Inteligencia artificial al servicio de la medicina: as¨ª ayuda a conseguir diagn¨®sticos m¨¢s certeros

En la medicina, un diagn¨®stico certero y temprano es fundamental. Lograr delimitar e identificar los s¨ªntomas de una manera r¨¢pida determina el tratamiento y, en muchos casos, cambia radicalmente el transcurso de la enfermedad. La tecnolog¨ªa es, por supuesto, una gran aliada de la ciencia m¨¦dica, incorporando nuevas maneras de realizar diagn¨®sticos en los que el procesamiento de grandes cantidades de datos asiste al especialista. Este es el caso de la inteligencia artificial (IA), ese t¨¦rmino surgido en la d¨¦cada de 1950 para denominar a los sistemas inform¨¢ticos que emulan ciertos procesos de la mente humana, y que ahora utiliza las aplicaciones desarrolladas para otros campos al an¨¢lisis de pruebas m¨¦dicas.

¡°La llegada de la IA aplicada a las im¨¢genes m¨¦dicas, como radiograf¨ªas, TACs o scanners, viene de la mano de los algoritmos matem¨¢ticos y es el resultado de experiencias como los veh¨ªculos aut¨®nomos¡±, explica Manel Escobar, director cl¨ªnico de diagn¨®stico por imagen del Hospital Universitari Vall d¡¯Hebron. ¡°?Por qu¨¦ estos coches son capaces de autoconducirse? Porque son capaces de reconocer objetos y patrones, y esta misma tecnolog¨ªa se ha trasladado al reconocimiento de las im¨¢genes m¨¦dicas¡±. La otra aplicaci¨®n de la que surge el an¨¢lisis de im¨¢genes a trav¨¦s de la IA es incluso m¨¢s sorprendente. ¡°Esto comenz¨® a ser posible cuando se desarrollaron unas posibilidades de computaci¨®n basadas en las consolas de videojuegos¡±, prosigue Escobar. ¡°Eran capaces de procesar una cantidad de im¨¢genes inmensa, y este tipo de unidades gr¨¢ficas se ha utilizado para desarrollar estos algoritmos que reconocen im¨¢genes. De ah¨ª viene la explosi¨®n en el sector de la imagen m¨¦dica de soluciones de IA que son capaces de detectar patrones y clasificarlos¡±.

Estas herramientas se est¨¢n aplicando a diferentes campos de la medicina, encontrando nuevas maneras de ayudar a la detecci¨®n de enfermedades diversas. ¡°Por ejemplo, existen soluciones de IA que nos dicen el grado de la atrofia que tiene un cerebro o, ahora que estamos sufriendo la pandemia, nos dice qu¨¦ pacientes pueden estar afectados por una neumon¨ªa derivada de la covid-19 a trav¨¦s de una radiograf¨ªa de t¨®rax. Otras detectan un tumor de manera automatizada, en un pulm¨®n o una mama, y avisan al radi¨®logo que est¨¢ realizando ese estudio para que no se le pase por alto¡±, detalla Escobar.

Una de la pruebas en las que la Inteligencia Artificial se est¨¢ aplicando con grandes resultados es la colonoscopia. ¡°En este campo, est¨¢ orientada a detectar p¨®lipos y c¨¢nceres precoces¡±, explica el doctor Ignasi Puig, coordinador del Gastrointestinal Oncology, Surgery and Endoscopy research group en Althaia, Xarxa Assistencial Universit¨¤ria de Manresa. ¡°Un p¨®lipo es similar a una verruga en el col¨®n, que puede crecer, degenerar y convertirse en c¨¢ncer. La colonoscopia nos permite detectarlos y, si es necesario, eliminarlos¡±. El c¨¢ncer colorrectal afecta a unos 1,8 millones de personas en todo el mundo cada a?o. En Espa?a, seg¨²n datos de la Agencia Espa?ola Contra el C¨¢ncer, es la enfermedad oncol¨®gica m¨¢s extendida, con un 15% de todos los casos detectados, unos 35.000 anualmente.

¡°Hasta ahora, el conocimiento m¨¦dico y cient¨ªfico se basaba en registrar datos cl¨ªnicos de pacientes, analizarlos con los m¨¦todos estad¨ªsticos tradicionales que conoc¨ªamos para descubrir qu¨¦ factores y variables eran importantes, y as¨ª construir patrones. Esa informaci¨®n ya la ten¨ªamos, pero no la sab¨ªamos explotar lo suficiente. La IA abre una puerta de un mundo de extracci¨®n de datos, de creaci¨®n de patrones muy detallados, y aplicarlos a los pacientes¡±, detalla Puig, que ha publicado numerosos estudios al respecto y ha participado como coautor en las recomendaciones internacionales de la Sociedad Europea de Endoscopia Digestiva. ?l trabaja con CAD EYE, una funci¨®n para la detecci¨®n de p¨®lipos de colon desarrollada por Fujifilm. ¡°Tengo la suerte de disponer de esta herramienta que tiene dos finalidades: ayudar a detectar p¨®lipos , mediante la observaci¨®n de su superficie, establecer de qu¨¦ tipo es. ?C¨®mo se ha desarrollado? Entren¨¢ndola con miles de v¨ªdeos y ense?ando al software qu¨¦ es y qu¨¦ no es un p¨®lipo. De esa forma se ha construido un patr¨®n de reconocimiento¡±.

Una de sus grandes ventajas es la capacidad de mantener la atenci¨®n en todo momento y reforzar el trabajo del especialista. ¡°Este sistema no sustituye al m¨¦dico, pero es de gran ayuda porque le alerta. Los m¨¦dicos somos humanos y no podemos mantener la atenci¨®n al 100% en todo momento. Incluso al endoscopista m¨¢s experto se le pasan aproximadamente un 10% de los p¨®lipos que, afortunadamente son los m¨¢s peque?os y la mayor¨ªa no degeneran. El CAD EYE nos alerta, se?al¨¢ndolo con un cuadrado azul. Otras veces, nos sirve para contrastar. Podemos ver algo que parece un p¨®lipo pero no estar seguros, normalmente contrastamos con compa?eros, pero de esta manera tienes a otro experto a tu lado¡±.

Gracias a esta herramienta, el especialista no solo detecta con mayor precisi¨®n y eficacia estos p¨®lipos, sino que tambi¨¦n determina de manera inmediata su tipolog¨ªa. ¡°De esta manera podemos dejar los p¨®lipos benignos, y los que son extra¨ªdos ya no es necesario analizarlos porque ya tenemos ese diagn¨®stico gracias a la IA. Esto representa una gran mejora en el proceso: cuando termina la colonoscopia ya podemos hacer las recomendaciones al paciente sin esperar al resultado de una biopsia¡±.

Herramientas en continuo desarrollo

Grupo experto en la creaci¨®n de im¨¢genes fotogr¨¢ficas de alta calidad, Fujifilm ha aplicado innovaciones de este campo al mundo de la medicina desde que, en la d¨¦cada de 1980, crease el primer sistema de radiolog¨ªa computerizada del mundo. La adquisici¨®n por parte de la compa?¨ªa de Hitachi Medical Systems, ahora denominado Fujifilm Healthcare, ha conformado un ¨¢rea de salud con una gama de completa de soluciones con la que se cubre todo el espectro del ¨¢rea de equipamiento sanitario y que incorpora tambi¨¦n soluciones de inteligencia artificial.

El programa REiLI es un conjunto de soluciones que engloba m¨¢s de 70 sistemas de reconocimiento de imagen, a los que se van sumando nuevas aplicaciones que apoyan al diagn¨®stico m¨¦dico. Synapse 3D, por otro lado, es el software avanzado de Fujifilm para procesar y analizar im¨¢genes m¨¦dicas, cuya aplicaci¨®n abarca campos que van de la radiolog¨ªa a la cardiolog¨ªa.

Las herramientas tecnol¨®gicas basadas en inteligencia artificial, adem¨¢s, contin¨²an desarroll¨¢ndose y encontrando nuevas aplicaciones, no solo para el diagn¨®stico sino abriendo puertas a otras combinaciones. ¡°No solo sirven para la detecci¨®n de enfermedades, sino tambi¨¦n para establecer cierto pron¨®stico respecto a la evoluci¨®n de ese paciente, y tambi¨¦n se est¨¢n generando algoritmos que, uniendo los datos de la imagen y con los datos cl¨ªnicos, son capaces de predecir el tratamiento m¨¢s adecuado para ese paciente. Es lo que llamamos la medicina personalizada¡±, apunta Manel Escobar. ¡°Una de la ventajas de la IA con respecto a la inteligencia humana en el ¨¢mbito m¨¦dico es su capacidad de manejar el big data. Ingentes cantidades de datos que el cerebro humano necesitar¨ªa a?os para poder ordenar. Es una grand¨ªsima ayuda en el diagn¨®stico y la orientaci¨®n terap¨¦utica de los profesionales de la salud¡±, concluye.