Sensores de detección de enfermedades: detección de enfermedades antes de que sea demasiado tarde

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Sensores de detección de enfermedades: detección de enfermedades antes de que sea demasiado tarde

Sensores de detección de enfermedades: detección de enfermedades antes de que sea demasiado tarde

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Los investigadores están desarrollando dispositivos que pueden detectar enfermedades humanas para aumentar la probabilidad de supervivencia del paciente.
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      Previsión Quantumrun
    • 3 de Octubre de 2022

    Resumen de información

    Los científicos están aprovechando las tecnologías de sensores y la inteligencia artificial (IA) para detectar enfermedades de manera temprana, transformando potencialmente la atención médica con dispositivos que imitan la capacidad de los perros para oler enfermedades o usar dispositivos portátiles para monitorear los signos vitales. Esta tecnología emergente se muestra prometedora en la predicción de enfermedades como el Parkinson y la COVID-19, y más investigaciones tienen como objetivo mejorar la precisión y ampliar las aplicaciones. Estos avances podrían ofrecer implicaciones significativas para la atención médica, desde compañías de seguros que utilizan sensores para el seguimiento de datos de pacientes hasta gobiernos que integran diagnósticos basados ​​en sensores en las políticas de salud pública.

    Contexto de sensores detectores de enfermedades

    La detección y el diagnóstico tempranos pueden salvar vidas, especialmente en el caso de enfermedades infecciosas o enfermedades que pueden tardar meses o años en mostrar los síntomas. Por ejemplo, la enfermedad de Parkinson (EP) causa deterioro motor (p. ej., temblores, rigidez y problemas de movilidad) con el tiempo. Para muchas personas, los daños son irreversibles cuando descubren su enfermedad. Para abordar este problema, los científicos están investigando diferentes sensores y máquinas que pueden detectar enfermedades, desde los que usan la nariz de los perros hasta los que emplean el aprendizaje automático (ML). 

    En 2021, una coalición de investigadores, incluidos el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard, la Universidad Johns Hopkins en Maryland y los perros de detección médica en Milton Keynes, descubrió que pueden entrenar inteligencia artificial (IA) para imitar la forma en que los perros oler la enfermedad. El estudio encontró que el programa ML coincidía con las tasas de éxito de los perros en la detección de ciertas enfermedades, incluido el cáncer de próstata. 

    El proyecto de investigación recolectó muestras de orina de individuos sanos y enfermos; estas muestras luego se analizaron en busca de moléculas que pudieran indicar la presencia de una enfermedad. El equipo de investigación entrenó a un grupo de perros para reconocer el olor de las moléculas enfermas, y luego los investigadores compararon sus tasas de éxito en la identificación de enfermedades con las de ML. Al probar las mismas muestras, ambos métodos obtuvieron una precisión de más del 70 por ciento. Los investigadores esperan probar un conjunto de datos más extenso para identificar los indicadores significativos de varias enfermedades con mayor detalle. Otro ejemplo de un sensor de detección de enfermedades es el desarrollado por el MIT y la Universidad Johns Hopkins. Este sensor utiliza la nariz de los perros para detectar el cáncer de vejiga. Sin embargo, aunque el sensor se ha probado con éxito en perros, todavía queda trabajo por hacer para que sea adecuado para uso clínico.

    Impacto disruptivo

    En 2022, los investigadores desarrollaron una nariz electrónica, o un sistema olfativo de IA, que potencialmente puede diagnosticar la EP a través de compuestos de olor en la piel. Para construir esta tecnología, los científicos de China combinaron cromatografía de gases (GC) y espectrometría de masas con un sensor de ondas acústicas de superficie y algoritmos ML. El GC podría analizar los compuestos de olor del sebo (una sustancia aceitosa producida por la piel humana). Luego, los científicos usaron la información para construir un algoritmo para predecir con precisión la presencia de EP, con una precisión del 70 por ciento. Cuando los científicos aplicaron ML para analizar muestras de olores completas, la precisión saltó al 79 por ciento. Sin embargo, los científicos reconocen que es necesario realizar más estudios con un tamaño de muestra extenso y variado.

    Mientras tanto, durante el apogeo de la pandemia de COVID-19, la investigación sobre los datos recopilados por dispositivos portátiles, como Fitbit, Apple Watch y el reloj inteligente Samsung Galaxy, mostró que estos dispositivos podrían detectar infecciones virales. Dado que estos dispositivos pueden recopilar datos sobre el corazón y el oxígeno, patrones de sueño y niveles de actividad, podrían advertir a los usuarios sobre posibles enfermedades. 

    En particular, el Hospital Mount Sinai analizó los datos de Apple Watch de 500 pacientes y descubrió que los infectados por la pandemia de COVID-19 mostraban cambios en su tasa de variabilidad cardíaca. Los investigadores esperan que este descubrimiento pueda conducir al uso de dispositivos portátiles para crear un sistema de detección temprana de otros virus como la influenza y la gripe. También se puede diseñar un sistema de alerta para detectar puntos críticos de infección para futuros virus, donde los departamentos de salud pueden intervenir antes de que estas enfermedades se conviertan en pandemias en toda regla.

    Implicaciones de los sensores de detección de enfermedades

    Las implicaciones más amplias de los sensores de detección de enfermedades pueden incluir: 

    • Proveedores de seguros que promueven sensores de detección de enfermedades para el seguimiento de la información de atención médica del paciente. 
    • Consumidores que invierten en sensores y dispositivos asistidos por IA que detectan enfermedades raras y posibles ataques cardíacos y convulsiones.
    • Aumentar las oportunidades comerciales para que los fabricantes de dispositivos portátiles desarrollen dispositivos para el seguimiento de pacientes en tiempo real.
    • Médicos que se enfocan en esfuerzos de consultoría en lugar de diagnósticos. Por ejemplo, al aumentar el uso de sensores de detección de enfermedades para ayudar en el diagnóstico, los médicos pueden dedicar más tiempo a desarrollar planes de tratamiento personalizados.
    • Organizaciones de investigación, universidades y agencias federales que colaboran para crear dispositivos y software para mejorar el diagnóstico, la atención al paciente y la detección de pandemias a escala poblacional.
    • La adopción generalizada de sensores de detección de enfermedades alienta a los proveedores de atención médica a cambiar hacia modelos de atención médica predictivos, lo que lleva a intervenciones más tempranas y mejores resultados para los pacientes.
    • Los gobiernos revisan las políticas sanitarias para integrar diagnósticos basados ​​en sensores, lo que da como resultado sistemas de respuesta y seguimiento de la salud pública más eficientes.
    • Tecnología de sensores que permite la monitorización remota de pacientes, reduciendo las visitas al hospital y los costos de atención médica, lo que es particularmente beneficioso para las comunidades rurales o desatendidas.

    Preguntas a considerar

    • Si posee un dispositivo portátil, ¿cómo lo usa para realizar un seguimiento de sus estadísticas de salud?
    • ¿De qué otra manera pueden los sensores de detección de enfermedades cambiar el sector de la salud?

    Referencias de información

    Se hizo referencia a los siguientes enlaces populares e institucionales para esta perspectiva: