El venezolano que creó una Inteligencia Artificial capaz de detectar riesgo de neumonía

Fuente: El Diario

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Desde hace tiempo la inteligencia artificial (IA) dejó de ser solo un elemento presente en las películas futuristas o de ciencia ficción para pasar a integrar “todos los ámbitos de la vida”, como expresó Bob Swan, director general de Intel, durante el Consumer Electronics Show (CES) 2020 —celebrado el 7 de enero en Las Vegas—, la feria de tecnología más importante del mundo.

El área de salud tampoco escapa de esa realidad. Muestra de ello es la creación de Toraxia, un emprendimiento diseñado en Chile por Raúl Albertti, especialista en Informática Clínica y Ciencias de la Computación, en colaboración con su socio y alumno de tesis, Martín Carnier, ambos de nacionalidad venezolana.

Durante una exclusiva para El Diario, Albertti comenta que se trata de una plataforma digital basada en IA que contribuye en la detección temprana de patrones sugestivos —a través del análisis de radiografías de tórax— de varias patologías, especialmente de neumonía.

Causa de muerte. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), la neumonía es la principal causa de muerte infantil en todo el mundo.

El investigador, de entrada, aclara que su producto no busca sustituir la labor de los radiólogos, sino más bien funcionar como un asistente que gradualmente obtiene información para entrenar su red neuronal convolucional (modelo artificial que simula el comportamiento de las neuronas humanas).

“Lo que hacemos es llegar a una alianza con el radiólogo y lograr que su experticia le permita producir, no solo por las imágenes que él ve, sino por las que no ve, puesto que al incorporar sus conocimientos a Toraxia, el sistema va a permitir apoyar la labor de muchos médicos en general en distintos países”, expresa.

Para entrenar el algoritmo del programa y reconocer si se está ante la presencia o no de una anomalía, así como una imagen mal clasificada, se han tomado 100.000 radiografías de tórax americanas y 100.000 europeas, de acuerdo con Albertti.

Foto: Captura de la página web de Alumbra/Toraxia

Esto sería el primer algoritmo de inteligencia artificial validado en la región, lo cual es nuestra tesis de que no podemos aceptar cajas negras que están basadas en experiencias de otros países, sino que se desarrolle como una suerte de localización por cada país y ese es la orientación que estamos llevando”, explica el investigador.

El también profesor universitario especifica que Toraxia evalúa la imagen de tórax, suministrada digitalmente (de forma anónima por la privacidad del paciente) y en cuestión de segundos es capaz de ubicar signos patológicos gracias a sus cinco patrones bien definidos que le permiten detectar anomalías.

Surgimiento de la idea

Albertti es un venezolano nacido el 12 de diciembre de 1955. En 1979 obtuvo una licenciatura en Ciencias de la Computación en la Facultad de Ciencias de la UCV. En 2005 hizo una especialización en Informática Clínica en esa misma casa de estudios, donde también es docente e investigador en diversas áreas. Fue jubilado de la Facultad de Medicina de la Universidad Central de Venezuela (UCV) debido a sus investigaciones en el área de salud por más de 30 años.

En 2014 fundó Comsalud360 en México (Comunidades de Salud y Gestión Preventiva de Salud Familiar) y a finales de 2018 creó el servicio de inteligencia virtual Alumbra —de donde se desprende Toraxia— puesto en funcionamiento en 2019, que analiza imágenes radiológicas y brinda apoyo diagnóstico. www.alumbra.ai/toraxia

Albertti relata que hace tres años emigró a Chile con toda su familia —luego de haber realizado investigaciones en México y Colombia— porque las previsiones de la OMS señalaban que ese país sudamericano lideraría el área tecnológica en la región en materia de salud. “Y no me equivoqué”, resalta.

Destacada trayectoria. En 1984 fundó el Sistema de Información Hospitalaria (HIS Siclhos) en Venezuela que ha servido para llevar la gestión clínica, operativa y administrativa de ambulatorios, clínicas y hospitales. Además apoyó ad honorem, durante 11 años, al Hospital Universitario de Caracas con su equipo de trabajo.

“Durante mi estadía en Chile empecé a participar en conferencias, charlas, conversatorios y, en una de esas tantas, a principios de 2018, se me acercó un joven (Carnier) que me manifestó su interés en que yo fuese su tutor de tesis de maestría sobre Ciencia de Datos, justamente en lo que se refiere a inteligencia artificial aplicada a imágenes médicas”, menciona.

Con base en su experiencia y tras haber realizado una exhaustiva revisión del proyecto, Albertti confesó que vio la pertinencia de convertir aquel producto en un emprendimiento que hoy se llama Toraxia. “A partir de ahí comenzamos a recorrer un camino arduo y duro”, dice en vista de que todas las referencias académicas que poseía se encontraban en Venezuela.

Sin embargo, relató que el impulso central de su start-up surgió a principios de 2019, cuando el gobierno de Chile giró una convocatoria a emprendedores en el área de salud y organizó dos torneos. El primero fue el el CENS (Centro Nacional en Sistemas de Información) Tech Challenge, donde Toraxia formó parte de las 170 postulaciones que se hicieron.

Ganadores del CENS Tech Challenge 2019. Raúl Albertti ubicado de segundo izquierda a derecha. Foto: trendTIC

Fue así como el proyecto del investigador venezolano quedó dentro de los 35 seleccionados que podrían ser implementados en hospitales. “A partir de allí tuvimos toda una formación de seis meses (que abarcó 127 horas)”, relata Albertti. Posteriormente, se hizo una nueva selección para escoger a 10 finalistas. Los calificadores del evento hicieron un análisis de las start-ups que comprendían: el problema identificado, la solución dada y el alcance.

En diciembre de 2019 se realizó la selección de los tres emprendimientos ganadores que representarán a Chile en salud digital durante el primer semestre de 2020, donde Toraxia obtuvo el tercer lugar. El segundo lugar fue para eHealthCare, un sistema integral de atención de urgencias basado en IA, mientras que el primer lugar lo obtuvo FootShot, un dispositivo capaz de predecir zonas propensas a desarrollar úlceras.

“Participamos en otro torneo en simultáneo con CENS, que se llama ‘Desafío Smart Salud’ y allí tuvimos una postulación, quedamos seleccionados y también figuramos dentro de los finalistas”, acota Albertti. De igual forma, se presentaron ante la organización chilena Corfo, que financia emprendimientos, y también quedó entre las primeras.

Toraxia combinó entonces la experiencia en el área de Ciencia de Datos aplicadas a la salud y la poca capacidad de los radiólogos para examinar las imágenes de tórax que se producen. Según información suministrada por Albertti, la neumonía ocasiona más de 59 mil hospitalizaciones anuales en Chile y su posible presencia hace que se realicen más de siete millones de radiografías.

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Primeras pruebas de la IA 

En 2019 Toraxia hizo su primera presentación en el Hospital Dr. Sótero del Río, en Chile, pero Albertti reveló que el jefe de Radiología de ese instituto médico no quiso saber nada del proyecto. “Quizá era un médico de muchos años y vio el programa como una amenaza”. Sin embargo, lograron conseguir, durante los últimos meses de ese mismo año, una aprobación de la Unidad de Radiología para que su emprendimiento pudiese funcionar.

Hospital Dr. Sótero del Río. Foto: TheClinic.cl

“Eso cuadra mucho con mi interés de siempre buscar tecnología para contribuir al mejoramiento de la salud, de la seguridad del paciente y sobre todo herramientas de apoyo. Por eso la tesis que nosotros esgrimimos es que la inteligencia artificial, a pesar de lo que muchos dicen, no va a sustituir a los radiólogos, sino que los radiólogos que la utilicen van a sustituir a los radiólogos que no lo hagan”, resalta el investigador.

De igual forma, el proyecto se realiza desde hace meses en la Universidad Pontificia Javeriana de Bogotá, en Colombia, país en el que tuvieron contactos para próximamente implementar Toraxia en el Hospital San Ignacio ubicado en la capital neogranadina, así como en el Hospital San Lorenzo, donde el emprendimiento fue visto con buenos ojos.

Albertti comenta que a inicios de este mismo mes están a la espera del protocolo de validación para implementar la IA en el Hospital General de México.

“En Colombia y México particularmente hemos creado relaciones de negocios. Allí hay personas dentro del ámbito de salud y con sus relaciones hemos logrado esta penetración hacia estas instituciones. Justamente el que comencemos a ejecutar el protocolo de validación simultáneamente en estos tres países (incluyendo a Chile) es lo que va a comenzar a dar mucho más fuerza para conseguir efectivamente el financiamiento por parte de inversionistas”, dice.

El equipo de trabajo se compone de seis personas (dos de ellas el director Raúl Albertti y su socio Martín Carnier) en Chile, y el resto distribuido en Venezuela, Colombia, México y Argentina. El proyecto, según sus fundadores, espera ser implementado a futuro, como una especie de robot personalizado, en toda Latinoamérica para beneficiar potencialmente a 30 millones de pacientes.

Con respecto a la recepción de fondos, el investigador venezolano comenta que ha sido mucho más por la astucia y el esfuerzo personal del equipo de trabajo que otra cosa. “De hecho, con todo este apoyo de los distintos torneos y organizaciones vinculados a ellos, estamos por comenzar justamente en distintas organizaciones la validación del sistema. Una vez que esto vaya avanzando evidentemente iremos consiguiendo cada vez más los inversionistas para poder apoyar”, refiere.

Efectividad del sistema 

De acuerdo con Albertti, la efectividad de Toraxia al momento de identificar una anomalía está alrededor de 85% y espera mejorarlo para que esté por encima de 90%. Es decir, que tenga un 10% de posibilidad de no poder identificar un patrón. En contraste, señala que un médico radiólogo tiene una efectividad de 80% y su margen de error, por su condición humana, puede llegar hasta 20%.

“Si un paciente entra en urgencias y el médico sospecha de alguna patología respiratoria y le envía un estudio de radiografía de tórax, a penas la imagen se produce de forma digital, nosotros la tomamos y la procesamos e inmediatamente damos alerta al sistema de gestión clínica, para que la prioridad de atención de ese paciente sea inmediatamente la adecuada”, sostiene.

Sin embargo, recalca que “eso no significa que pueda colocar un sistema para que sustituya al radiólogo, porque siempre tiene que haber ese ojo clínico (…). “Lo que estamos haciendo este año es tomar imágenes de cada país con los criterios que señalaron los médicos y con la realidad de los equipos de las prácticas de los técnicos radiólogos, todas estas consideraciones, para entrenar la red neuronal del sistema”.

Menciona que lo que se busca es que el médico especialista entrene el ojo clínico de su inteligencia artificial y así optimizar su trabajo para dedicarse a las radiografías que sí ameriten atención, que, según dice, es normalmente 20% del total que se procesan. “Eso podría hacer que la productividad del radiólogo aumente significativamente”, añade.

Foto: Captura de la página web de Alumbra/Toraxia

No obstante, aclara que nunca Toraxia será la responsable de decir que un paciente no tenía nada porque lo que hace es prestar apoyo a un radiólogo. “Buscamos que la inteligencia artificial sirva como una herramienta de apoyo a los radiólogos para lograr minimizar los errores en los que evidentemente se incurren y darle mayor productividad al mismo”, menciona.

Presentación digital del emprendimiento

La funcionalidad de Toraxia se puede observar a través del enlace www.alumbra.ai/toraxia de la página web de Alumbra, un emprendimiento orientado al desarrollo de inteligencia artificial diseñado en 2018 por el mismo Albertti.

Cuando se presiona el botón que dice “empezar” se muestra la lista de trabajo que observa un radiólogo para saber cuáles son los informes pendientes por realizar o los pacientes que se encuentran a la espera de estudios.

Foto: Captura de la página web de Alumbra/Toraxia

La lista se muestra por orden cronológico y una vez que Toraxia lo analiza, en 30 segundos automáticamente esa lista es reclacificada por el íncide de prioridad o de riesgo que el sistema mide.

“Lo que muestra es los pasos internos que hace Toraxia para hacer su función. Lo primero que hace es analizar la radiografía de tórax y la segmenta, es decir, la divide entre componentes para evitar confusión. Por ejemplo, aisla el corazón, la tráquea, y delínea el área pulmonar. Una vez que logra hacer eso pasa a segmentar lo que serían los patrones, e identificar por mapas de calor la localización donde se encuentran los signos patológicos. Además, capaz de medir, como un termómetro, cuál es el índice de certeza de que ese patrón sea totalmente válido”, especifica el investigador.

También señala que la plataforma se adecúa con estándares internacionales de intercambio de información de salud como HL7, FHIR y DICOM, aunque no generan informes médicos, sino que apoyan a los profesionales de la salud con un tamizaje para la toma de decisiones.

Foto: Captura de la página web de Alumbra/Toraxia

Al final de la página contiene un enlace para la demostración del programa, que según Albertti, “es lo que nos ha permitido obtener credibilidad”. Así, si por ejemplo, se buscan imágenes de internet que digan “radiografía de tórax con neumonía”, y se descargan para posteriormente subirla a la plataforma de Toraxia, esta las va a analizar para devolverla con información de los mapas de calor y la medición de índices de riesgo.

No obstante, aclara que se trataría solo de una prueba externa “porque esas imágenes no tienen la calidad que procesamos realmente cuando proviene de un equipo de radiología de forma directa, pero es una manera de demostrar lo que el sistema es capaz de hacer”.

Futuras aplicaciones

Aunque Toraxia se ha concentrado inicialmente en detectar posibles riesgos de neumonía, sus desarrolladores esperan desarrollar otros programas que detecten riesgo de cáncer o patologías de origen respiratorio infeccioso como la tuberculosis y enfermedades de origen óseo.

Foto cortesía

Posteriormente esperan desarrollar una plataforma digital para realizar mamografías y tomografías. “Con la metodología de trabajo que tenemos ya serán mucho más fáciles de abordar”, expresa.

“Hemos comenzado por la neumonía por ser muy sensible, porque afecta a la población más frágil que son los niños menores de cinco años y también en adultos mayores. Por eso pensamos liberar, en primera instancia, ya el producto con estas virtudes y posteriormente ir incorporando las siguientes”, especificó.

El reto de emplear la radiografía de tórax, según Albertti, se dio tanto por ser la más voluminosa (anualmente en Chile se realizan más de 7 millones), pero “también por ser la más difícil, puesto que es el estudio que hoy en día, desde el punto de vista de definición de imagen, no es el de mejor calidad, por lo que es más difícil de identificar”.

Posible implementación en Venezuela

Pese a la crisis en materia de salud que vive el otrora país petrolero, Albertti manifestó que se encuentran haciendo esfuerzos para ver si se puede implementar Toraxia, como plan piloto, en el Hospital Domingo Luciani. Esto permitiría, según dijo, que “eventualmente los radiólogos en el país comiencen a usar esta tecnología para beneficio y mejoramiento de la salud de los pacientes”.

Por ello, manifiesta su interés en que tanto en Venezuela como en otros países, se sumen personas al proyecto. “Es un trabajo progresivo y este año podemos lograr fondos para darle ese impulso, no solo en Chile, Colombia y México, sino en toda la región”, acota.

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