Cómo la inteligencia artificial ha ayudado a frenar la covid-19

El papel de la inteligencia artificial en esta crisis sanitaria

Durante la emergencia sanitaria provocada por la COVID-19, se ha observado un incremento notable de la aplicación de nuevas tecnologías al ámbito de la salud y la investigación. Desde la creación de toda clase de dispositivos inteligentes dirigidos a detectar el más mínimo síntoma indicativo de contagio, hasta el diseño de nuevos patrones de investigación en la cura para el nuevo coronavirus.

Sin duda, la IA (Inteligencia Artificial) ha estado presente en todas y cada una de las etapas de esta pandemia, e incluso en momentos anteriores a la misma. En este sentido, fue una startup canadiense –BlueDot- la que, gracias a un algoritmo basado en inteligencia artificial, logró predecirla.

A través del procesamiento y análisis de noticias provenientes de todos los países del mundo, junto con información relativa a rutas de vuelos comerciales y brotes de enfermedades, lograron predecir, no tan sólo la existencia de una enfermedad potencialmente pandémica, sino también el epicentro de la misma, así como su trayectoria más inmediata.

Así pues, la aplicación de la IA en esta pandemia mundial ha supuesto un antes y un después en el ámbito epidemiológico ya que, no tan sólo ha hecho posible establecer un mayor control sobre la propagación del virus, sino que ha participado activamente en el diagnóstico, tratamiento e investigación para acabar, lo antes posible, con este brote.

La inteligencia artificial en el diagnóstico y prevención de la covid-19

La IA logró predecir la pandemia mucho antes que cualquier organismo internacional, pero además es capaz de detectar, con una precisión sin precedentes, las personas que sufren dicha patología.

Software inteligente de detección del virus

Destaca en este punto la creación de un software que ha demostrado tener una mayor precisión que los mecanismos radiológicos empleados habitualmente para la detección de neumonía común. En el Hospital de Monte Sinaí –Nueva York- han puesto en marcha este software basado en inteligencia artificial que, a través del análisis de centenares de imágenes de radiodiagnóstico, es capaz de discernir cuándo el paciente está contagiado por COVID-19.

A este software se le ha “entrenado” ofreciéndole miles de imágenes e indicándole cuáles corresponden a pacientes que sufren la enfermedad, además de proporcionarle otra serie de datos personales: edad, sexo o sintomatología.

Con el empleo de este software, basado en inteligencia artificial, se han logrado identificar, hasta el momento, a más de 17 personas afectadas por el nuevo coronavirus, que en un inicio habían sido descartados como portadoras de la enfermedad.

Un sistema muy similar es el que se utiliza en el Hospital del Mar –Barcelona- donde a través del desarrollo de un algoritmo entrenado con más de 6.000 radiografías de tórax de pacientes COVID-19 y no COVID-19, se han obtenido diagnósticos más precisos y fiables.

App para detectar la COVID-19 a través de la voz

Esta novedosa vía, impulsada por Biometric Vox, pretende identificar de manera precoz futuros brotes de la enfermedad.

La app, que está en fase de desarrollo, utiliza un algoritmo basado en la inteligencia artificial para detectar, a través de patrones de voz y tos, la presencia del virus en una persona. De este modo, y de conformidad con las muestras previamente incorporadas, la aplicación utiliza su algoritmo inteligente para distinguir las personas contagiadas de COVID-19 de las que no.

Apps de pre-diagnóstico de COVID-19

Las apps han ocupado un papel fundamental para evitar el colapso y la sobresaturación de los sistemas sanitarios. Y es que, han sido muchos países los que han apostado por esta herramienta para que la población pudiera comprobar, por sí misma, las posibilidades de estar contagiada por COVID-19.

Como ejemplo encontramos la app “Mediktor” que, si bien ya estaba operativa antes de la pandemia, este asistente médico virtual se ha reorientado en el triaje, pre-diagnóstico y soporte en la decisión clínica de la COVID-19.

Esta app, que cuenta con un algoritmo basado en inteligencia artificial, destaca por su capacidad de realizar un diagnóstico preciso, pronosticando el nivel de urgencia, y remitiendo al usuario al especialista médico adecuado.

Además, proporciona un diagnóstico diferencial muy útil para el profesional sanitario que la esté utilizando, ya que incluye un listado de otras enfermedades que comparten síntomas con la COVID-19. Asimismo, también dispone de recomendaciones de actuación ante la posibilidad de que esa persona pudiera estar finalmente infectada.

La inteligencia artificial para estudiar, investigar y comprender la covid-19

El Big Data, combinado con la IA, ha ayudado a la comunidad médica a comprender el comportamiento de la COVID-19, así como acelerar su investigación, analizando rápidamente un gran volumen de datos.

App “Reg Covid 19”

Un grupo de científicos vascos ha reinventado la app “Ubikare” para el estudio del comportamiento del virus SARS-CoV2 . Utilizando la estructura de dicha aplicación, han creado la app “Reg Covid 19”.

A través de un software basado en inteligencia artificial, la app es capaz de recoger, analizar e interpretar numerosos datos del paciente relativos al tratamiento médico empleado, a su evolución, a las complicaciones que haya podido sufrir y a su fecha de alta, entre otros. En base a dicha información, la aplicación es capaz de extraer conclusiones y determinar qué actuación ha sido la más eficaz en atención al perfil del paciente.

Herramienta de aprendizaje automático

Saber cuál es el comportamiento de este virus, desconocido hasta el momento, resulta fundamental para encontrar vías de tratamiento efectivas.

Por ello, José Luis Salmerón -catedrático de Sistemas de la Información e Informática de Gestión de la Universidad Pablo de Olavide- ha adaptado una herramienta de aprendizaje automático, dirigida en un inicio a pacientes con cáncer, al estudio del diagnóstico de COVID-19.

Esta herramienta es capaz de predecir los comportamientos del virus SARS-CoV2, basándose en el procesamiento y análisis de una gran cantidad de datos biológicos procedentes de pacientes de diferentes hospitales. A través del uso de algoritmos de inteligencia artificial -que funcionan como un “cerebro”-, tiene la capacidad de aprender, llegando a formular sus propias conclusiones.

Summit

Imagen Ordenador Summit IBM – ibm.com

Summit es el “ordenador más potente del mundo” y se encuentra trabajando sin descanso para identificar y estudiar compuestos de medicamentos que puedan servir para encontrar una cura para el COVID-19.

Con la capacidad de simular más de 8.000 compuestos diarios, procesa rápidamente miles de datos para crear diferentes simulaciones con las que se puede examinar cómo reacciona el virus a las distintas variables.

De este modo, se han logrado identificar 77 moléculas de compuestos de medicamentos que podrían destruir, potencialmente, a la COVID-19.

SILD – Sistema Inteligente de Lectura y Dispensación de Datos

El SILD es un sistema de inteligencia artificial que ya estaba siendo utilizado en el Hospital Clínic de Barcelona, antes de la aparición de la Covid-19, para el control de enfermedades infecciosas en enfermos de onco-hematología.

Ante la aparición del nuevo virus, Carolina García Vidal, especialista de Enfermedades Infecciosas del Hospital Clínic de Barcelona y profesora de la Universidad de Barcelona, tuvo la genial idea de adaptar este sistema al control a los pacientes contagiados por Covid-19, obteniendo resultados extraordinarios: mientras la tasa de mortalidad de la Covid-19 en España alcanzaba el 25% en los primeros picos de la pandemia, la mortalidad en el Hospital Clínic de Barcelona se situó en un 12%.

Para poder implantar con éxito este sistema de inteligencia artificial, el Hospital Clínic de Barcelona creó un departamento de control integrado por 5 especialistas de enfermedades infecciosas, los cuales, gracias al propio SILD, podían ver en tiempo real cuál era el estado de los pacientes, monitorizar su salud y saber con anticipación cuál podía ser la evolución de la enfermedad.

A partir de la identificación del proceso infeccioso de la Covid-19 en los primeros pacientes -inflamación, suprainfección y evento trombótico-, se adaptó este sistema inteligente para que, a partir de un algoritmo de aprendizaje profundo, pudiera analizar más de tres trillones de datos anonimizados de pacientes covid-19, identificar patrones clínicos y, de conformidad a todo ello, proponer un tratamiento personalizado para cada paciente.

De esta manera, el sistema clasifica automáticamente a dos tipos de pacientes en base a sus previsiones: los más graves, que van a requerir de acciones preventivas y tratamientos más agresivos, y los más leves, los cuales van a requerir menos cuidados. Así pues, desde un primer momento, se establece una atención personalizada para supervisar a cada uno de los pacientes. Además, si algún paciente contagiado empeora, el SILD lanza una alarma y el especialista del departamento de control se pone en contacto con el médico responsable para decidir qué cambios deben introducirse en el tratamiento prescrito para ese enfermo.

De conformidad con los resultados publicados en el Clinical Infectious Diseases, este sistema permite predecir la evolución de la enfermedad en los pacientes con una eficacia del 90%, reduciendo la mortalidad en un 50%.

El equipo coordinado por García-Vidal, se encuentra actualmente desarrollando un nuevo proyecto para poder extender la aplicación del SILD a todos los hospitales españoles y europeos.

Modelo de inteligencia artificial capaz de detectar asintomáticos a través de la tos

Un grupo de investigadores del MIT -Massachusetts Institute of Technology- ha desarrollado un nuevo sistema de inteligencia artificial para detectar a asintomáticos y positivos a través de la “tos forzada”.

Los investigadores sostienen que existen pequeños matices entre la tos de una persona sana o asintomática, y la tos de un enfermo de Covid-19. Y es que, aunque para el oído humano estos matices puedan pasar desapercibidos, este nuevo sistema de inteligencia artificial puede establecer una clara distinción.

Con anterioridad a la pandemia, este mismo equipo de investigadores estaba trabajando en la creación y desarrollo de algoritmos para diagnosticar otras patologías respiratorias, como el asma o la neumonía. Ante la aparición del nuevo virus, decidieron adaptar estos algoritmos para tratar de diagnosticar con precisión la infección por Covid-19, tanto en personas sintomáticas como asintomáticas.

Para ello, crearon una página web donde todas aquellas personas que quisieran podrían registrar sus toses, completando una encuesta sobre si presentaban algún síntoma relacionado con la Covid-19 o habían sido diagnosticados como positivos. Actualmente, cuentan con más de 70.000 grabaciones y unas 200.000 muestras de toses.

Los investigadores utilizaron estas muestras para entrenar al algoritmo de inteligencia artificial y los resultados han sido increíbles: este sistema ha conseguido identificar con una eficacia del 98,5% a los contagiados por Covid-19 sólo a través del análisis de su tos.

A día de hoy, este grupo de investigadores sigue trabajando para poder crear una aplicación móvil basada en este sistema de inteligencia artificial, creando así una nueva herramienta de diagnóstico rápida, sencilla y económica.

La inteligencia artificial: en el pasado, en el presente y en el futuro

Estos son tan sólo algunos ejemplos de cómo la inteligencia artificial nos ha ayudado a combatir, desde el inicio, la COVID-19. Sin duda, se han realizado muchos avances que han resultado ser imprescindibles en el control, prevención y diagnóstico del virus pero, podemos asegurar que su trayectoria en esta lucha no acabará aquí. La IA sigue a nuestra disposición para encontrar un tratamiento efectivo y una cura definitiva contra el nuevo coronavirus.