Imágenes 3D e Inteligencia Artificial: herramientas para un mejor diagnóstico

Los avances tecnológicos logrados en las últimas décadas cambiaron sin lugar a dudas los modos de vida de las sociedades. Con teclear dos botones, una persona se puede comunicar de un extremo del mundo al otro con imágenes y sonido de alta calidad. O bien, leer un portal de noticias de cualquier parte del planeta. Como así también reproducir contenido audiovisual y ver, por ejemplo, la exitosa serie de un país europeo, asiático o norteamericano. Todo (o casi todo) es posible a partir de las novedades en ciencia y tecnología que a diario sorprenden a propios y extraños.

Un campo que se desarrolló a pasos agigantados (y lo hace constantemente) es el de la tecnología aplicada a la salud. Y es aquí donde hace su presentación un médico oriundo de Santa Fe que en la actualidad trabaja en la Fundación Favaloro. Se trata del especialista en diagnóstico por imágenes Hugo Paladini, quien visitó El Litoral y gentilmente comentó sus principales proyectos, dedicados a mejorar en calidad y cantidad los diagnósticos previos a una operación a partir de la aplicación de tecnología de última generación.

Luego de trabajar desde 2010 como residente (ver Perfil), Paladini hoy conforma un equipo interdisciplinario en conjunto a un bioingeniero (Mariano Casciaro), y otro médico radiólogo (Alejandro Beresñak). En los últimos años, este equipo desarrolló una serie de herramientas destinadas a colaborar con la tarea previa del cirujano ante una intervención quirúrgica. Concretamente, en operaciones cardiovasculares y respiratorias.

Software e imágenes en 3D

“Teníamos ideas que podían llegar a solucionar o ayudar a médicos de diferentes especialidades que trabajan en Favaloro y planteamos tres o cuatros líneas de trabajo”, relató el especialista. En ese sentido, comentó que empezaron a “a trabajar un modo de reconstrucción imágenes de las tomografías para verla en tres dimensiones con contraste que le dieran a la imagen un aspecto más realista que las que se ven habitualmente”.

Sin embargo, Paladini explicó que si bien dicha reconstrucción en 3D “generaban un impacto positivo en el médico derivante, a nivel diagnóstico no tenía mucho importancia”. Fue entonces que decidieron buscar una mejora y no limitarse a la visualización sino también interactuar con las imágenes, desarrollando por ejemplo ¨un software que sirve para colocar prótesis cardíacas de manera virtual (o sea simular la operación)”, aclaró.

A modo de ejemplo, el médico contó que utilizando “una tomografía del corazón de un paciente, el software le permite al colega que tiene que colocar una endoprótesis, probar los distintos modelos que existen en el mercado y que elegir así la más adecuada para ese paciente”. “Por el momento la aplicamos en casos que requerían implantes en la válvula aórtica y mitral”, agregó.

Al ser consultado, el médico radiólogo señaló que este “software es íntegramente desarrollo propio, creado por el bioingeniero bajo los lineamientos que en conjunto definimos con los cardiólogos (Miguel Cerda y Guillermo Ganum)”.

—¿Cómo fue la recepción de esta herramienta? —preguntó este diario.

— A los médicos derivantes les pareció de sumo interés. Hay que tener en cuenta que así como no todos tenemos la misma altura, ni la misma forma de las orejas, el corazón de cada paciente tiene su anatomía específica. Gracias al software, previa a la operación ya tiene una idea, un plan quirúrgico específico para “ese” paciente, en base al tamaño de su corazón y diámetro de válvulas, eligiendo así “su válvula protésica ideal”. Se están empezando a usar de a poco, pero hay que tener en cuenta que son pocos los pacientes porque son patologías específicas y operaciones bastantes caras. Los probamos en tres pacientes en lo que es válvula mitral y tren en aorta.

Inteligencia Artificial

En otro tramo de la entrevista, Paladini hizo referencia a la utilización de una tecnología que ya se está aplicando en algunos de los países más desarrollados: la Inteligencia Artificial (IA).

—¿Cómo aplicaron la IA en sus proyectos?

— Arrancamos con algo bastante básico. De las varias aristas que existen en relación a la IA, tomamos el “deep learning” (aprendizaje profundo). Entrenar estas “redes” es como entrenar un cerebro recién nacido, le explicás qué es lo que tiene que hacer y va aprendiendo. Nosotros usamos una red pre entrenada y le enseñamos con placas (rayos x) de tórax a detectar si había enfermedad o no. Los resultados son bastantes similares a los que salieron en publicaciones científicas internacionales, la particularidad de esta red fue que la re entrenamos nosotros y la probamos con casos argentinos. Fue premiada en el Congreso Argentino de Radiología.

—¿La IA podría, en futuro cercano, reemplazar al médico radiólogo?

—Lo interesante de las “redes neuronales” es que se desarrollan en algunos casos para realizar un rol del médico, por ejemplo definir si una placa de tórax tiene enfermedad o no. Por ello surge resquemor que esto venga a reemplazar al radiólogo. La realidad es que no es así, incluso fue tema de discusión de varios congresos. Para estos casos, se usa para graficar lo que sería la metáfora del Centauro: el radiólogo (cabeza) se apoya sobre todo lo que es IA (cuerpo) para ser más preciso en los diagnóstico. Es una herramienta más.

Ir más allá de la tomografía

Otro de los principales campos de trabajo en los que se mueve este grupo de profesionales es el de la ”información oculta” en las tomografías. En ese aspecto, Paladini explicó comenzaron a darle importancia a otros tipos de datos (más allá de la enfermedad que quieren evaluar con el estudio) que surgen a partir de este estudio.

“Trabajamos (…) sobre la información que no se le da importancia en una tomografía. Por ejemplo estudiando la tomografía de abdomen de un paciente que sospechan tiene apendicitis, además de revisar el apéndice podemos medir la masa muscular del paciente al relacionar el grosor de los músculos del abdomen con el peso y altura del paciente”, resaltó.

— ¿Qué resultados les dio este tipo de análisis?

— Evaluamos, a través de un software que creamos, pacientes del hospital Favaloro trasplantados de pulmón. Calculamos, usando las tomografías de tórax que se hacen previamente, la masas musculares y detectamos que la mayoría que aquellos que tenían baja masa muscular estaban más tiempo en terapia intensiva o necesitaban más tiempo estar conectados a un respirador. ¿Para qué sirve esto? En un futuro te pueden evaluar para operarte y predecir ‘este paciente tiene escasa musculatura , tengamos cuidado porque lo vamos a tener más tiempo en terapia, ¿habrá que reforzar su nutrición previa a la intervención?’; o sea ayudaría a definir los tiempos de internación o si va a necesitar otro tipo de asistencia. Tratamos de predecir lo que va a pasar, lo que es la esencia del “big data”.

Realidad aumentada vs. impresoras 3D

Además de las imágenes en tres dimensiones y la utilización de IA, el grupo interdisciplinario de la Fundación Favaloro también trabaja con una tercera herramienta, con una base de realidad aumentada o mixta. Así lo explicó el santafesino Paladini.

“En un momento se planteó comprar una impresora 3D para poder reproducir distintas malformaciones vasculares. No lo creíamos conveniente, ya que es una técnica que demora mucho y tiene un costo elevado por los materiales, que a su vez, se ven limitados por su rigidez”, aclaró.

—¿Prefirieron entonces apostar por la Realidad Aumentada?

—Nos inclinamos por la Realidad Aumentada (mixta) porque te permite cargar (a unos lentes especiales que proyectan imágenes en tres dimensiones e interactúan con la realidad que uno está viendo) en el momento cualquier imagen en 3D. Esto permite al médico poder entrar al quirófano y revisar los estudios del paciente , colocándose esos dispositivos, y proyectarlos sobre el cuerpo del paciente. Todo se maneja por gestos, el cirujano lo puede hacer sin quitarse los guantes y seguir operando.

La interdisciplina, fundamental

Para culminar el encuentro con el Dr Paladini, se le preguntó qué hacía falta para imitar este tipo de trabajos e investigaciones en centros de salud de la región, sean públicos o privados. “Lo que más necesitas es gente con interés y capacidad, no sé si tanto dinero. También es fundamental es trabajar interdisciplinariamente. El éxito de todos las cosas que venimos haciendo con este grupo fue tener un médico radiólogo, un bioingeniero y especialistas de diferentes ramas que usarán las nuevas herramientas. Esta interdisciplina es el fuerte”, cerró.

Perfil

Hugo Paladini es oriundo de la ciudad de Santa Fe y cursó sus estudios de medicina en la Universidad Nacional de Rosario. En el 2010 se radicó en Buenos Aires para hacer por cuatro años la residencia en Diagnóstico por Imágenes, continuando un año más como jefe de residentes. En la actualidad se desempeña como médico de planta tanto en Tomografía, Resonancia y Ecografía en la Fundación Favaloro, y en el servicio de tomografía de la Clínica de Nefrología de Santa Fe .