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Inteligencia Artificial para predecir pacientes con mayor riesgo de dolor postquirúrgico

Tres modelos de aprendizaje automático mostraron varios factores que aumentarían el riesgo de un paciente de sufrir severo dolor postoperatorio.

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Inteligencia Artificial para predecir pacientes con mayor riesgo de dolor postquirúrgico

La inteligencia Artificial -IA- a partir de modelos de aprendizaje automático podría predecir cuáles son los pacientes que tienen mayor riesgo de dolor severo después de una intervención quirúrgica. Adicionalmente, la IA podría también identificar los pacientes que serían mayormente beneficiados con terapias para el dolor sin uso de opioides.

La investigación presentada en la reunión anual Anesthesiology 2020, se centra en buscar la razón por la que algunos pacientes experimentan más dolor postquirúrgico llegando a necesitar dosis más altas de opioides durante periodos de tiempo más largo aumentando el riesgo de sufrir efectos adversos por consumo excesivo de estas sustancias.

Si se conoce la razón por la cual algunos pacientes sufren mayores dolores que otros, los médicos anestesiólogos podría implementar un plan de anestesia con alternativas no opioides como por ejemplo, bloqueos nerviosos, epidurales, y otros medicamentos para el dolor.

Recordemos, que en la actualidad los médicos realizan encuestas a los pacientes con el fin de identificar cuáles tienen mayor riesgo de dolor después de una operación, indagando sobre su historial de ansiedad, calidad del sueño e inclusive trastornos depresivos.

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Inteligencia artificial para predicciones acertadas

Con este análisis el equipo científico buscaba un método más rápido que la encuesta, haciendo uso de un sistema de aprendizaje automático, con el cual el dispositivo aprende y evoluciona en función de los datos que se le suministran.

En este sentido, crearon tres modelos de aprendizaje automático evidenciando, que el género femenino, las edades más jóvenes, la obesidad y el dolor preexistente son factores que aumentan la posibilidad de sufrir dolores severos después de una cirugía. Todos los datos salieron del análisis de los registros médicos electrónicos.

“Planeamos integrar los modelos con nuestros registros médicos electrónicos para proporcionar una predicción del dolor posquirúrgico para cada paciente”, explica Mieke A. Soens, autora principal del estudio y anestesióloga en Brigham and Women’s Hospital

Añadiendo que si se tiene la capacidad de identificar un paciente con tendencia al dolor severo, el anestesiólogo podrá ajustar el plan de anestesia del paciente para maximizar las estrategias de manejo del dolor.

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Datos del estudio

El análisis constó del estudio de 5.944 pacientes que se sometieron a varias cirugías entre las que se incluye: extirpación de vesícula biliar, histerectomía, reemplazo de cadera y cirugía de próstata.

De los participantes, 22% consumieron 90 miligramos de morfina 24 horas después de la cirugía. Se utilizaron 163 factores potenciales para predecir el dolor alto postoperatorio, basándose en una búsqueda bibliográfica y consultas con expertos.

Con estas bases se crearon los tres modelos de aprendizaje automático que sustrajeron los registros médicos de los pacientes y disminuyeron los 163 factores predictores que determinaban con mayor precisión la gravedad del dolor de los pacientes y la necesidad que tenía cada uno de usar opioides para controlar el dolor.

En una segunda parte del estudio, se compararon lo que predijeron los modelos algorítmicos con el uso real de opioides para controlar el dolor en cada paciente. En este sentido, se evidenció que los tres modelos tenían un porcentaje de precisión predictiva similar, lo que quiere decir que los tres modelos pudieron determinar que personas tenían más probabilidades de tener dolor severo y necesitaban dosis más altas de opioides aproximadamente el 80% de las veces.

Finalmente, el equipo de investigadores resaltó que es de suma importancia empezar a emplear estas tecnologías para identificar de forma selectiva cuáles pacientes necesitan altas dosis de opioides para ayudar a disminuir su uso desmesurado y descontrolado.

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Crean dispositivo para diagnosticar la gonorrea en menos de 15 minutos

Investigadores de la Universidad Johns Hopkins desarrollaron un dispositivo portátil y de bajo costo que puede detectar la gonorrea en menos de 15 minutos.

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Crean dispositivo para diagnosticar la gonorrea en menos de 15 minutos

El nuevo dispositivo portátil de bajo costo y que contará con una App para teléfono móvil permite diagnosticar la gonorrea en menos de 15 minutos y además determinar si la cepa con la que se está contagiado responde a los antibióticos de primera línea. El desarrollo del dispositivo estuvo a cargo de un equipo de la Universidad Johns Hopkins, en Estados Unidos que ya publicó sus avances en la revista  ‘Science Translational Medicine’.

El desarrollo de este dispositivo mejora las pruebas tradicionales para detectar la gonorrea que en diferentes hospitales y clínicas pueden tardar hasta una semana en dar resultados, tiempo durante el cual los pacientes pueden infectar a otras personas.

“Nuestra plataforma de pruebas portátil y barata puede cambiar las reglas del juego en lo que respecta al diagnóstico y el tratamiento rápido de las infecciones de transmisión sexual”, explica el Tza-Huei Wang director del equipo de investigación de la Universidad Johns Hopkins.

Según el líder del equipo este desarrollo garantiza que los pacientes sean diagnosticados en el momento preciso, logrando que el tratamiento pueda aplicarse de manera inmediata mejorando los resultados clínicos. Esta avance es especialmente significativo en los países de bajos recursos donde los laboratorios clínicos no siempre tienen los equipos adecuados para todos los pacientes.

Es preciso decir, que más de 87 millones de personas tienen gonorrea. Esta enfermedad de transmisión sexual presenta una resistencia a los antibióticos cada vez mayor, por lo que los expertos en la materia afirman que identificar y tratar rápidamente a los infectados es casi la única forma de evitar la espiral de los casos y el nacimiento de nuevas cepas farmacorresistentes.

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Dispositivo para diagnosticar la gonorrea

El dispositivo llamado “PROMPT” (de portable, rapid, on-cartridge, magnetofluidic purification and testing platform) funciona con una pila de de cinco voltios e incluye cartuchos termoplásticos que cuestan 2 dólares. La prueba consiste en impregnar un hisopo de fluido corporal del paciente que posteriormente se mezcla con una solución de partículas magnéticas en un tubo y una gota de esa mezcla se carga en un cartucho que se encaja en el dispositivo.

 El dispositivo transfiere las partículas magnetizadas a los reactivos del cartucho, que se somete a 40 ciclos de pruebas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) antes de mostrar los resultados en la pantalla del teléfono móvil. Las pruebas de PCR permiten a los científicos tomar pequeñas muestras de ADN y amplificarlas para estudiarlas en detalle.

El dispositivo se probó en clínicas de salud sexual de Baltimore y Kampala en Uganda, donde PROMPT detectó la cepa más común de la gonorrea en el 97% de las ocasiones, con una precisión del 100% para determinar si la cepa respondería al uso de ciprofloxacina, un medicamento para infecciones resistentes.

“Nuestra prueba mantiene la misma sensibilidad y especificidad que se utiliza actualmente en los laboratorios de hospitales y clínicas, pero reduce el coste y el tiempo que conlleva. Queremos que estos diagnósticos estén al alcance de todas las personas que los necesiten, cuando los necesiten” afirma uno de los investigadores.

Finalmente, el equipo de la universidad estadounidense está trabajando en la aprobación reglamentaria, la fabricación en masa y la distribución del dispositivo que podría empezar a comercializarse en unos tres años.

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FDA aprueba bolígrafos inteligentes para control de insulina

Se trata de unos bolígrafos pioneros que funcionan con datos en tiempo real y brindan recomendacioes sobre las dosis de insulina adecuadas en pacientes con diabetes tipo 1 y tipo 2

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FDA dispositivo inteligente diabetes. Credito Bigfoot Medical

La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) aprobó el uso de un nuevo dispositivo -mediante la autorización 510 (k) o primera en su tipo- que ayuda a los pacientes a controlar la diabetes. Se trata de una herramienta tipo lapicero o bolígrafo desarrollada por la compañía Bigfoot Biomedical, dedicada a crear soluciones reducir la carga de las personas con diabetes que requieren insulina, mejorar el acceso y ayudar a sus proveedores de atención médica a optimizar el cuidado de estos pacientes con la ayuda de inteligencia basada en datos.

El dispositivo utiliza la tecnología como su mejor aliado, ya que usa los datos del monitoreo de glucosa diario (iCGM) del sistema FreeStyle Libre 2 de Abbott para recomendar la dosis de glucosa más adecuada para el paciente. Cabe aclarar que estas sugerencias también se basan en las instrucciones de los especialistas, haciendo este proceso totalmente seguro para los usuarios con diabetes. De acuerdo con un comunicado oficial de la compañía, su lapicero puede ser utilizado por individuos desde los 12 años en adelante.

Las características que se implementaron tienen como objetivo responder la siguiente pregunta: “¿Cuánta insulina me recomendaría mi médico que tome ahora mismo?”. Al ser la única solución en el mercado para pacientes con diabetes tipo 1 y 2 con terapia MDI, se espera que simplifique la experiencia, teniendo en cuenta que el control de la glucosa puede ser difícil y contradictorio, ya que los dispositivos existentes no presentan siempre la misma información.

“El control de la diabetes es increíblemente difícil porque la insulina no tiene una dosis o un horario fijos, lo que permite que las personas determinen constantemente sus dosis y configuren los dispositivos mientras toman múltiples decisiones críticas todos los días sobre la cantidad de insulina que deben tomar”, afirmó Jeffrey Brewer, CEO de Bigfoot Biomedical. 

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Así funciona esta herramienta de control de insulina

El dispositivo nombrado Bigfoot Unity Diabetes Management System hace parte de todo un sistema. De acuerdo con la información oficial de la compañía, se trata de las primeras tapas para bolígrafos de control de insulina que incorporan los datos del monitor continuo de glucosa (iCGM) integrado y las instrucciones del proveedor de atención médica para proporcionar recomendaciones de dosis de insulina para las personas con diabetes que utilizan múltiples inyecciones diarias.

La información no es genérica. Es decir que Bigfoot Unity tiene la capacidad de adaptarse a las necesidades del paciente con diabetes, sin que éste acuda presencialmente o virtualmente a una consulta con su especialista. El kit que se entrega al usuario contiene os tapones para plumas inteligentes de Bigfoot para insulinas de acción prolongada y rápida, dos sensores FreeStyle Libre 2, agujas para plumas, un medidor de glucosa en sangre de reserva y suministros.

“Está diseñado específicamente para ser sencillo y accesible, sin importar el nivel de conocimientos técnicos de la persona, eliminando una barrera clave para la equidad sanitaria. Sabemos que las personas con diabetes quieren tener éxito con su terapia de insulina, y a menudo es la tecnología compleja y costosa la que se interpone en el camino”, se lee en el comunicado de prensa.

El sistema Bigfoot Unity es la única solución conectada autorizada por la FDA para acciones importantes, destacándose:

  • Presntación de la dosis recomendada por el médico en el punto de tratamiento utilizando los datos actuales de iCGM directamente en el capuchón de la pluma.
  • Carga de datos de iCGM y de dosis-tiempo sin intervención manual del paciente o del proveedor de atención médica para permitir la atención continua y proactiva del paciente a través de la monitorización fisiológica remota.

“Hay más de 7 millones de personas en Estados Unidos que reciben terapia de insulina y muchas de ellas se inyectan insulina varias veces al día, y sin embargo ha habido pocos avances para este mercado tan desatendido”, se lee en el comunicado de prensa.

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Crean sensor que mide el nivel de glucosa en el organismo con sudor

Con el desarrollo de este sensor las personas que padecen de diabetes podrán saber sus niveles de glucosa en la sangre sin recurrir a los dolorosos pinchazos.

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Crean sensor que mide el nivel de glucosa en la sangre con sudor

Científicos de la American Chemical Society -ACS crearon un sensor que tiene la capacidad de medir la glucosa en el sudor con el toque de un dedo y haciendo uso de un algoritmo personalizado que proporciona una estimación exacta de los niveles de glucosa en la sangre. Con el desarrollo de este sensor las personas que padecen de diabetes podrán saber sus niveles de glucosa en la sangre sin recurrir a los dolorosos pinchazos de un glucómetro tradicional.

Anteriormente, científicos habían desarrollado métodos para medir los niveles de glucosa con el sudor, sin embargo y debido a que los niveles de azúcar son mucho menores en el sudor que en la sangre, las mediciones solían variar dependiendo de la sudoración de la persona y de algunas propiedades de la piel del individuo particular. Como resultado, el equipo determinó que los niveles de glucosa medidos con base en el sudo no reflejan el nivel de azúcar en la sangre.

No obstante, el equipo de Joseph Wang indagó más en el tema con el fin de diseñar un sistema que pudiera recolectar el sudor de la yema del dedo y medir la glucosa pero teniendo en cuenta la variabilidad individual proveniente de diferentes factores.

¿Cómo desarrollaron el sensor que mide la glucosa?

Para desarrollar, el equipo fabricó un sensor táctil de glucosa en el sudor con un hidrogel de alcohol polivinílico en la parte superior de un sensor electroquímico, que se imprimió en una tira de plástico flexible. Al colocar la yema del dedo sobre la superficie del sensor durante 60 segundos el hidrogel absorbió mínimas cantidades de sudor.

Al interior del sensor, la glucosa en el sudor tuvo una reacción enzimática que resultó de una corriente electrónica ligera que fue detectada por un dispositivo de mano.

El equipo también midió los niveles de azúcar en la sangre con un glucómetro convencional y basados en esta medición desarrollaron un algoritmo personalizado que podría traducir la glucosa en el sudor de cada persona en sus niveles de glucosa en la sangre. Al probarlo el algoritmo tuvo un porcentaje de precisión de más del 95% para predecir los niveles de glucosa en la sangre antes y después de comer.

Finalmente, los investigadores resaltan que para calibrar el dispositivo una persona con diabetes solo requeriría un pinchazo en el dedo una o dos veces mensualmente. Pero antes de que el diagnóstico del sudor pueda usarse para controlar la diabetes, se debe realizar un estudio a gran escala.

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