Inteligencia Artificial en análisis de radiografías apoya el diagnóstico de covid-19
Investigador UdeC diseñó modelo que en segundos arroja una respuesta, disponible en una plataforma de libre acceso. En el desarrollo fue clave el trabajo junto a la broncopulmonar Susana Soto, su madre, y el aporte de la ITMS.
Para combatir al covid-19 no sólo se han vuelto un arma fundamental las medidas restrictivas y de distancia social en miras a prevenir contagios y controlar la expansión de la enfermedad en Chile y el mundo, sino que clave es la detección temprana de los casos para iniciar oportunamente los tratamientos y otras acciones pertinentes como el aislamiento.
De ahí el rol protagónico del PCR para diagnosticar los casos, lo que hoy puede ser complementado rápida y favorablemente con el análisis de radiografías de tórax gracias a un modelo que incorpora la Inteligencia Artificial (IA) desarrollado por Sebastián Niklitschek, ingeniero civil matemático, profesor e investigador de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Concepción, quien destaca que este resultado ha sido posible de la mano de una estrecha y enriquecedora colaboración que ha mantenido con grupos de expertos a nivel internacional, y con su madre, la doctora Susana Soto, médico broncopulmonar que trabaja en el Hospital Clínico Regional Dr. Guillermo Gran Benavente.
Su conocimiento aplicando la tecnología en salud en distintos proyectos hace cerca de dos años, la inquietud de la comunidad global en la que participa por aportar desde su expertise a enfrentar la pandemia desde los albores de ésta, la construcción de una base de datos con más de 30 mil imágenes de radiografías de tórax de pacientes de distintos países, el exhaustivo análisis que hizo la doctora Soto a dichos exámenes para entrenar al modelo, y la vasta experiencia de la empresa norteamericana de telemedicina ITMS que creó la plataforma que hoy se dispone a la comunidad, es lo que según el científico local dan vida y permiten operar al sistema que, con un humilde orgullo, reconoce que lleva varias semanas funcionando con muy buenos resultados.
MODELO Y PLATAFORMA
El novedoso sistema, relata Niklitschek, se dispone mediante el sitio web covid.itms.cl, el que es de libre acceso, fácil y veloz de usar, y el criterio que utiliza en el diagnóstico son las manifestaciones respiratorias y los cuadros de neumonía que se asocian a la enfermedad de covid-19 que pueden evidenciarse con imágenes de rayos X del tórax. En efecto, toda persona, desde cualquier navegador, puede ir al link para subir la radiografía y en segundos el modelo de IA entrega una respuesta.
Al respecto, el investigador explica que "al recibir la radiografía y tras el análisis, el modelo puede arrojar tres resultados: que el paciente tiene covid-19, que tiene una neumonía no asociada a covid-19 o que es 'normal', es decir, que no aplica a ninguno de estos". La última situación no significa que no haya una enfermedad, pues es claro al afirmar que el sistema está diseñado para identificar cuadros de covid-19 o neumonías de otra causa, pero no otro tipo de afecciones como un tumor.
Añade que el resultado incluye una probabilidad, por ejemplo que "la radiografía indica covid con 99% de probabilidad" y uno de los puntos más destacables es la efectividad probada, pues aunque con recato, el académico no esconde que "la precisión global del modelo, es decir de las radiografías para las tres condiciones que pueden dar como resultado, es de 95%. Al mirar cada caso particular, la precisión varía y puede ser más baja o alta, pero la precisión en diagnóstico de covid es más alta que en las 'normales', entonces puede ser superior a ese 95%".
Otro punto importante sobre el sistema, y que podría preocupar a muchos, sobre todo por el derecho a la privacidad del paciente y la protección de datos sensibles, es que el investigador de la UdeC aclara que si bien se usó una gran cantidad de radiografías para poder entrenar al modelo de IA, la plataforma no guarda ninguna de las imágenes que los usuarios suben para que sean analizadas, por lo que una vez que se obtiene el resultado la radiografía en cuestión es olvidada. Tampoco solicita información personal para acceder al análisis.
APOYAR LA LABOR
Respecto al modelo, Sebastián Niklitschek afirma que el gran objetivo es brindar de una herramienta de apoyo a la función médica, a la tranquilidad de los pacientes y a la salud pública, pues quien desee puede acceder a ésta. En este sentido, pone el acento en la contribución de la disponibilización de esta tecnología para los profesionales de la salud, enfatizando que "no se trata que la IA tome el control, que reemplace al médico y que sólo se tomen decisiones basadas en eso. Esto fundamentalmente complementa la opinión del médico". Ellos son los expertos y, de hecho, su conocimiento y criterio permitió entrenar al sistema de IA que opera en este modelo.
Algo sobre lo que la broncopulmonar Susana Soto, encargada de evaluar las miles de imágenes y diagnósticos que se usarían para nutrir con ejemplos a la máquina para que pudiera responder los análisis con asertividad, tiene mucho que decir, resaltando que la IA aprende de la inteligencia humana y que jamás la máquina reemplazará la labor del profesional de salud como persona, pero que sí puede contribuir a "tomar mejores y más oportunas decisiones".
MENOS TIEMPO,
MÁS DIAGNÓSTICO
Razones para valorar esta tecnología tiene bastantes y la primera en la que se detiene es que el examen PCR no da un resultado inmediato, sino que tras la toma de muestra de secreciones se debe esperar 24 horas al menos (en muchos casos ha tardado días) y en la espera se pierde tiempo valioso para comenzar tratamiento o medidas de aislamiento y se pueden sumar contagios. La toma de radiografías y su eventual posterior análisis por este sistema es muchísimo más rápido.
Además, si bien define que "el PCR es un elemento muy sensible", advierte que "tiene el riesgo de dar falsos positivos y también negativos", sobre todo cuando se toma en los primeros días en casos sospechosos por contacto directo y sin síntomas, pero también en pacientes sintomáticos. Es una realidad que muchos viven, pues comenta que "hay pacientes en distintos recintos que están hospitalizados con un cuadro clínico 100% correspondiente al de covid-19, sin embargo la toma de PCR ha salido negativa". En ellos se ha decidido mantener en aislamiento a la espera de que la respuesta del examen cambie, pero también podría suceder que por otros criterios no se opte por esta vía, lo que se traduce en riesgos. De nuevo, los rayos X pueden ser un fundamental apoyo, cree.
Agrega a la balanza que la capacidad de diagnóstico por PCR está mediada por la cantidad de exámenes que se pueden hacer y ésta es limitada en Chile y el mundo, reconoce. No es un problema menor y hace sólo un par de días, distintos recintos hospitalarios nacionales, advirtieron el quiebre en el stock de reactivos para practicar el examen, lo que podría derivar en otro escenario crítico. Por el contrario, la doctora Susana Soto releva que "la radiografía está al alcance en todos los centros de atención de urgencia, ya sean hospitales urbanos o rurales, clínicas privadas o en los servicios de SAR en los Cesfam", por lo que es una opción disponible de manera más masiva y frente a la limitación de exámenes PCR podría contribuir a extender la capacidad diagnóstica de covid-19.
Así, si bien el funcionamiento de esta plataforma no es parte de un proyecto piloto con algún recinto asistencial, posibilidad que no deja de ser favorable ni descartable a futuro, el gran propósito es que se use y se le saque el máximo provecho posible como herramienta, y así se enfrente mejor la pandemia.