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IA y análisis de datos para curar y recuperarse del ictus

Los investigadores del IMDEA Networks Institute de Madrid trabajan en el proyecto europeo MAESTRO para mejorar la supervivencia tras un Ictus, con la aplicación de datos y algoritmos mediante la IA aplicada a la medicina.

campos electromagnéticos y salud 2

Si la prevención es fundamental para evitar que suframos un Ictus, la rehabilitación posterior es un factor decisivo de supervivencia y calidad de vida si ya se ha sufrido. Y para luchar contra los efectos de la enfermedad, y mejorar los índices de esa anhelada supervivencia después de sufrir un episodio neurológico tan grave, el equipo investigador de IMDEA Networks Institute, en colaboraboración con la Universidad de Brown, y a través del proyecto europeo MAESTRO, conseguirá recopilar datos, generar algoritmos y utilizar la Inteligencia artificial (IA) para conocer el desarrollo de la recuperación y mejorar la calidad de vida de los pacientes.

Esa es la grandeza de la tecnología; que puede servir para curar y perfeccionar aquello que lastra la calidad de la vida humana. Para ello, el proyecto MAESTRO (“Nuevas técnicas de aprendizaje automático para mejorar la previsión de los resultados postinterventivos del ictus”) se centra en obtener sistemas de confianza para monitorear la adherencia del paciente a la rehabilitación, así como la efectividad del proceso curativo, después de un accidente cerebrovascular, de forma remota y pasiva, utilizando hardware comercial y gamificación.

La innovación en del programa, que comenzará la recolección de datos en abril de 2023, radica en el desarrollo de soluciones de software para monitorear la rehabilitación de pacientes y ser capaz de predecir cuál será el rango de recuperación en diferentes zonas afectadas por la embolia a lo largo del proceso de rehabilitación.

Al frente del importantísimo trabajo estará el doctor en Ingeniería Informática aplicada a la Medicina por la Technische Universität Darmstadt. y graduado en Ingeniería Industrial (con especialidad en Automática y Electrónica) por la Universidad Politécnica de Madrid, Augusto García-Agúndez, que desde marzo de 2022 es Investigador Postdoctoral en IMDEA Networks.

 

La ingeniería informatica al servicio de la salud

El propio García – Agúndez explica cómo con el programa esperan poder desarrollar una aplicación que permita hacer un seguimiento más continuo del proceso de rehabilitación. “El principal reto que aborda el proyecto —especifica— es explorar cómo una combinación de métodos tradicionales de seguimiento de la rehabilitación de pacientes, basado en cuestionarios y observaciones del neurólogo (combinado con otras fuentes de información obtenida, por ejemplo, con sensores), pueden ofrecer una predicción más certera sobre el grado de recuperación del paciente tras la rehabilitación”.

Los dos primeros años, el investigador trabajará en la Universidad de Brown (EE.UU.) y el último, en IMDEA Networks. En este contexto, van a combinar las experiencias del trabajo en urgencias con biosensores y gamificación y de la detección de valores atípicos y aprendizaje automático de la institución madrileña, con el conocimiento en aprendizaje profundo aplicado a la medicina del Laboratorio de IA de la Universidad de Brown, para así desarrollar algoritmos capaces de determinar la adherencia a la rehabilitación y su efectividad usando dispositivos wearables.

El objetivo es optimizar la rehabilitación y pronosticar la recuperación, con la información proporcionada al equipo de neurología, y las pautas y conocimiento de valor que se podrán ofrecer a pacientes y cuidadores. Según su investigador responsable, la mayor dificultad del proceso será “distinguir las fuentes de información informativas de aquellas que no lo son, y determinar cuál es el nivel mínimo de información, es decir, con cuánta antelación se pueden producir predicciones lo suficientemente certeras como para que tengan utilidad clínica”, explica.

De cara al futuro, García-Agúndez es muy optimista sobre el camino a recorrer de cara al futoro tras su investigación. Para él el análisis de datos tiene un enorme potencial para evaluar el estado, el pronóstico y la adherencia al tratamiento de los y las pacientes, y permite grandes avances en los procedimientos diagnósticos y en los tratamientos. “En este momento, —asegura—resulta difícil suponer dónde podrá estar el límite, porque en pocos años tendremos aplicaciones que ahora ni siquiera podemos imaginar. Además, es probable que las mismas ideas en las que se basa MAESTRO, con las correspondientes modificaciones, se puedan extender a otras enfermedades neurodegenerativas que también conlleven rehabilitación/terapia, como el Parkinson”.

El programa reclutará 50 pacientes del Hospital de Rhode Island durante cuatro meses en el primero de los tres ciclos de desarrollo, con aplicaciones móviles, dispositivos IoT y cuestionarios como herramientas de análisis (se usarán, además, la infraestructura y las conexiones de un proyecto de accidente cerebrovascular existente en ese hospital norteamericano).

Métodos como el aprendizaje profundo permiten la clasificación automatizada de datos extremadamente complejos que, en el caso de MAESTRO, se convierten en un avance científico único, según IMDEA Networks. El proyecto proporcionará al equipo médico, pacientes y cuidadores, niveles de retroalimentación específicos, con algoritmos desarrollados específicamente que pueden en el futuro servir para otros objetivos, como la traducción a la práctica clínica o la expansión a otras enfermedades neurodegenerativas.

En el caso del Ictus, más de 100.000 personas lo sufren (un 50% quedan con secuelas discapacitantes o fallecen) en España. Según el estudio “El impacto del ictus en Europa”, de Kin´s College para la Alianza Europea contra el Ictus, entre 2015 y 2035 se producirá un incremento de casos en Europa del 34% (hasta los 819.771).

El Instituto IMDEA Networks, con sede en la ciudad madrileña de Leganés, es el beneficiario de este proyecto financiado por la Unión Europea, y habitualmente trabaja en la investigación y el desarrollo de todas las tecnologías de vanguardia, desde el 5G Big Data, blockchain y registros distribuidos, cloud computing, redes de distribución de contenidos, analítica de datos, redes energéticamente eficientes y la computación en la niebla y en el edge, hasta Internet de las Cosas (IoT), aprendizaje de máquinas, redes de ondas milimétricas, computación móvil, economía de red, medición de red, seguridad de red, protocolos y algoritmos de red, virtualización de red  (SDN y NFV), privacidad, y todo tipo de redes.



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