Inteligencia artificial para predecir infartos y detectar  diabetes e infecciones graves

La inteligencia artificial se ha convertido en una herramienta al servicio de la Medicina que permite diagnosticar diabetes, predecir enfermedades cardiovasculares y otras graves como sepsis, e incluso salvar vidas en Urgencias gracias a algoritmos que anticipan un resultado crítico en un paciente que va a sufrir un infarto.

La sanidad pública de la provincia es pionera en un modelo de ayuda en el diagnóstico a tiempo real por el que se han interesado hospitales españoles y de todo el mundo pues mientras el profesional realiza la petición electrónica de la analítica y consulta información en la historia clínica del paciente, el sistema lee, interpreta y recalcula en segundos miles de datos relevantes, y ejerce la acción acordada con el clínico para la mejora del paciente.

La mitad de los hospitales de Estados Unidos, por ejemplo, usa la inteligencia artificial pero más enfocada en el aspecto de la facturación que de la prueba de laboratorio. Las herramientas digitales, de inteligencia artificial y sistemas de apoyo a la decisión clínica se usan más en investigación; y ahora para facilitar a los médicos herramientas que agilicen su trabajo diario.

Robotización progresiva

La pionera que dio el impulso a este modelo en la provincia es María Salinas, jefa del Servicio de Análisis Clínicos del Hospital de Sant Joan, quien hace ya quince años comenzó a introducir nuevas aplicaciones tecnológicas en la sanidad.

Hace cuatro años una multinacional (Abbott) apostó por este laboratorio para crear un nuevo sistema automatizado con la robotización progresiva de los procesos de trabajo para aplicar soluciones digitales a la mejora del paciente y desde entonces han introducido en el sistema más de un centenar de algoritmos que determinan el diagnóstico y el tratamiento, previenen enfermedades, evitan complicaciones al realizar una detección precoz, aportan rapidez en el trabajo de los médicos y ahorran costes al descartar pruebas diagnósticas o tratamientos innecesarios.

Esta labor ha convertido a este centro hospitalario en abanderado en el mundo en la aplicación de las herramientas digitales, sistemas de apoyo a la decisión clínica y también de inteligencia artificial a tiempo real, para la toma de decisiones en la práctica médica diaria.

“El uso de herramientas digitales lideradas desde el laboratorio tiene un impacto en el paciente, en el hospital y en el sistema sanitario”

María Salinas

— Jefa de Análisis Clínicos del Hospital de Sant Joan

Hospitales tan relevantes a nivel nacional como el Clínico de Valencia o el Virgen de Las Nieves, en Granada y otros europeos, quieren implantar el modelo de “laboratorio líder” de Sant Joan. La jefa del Servicio de Análisis Clínicos ha dado conferencias por todo el mundo compartiendo con otros compañeros y expertos cuál es su visión del laboratorio. “El uso de herramientas digitales, lideradas desde el laboratorio, tiene un impacto en el paciente, en el hospital y en el sistema sanitario; hemos pedido que nos copien”.

Pruebas

¿Por qué son tan importantes los laboratorios? El facultativo de Primaria pide pruebas en el 30% de los casos, en atención especializada en el 80% de los enfermos y hasta al 35% de personas que acuden a Urgencias se les hace una analítica. Son clave en la práctica médica y es esta cotidianeidad lo que se aprovecha en el laboratorio del Hospital de Sant Joan para, a tiempo real, utilizar no solo los datos de laboratorio, sino el resto de datos clínicos, y así informar del diagnóstico final.

Miles de datos se analizan y cruzan en el procedimiento de detección de enfermedades

Miles de datos se analizan y cruzan en el procedimiento de detección de enfermedades / Pilar Cortés

Este sistema lee miles de datos en segundos pues se conecta a las bases que usan los clínicos, como las historias clínicas de Atención Primaria y del hospital, a la historia de documentación clínica y a todos los registros de laboratorio durante los últimos 18 años. Captura la información, la interrelaciona, es capaz de detectar dónde hay que ejecutar acciones y en función de una serie de reglas realiza esa ayuda en el razonamiento clínico en tiempo real.  

Decisivos en Urgencias

El laboratorio inteligente ha sido decisivo para salvar la vida a cientos de pacientes gracias a los algoritmos. Ante un resultado crítico de las pruebas y análisis realizados, el sistema envía un mensaje automático al busca del facultativo responsable de guardia ante un resultado crítico, que indica que puede estar en juego la vida del paciente.

En colaboración con el servicio de informática del hospital, se ha añadido una funcionalidad para que el responsable del servicio que está de guardia reciba en su móvil corporativo un SMS que le alerta ante un resultado crítico detectado en el laboratorio. Así, un paciente que parece estable puede tener un parámetro alterado y ser indicio, por ejemplo, de que sufrirá un infarto inminente. El mensaje le indica al médico el resultado y si el paciente está en el box o en la sala de espera para una rápida localización.

“Estas alertas son muy útiles, y nos llega como mínimo una diaria. Las hemos implantado, en colaboración con el laboratorio, en las patologías y pacientes que los médicos que atendemos casos urgentes hemos considerado más importantes y en los que el tiempo es un factor decisivo y unos minutos más o menos a la hora de actuar pueden suponer salvarle la vida a una persona”, indica la jefa de Urgencias del Hospital de Sant Joan, Elena Díaz.

Los SMS se emplean actualmente en parámetros para cuatro patologías: la diabetes, el dolor torácico, las alteraciones de sodio y potasio y la pancreatitis.

“Estas alertas son muy útiles. Las hemos implantado en las patologías y pacientes en los que el tiempo es un factor decisivo y unos minutos más o menos a la hora de actuar pueden suponer salvarle la vida a una persona”

Elena Díaz

— Jefa de Urgencias del Hospital de Sant Joan

También para detectar sepsis

Además, ahora se acaba de implantar un nuevo algoritmo para la detección temprana de la sepsis, una infección grave que afecta a todo el organismo y en la que es decisivo actuar en la primera hora de la llegada del paciente a Urgencias. “Los clínicos, los médicos de urgencia, consensuamos con el laboratorio los parámetros que pueden resultar críticos a la hora de elaborar los algoritmos”, explica Díaz.

Los avisos urgentes no se ciñen solo a Urgencias, en Primaria también alerta a los médicos ante valores de emergencia. Por ejemplo, ocurre si se detectan una anemia muy grave en una analítica. El laboratorio incluso te avisa por teléfono, lo que da tranquilidad en el proceso de atención.

Los algoritmos son esenciales para agilizar la práctica médica

Los algoritmos son esenciales para agilizar la práctica médica / Pilar Cortés

Se trata de un hospital de tamaño medio, cuyo volumen de trabajo no es tan grande como el de otros “gigantes” de la sanidad pública como pueden ser el Hospital La Fe de Valencia o el Gregorio Marañón en Madrid, pero esta característica hace al centro alicantino representativo, es un modelo estándar ya que “el 85% de los hospitales son como el nuestro”, explica al respecto María Salinas.

“Se trata al paciente como una unidad y no hay que repartir la orina o la sangre que llega entre las diferentes secciones”

María Salinas

— Jefa de Análisis Clínicos del Hospital de Sant Joan

El laboratorio tradicional hay diferentes secciones como hematología, bioquímica o inmunología, pero en el modelo tecnológico de Sant Joan se ha creado un “core analítico”, es decir “se trata al paciente como una unidad y no hay que repartir la orina o la sangre que llega entre las diferentes secciones.

En mucho menos espacio se integran los flujos de trabajo y los técnicos de laboratorio y médicos trabajan de una manera más eficiente y coordinada. Además, se han robotizado y automatizado tareas como el transporte de muestras, la eliminación de las muestras de sangre o de orina que se conservan en nevera durante un tiempo de hasta dos semanas, para posibles pruebas adicionales.

Al menos un algoritmo al mes

Desde hace tres años se ha dado un salto con la introducción progresiva de algoritmos para ayudar en la prevención, diagnóstico, tratamiento y monitorización de diferentes dolencias.

“Hemos comenzado por las patologías más prevalentes e intentamos introducir al menos un algoritmo por mes”, explica Emilio Flores, facultativo en el laboratorio del Hospital de Sant Joan. En estos momentos ya tienen más de un centenar de integrados en el flujo diario del laboratorio, pero su implantación será exponencial, al integrarse en este proceso, también a tiempo parcial, Álvaro Blasco y Maite López-Garrigós también facultativos del Servicio de Análisis Clínicos. Y más aún cuando se impliquen otros hospitales, que también podrán trabajar en este campo de las herramientas digitales añadiendo cada vez más patologías en el sistema.

“Hemos comenzado por las patologías más prevalentes e intentamos introducir al menos un algoritmo por mes”

Emilio Flores

— Facultativo en el laboratorio del Hospital de Sant Joan

El sistema de monitorización y diagnóstico de la diabetes, muy útil para los médicos en los centros de salud, ha recibido un premio internacional. Puede ser que un paciente acuda al médico porque tenga síntomas de ansiedad, pero el ordenador leerá en la historia clínica del paciente, buscará en todas las analíticas que se le han hecho antes, analizará variables como el género de la persona, su edad u otras dolencias crónicas y avisará al médico que es diabético y que debería repetirse la analítica de control en ese momento. Y todo esto lo hace en menos de un segundo.

Riesgo cardiovascular

Otro algoritmo muy útil en Primaria, que se hace con esta herramienta tecnológica desde el laboratorio, es la predicción del de riesgo cardiovascular, ya que las enfermedades del corazón y de los vasos sanguíneos constituyen la primera causa de muerte en los países desarrollados.

Cada vez que acude un paciente 40 a 90 años a la consulta del médico de Familia se debe evaluar el riesgo cardiovascular en muy alto, alto o bajo para tratar de forma acorde, y prevenir o retrasar esa dolencia. El médico debe analizar variables como la franja de edad, el género, la presión arterial, si es fumador y todos estos datos correlacionarlos con la analítica de colesterol que se le ha hecho al paciente. Supone un tiempo considerable y además hay un margen de error. Mediante el sistema de inteligencia artificial, el laboratorio informa no solo del riesgo, sino también de la conveniencia o no del tratamiento, todo ello acorde a las guías clínicas europeas.

Software

El software del laboratorio del Hospital de Sant Joan hace este proceso en segundos y propone al médico si hay que tratar a un paciente o no por ese riesgo cardiovascular. Un médico tardaría 2 ó 3 minutos en evaluarlo, más el tiempo que le llevaría leer la historia clínica para asegurarse de que no tiene colesterol o diabetes, hipercolesterolemia familiar o insuficiencia renal y eso añade más tiempo y carga de trabajo.

“Ayudamos a que los pacientes que se tengan que tratar reciban su medicación y a retirársela o no proponérsela a los que no la necesitan”

Emilio Flores

— Facultativo en el laboratorio del Hospital de Sant Joan

Hay miles y miles de guías clínicas que cada médico tiene que aplicar a cada paciente al que atiende en menos de diez minutos. Es imposible tener en la cabeza todos los estudios analíticos que deben solicitar en cada momento, y posteriormente recalcular índices, e interpretarlo. Hay unos enfocados a la prevención, otros al diagnóstico y otros a la monitorización de las enfermedades.

“Ayudamos a que los pacientes que se tengan que tratar reciban su medicación y a retirársela o no proponérsela a los que no la necesitan”, señala Flores. Este algoritmo del riesgo cardiovascular se ha implantado, como prueba piloto, en el Centro de Salud Santa Faz, de Alicante y dados sus buenos resultados se ha extendido a los ocho restantes del departamento.

Miles de muestras se analizan cada día en los laboratorios hospitalarios

Miles de muestras se analizan cada día en los laboratorios hospitalarios / Pilar Cortés

Tracto urinario

Además de en procesos críticos, el sistema de ayuda en el diagnóstico es útil para otras patologías como las infecciones del tracto urinario, que sufren un 5 % de los pacientes que acuden a Urgencias.

Ante la sospecha clínica de esta dolencia, se suele pedir un cultivo de orina, pero los resultados tardan como mínimo dos o tres días ya que hay que esperar a que los microorganismos crezcan o no en el cultivo. Para evitar complicaciones, se recetan antibióticos de manera preventiva, aunque no esté confirmado el diagnóstico.

Con el algoritmo de estas infecciones introducido en el laboratorio de Sant Joan, se realiza una analítica de orina sin necesidad de cultivo, cuyos resultados están listos en solo unos minutos. Junto con datos clínicos el sistema asociado a inteligencia artificial predice la probabilidad de sufrir esta patología.

Para afinar se analizaron en modelos de “machine learning miles de casos previos de pacientes que tuvieron cultivos positivos y negativos. Si es probable que haya infección de orina se ayuda al médico del servicio de Urgencias en la decisión de recetar el antibiótico y si no es así, en lo contrario. Se ahorran costes al tiempo que disminuye la resistencia a los antibióticos.

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