. En el marco de la pandemia nos unimos varias universidades con el fin de crear un sistema de inteligencia artificial —IA— que pudiese hacer un diagnóstico y realizar un pronóstico solo con la radiografía de tórax de covid. Al principio las pruebas de covid-19 eran más escasas y necesitábamos realizar un diagnóstico mucho más rápido porque los pacientes se estaban quedando aislados en las regiones apartadas del país, entre 6 y 7 días, mientras podían acceder a una PCR», explicó Alejandro Hernández Arango, médico especialista en medicina interna de la IPS Universitaria, docente de la UdeA y coinvestigador del proyecto. 

Para lograr este objetivo, el equipo investigador precisó de una cantidad significativa de radiografías, de allí surge la alianza entre la Universidad de Antioquia, CES, ITM, Eafit, Hospital Pablo Tobón Uribe, Hospital San Vicente Fundación, Hospital de la Universidad CES y la IPS Universitaria. Una vez reunidas las radiografías, los radiólogos comenzaron a leer las imágenes y crear una gran base de datos; una vez terminada esta labor ingresaron los algoritmos al sistema de IA para poder detectar la covid-19. 

De acuerdo con Hernández Arango, VivaMed está esperando en la actualidad el registro Invima para poder utilizar dicho sistema. «Lo que hace —explicó— es tomar la radiografía o tomografía, convertir los píxeles en números y pasarlos por una red neuronal  —con IA— que calcula las probabilidades de que la radiografía sea normal o anormal». Una vez se da este paso, «otra red neuronal define si tiene compatibilidad con covid o no covid y dependiendo del resultado y en combinación con algunos datos clínicos como la edad, si es fumador, diabetes y otros, nos da la probabilidad de un desenlace adverso». 

A la fecha, el grupo de investigadores está a la espera de la publicación, en revistas científicas, de artículos que detallan los alcances de su estudio, un paso que hace parte de la validación de la investigación realizada. Este trabajo contó con la dirección de Emmanuel Salinas, radiólogo egresado de la UdeA, ​quien actualmente es investigador en Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Sinai Health System, en Toronto, Canadá; y de Olga Lucia Quintero Montoya, doctora en matemáticas de la Universidad Eafit. 

El tiempo, factor determinante

La implementación de VivaMed será de gran ayuda para los pacientes, pero también para los médicos. Según el artículo «Evaluación de la asignación del tiempo de hospitalización entre los residentes de medicina interna de primer año mediante observaciones de tiempo-movimiento», publicado en la prestigiosa revista científica Jama Internal Medicine, los médicos invierten el mayor tiempo del turno —un 66 % — en hacer las notas y el papeleo administrativo y sólo el 13 % del tiempo en atender al paciente.

Si bien el objetivo de VivaMed es más diagnóstico y pronostico en covid-19, de manera colateral también ayuda a la optimización del tiempo entre médico y paciente. «Por eso queremos que el sistema automatice muchas de las tareas que los médicos tienen para que no solo dé un pronóstico, sino que también pueda ayudar con todo el papeleo de la historia clínica. Es un proyecto ambicioso en ese sentido, pero hemos avanzado mucho para cumplir la meta», dijo el médico internista Alejandro Hernández.  

Este proyecto se configura como un sistema de apoyo al razonamiento clínico y en ningún caso va a reemplazar al médico. De acuerdo con Hernández, siempre serán los médicos quienes van a tomar las decisiones, porque son los que tienen el registro. Todos estos sistemas funcionan como herramientas para procesar los datos de los pacientes y poder tener un panorama más amplio para que los especialistas tomen decisiones mejor informados. 

Así se ve VivaMed en pantalla.

Humath Curie, la segunda fase

Aunque VivaMed está a la espera del registro Invima para entrar a funcionar, el equipo de investigación va más allá. Humath Curie es la segunda etapa de este proyecto que pretende profundizar en el pronóstico médico. Así lo explicó el doctor Alejandro: «Terminada esta investigación y como vimos que nos estaba funcionando el Sistema de VivaMed, pensamos que tenemos la oportunidad de combinar las variables fisiológicas que estábamos recolectando en las UCI —frecuencia cardiaca, saturación de oxígeno y presión arterial— asociados a algunos datos de la historia clínica, y mejorar el sistema de predicción para poder definir qué pacientes cuando ingresan con infección respiratoria pueden tener un riesgo de llegar a estar intubados, de ingresar a la UCI o en riesgo de morir».  

El profesor de la Universidad de Antioquia resaltó que en medicina se requiere de una rigurosidad metodológica especial porque las investigaciones se realizan en humanos y las tecnologías como la IA requieren de una clasificación de madurez tecnológica que establece la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de los Estados Unidos ver artículo recomendado.  «Estas tecnologías de IA se encuentran en un nivel bajo de madurez y la mayoría de los estudios son con un diseño metodológico observacional y son pocos los estudios de intervención que existen o los estudios que son llamados ensayos clínicos de asignación aleatoria que nos dan una evidencia más certera de que puede funcionar». 

Actualmente Humath Curie está inscrita en la convocatoria 895 del MinCiencias, que busca la  generación de capacidades para la producción en Colombia de reactivos, insumos, y metodologías para la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades infecciosas desatendidas y demás enfermedades transmisibles. 


 

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