Los relojes y anillos inteligentes suelen considerarse solo accesorios para contar pasos, calorías o monitorizar el sueño, pero en el proyecto Viva Bem: Inteligencia Artificial para la Salud y el Bienestar , se consideran piezas clave para el avance de la medicina preventiva. El nuevo Centro de Investigación Aplicada (CPA), fruto de la colaboración entre FAPESP, la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp) y Samsung, utilizará inteligencia artificial para transformar estos dispositivos en herramientas de diagnóstico precoz. El objetivo es detectar cambios biológicos sutiles y anticipar la identificación de afecciones graves, como la enfermedad de Parkinson y las cardiopatías, mucho antes de que se manifiesten los síntomas.
“Queremos, a través de estos dispositivos portátiles cada vez más populares y accesibles, detectar signos invisibles de enfermedades mucho antes de que los síntomas se hagan clínicamente evidentes”, dijo Anderson Rocha, profesor del Instituto de Informática de Unicamp y coordinador de Viva Bem, durante la ceremonia oficial de lanzamiento del centro celebrada el viernes (07/03).
Actualmente, los relojes y anillos inteligentes cuentan con una serie de sensores capaces de medir, entre otras cosas, la frecuencia cardíaca, la presión arterial, la temperatura, la conductividad eléctrica de la piel, la composición corporal (incluidos los niveles de hidratación) y el movimiento. La propuesta de los investigadores de Viva Bem consiste en emplear, en los próximos años, algoritmos y tecnologías de IA capaces de procesar todos estos datos simultáneamente. Al combinarlos, será posible extraer e identificar patrones sutiles que servirán como indicadores objetivos para el seguimiento de diversas afecciones de salud.
“Ya hemos descubierto, a través de un proyecto desarrollado previamente, que la ansiedad y el estrés, por ejemplo, provocan cambios en la conductividad eléctrica de la piel que son detectables por un reloj inteligente”, dijo Rocha (lea más en: agencia.fapesp.br/58300).
En el caso de la enfermedad de Parkinson, las tecnologías de IA pueden analizar temblores y cambios en la marcha y los patrones de sueño para identificar señales años antes de un diagnóstico clínico tradicional. En salud cardiovascular, esta tecnología podría funcionar como un electrocardiograma continuo, identificando arritmias, patrones anormales de presión arterial y riesgos de infarto o accidente cerebrovascular según la variabilidad de la frecuencia cardíaca.
Además, los trastornos del sueño detectados por la IA en los relojes inteligentes pueden servir como indicadores de enfermedades neurodegenerativas. En las personas mayores, esta tecnología podría identificar la disminución de la fuerza y ??la independencia de movimiento con meses de antelación, lo que permitiría implementar intervenciones preventivas contra las caídas, como explicó Rocha.
«Estas afecciones representan algunas de las once áreas de aplicación de la investigación que desarrollaremos en el centro y que hemos identificado como potencialmente de gran impacto», afirmó el investigador. «Nuestro objetivo no es sustituir al médico. Queremos orientar al usuario sobre cuándo debe consultar a un especialista para garantizar una mejor calidad de vida», añadió.
Cuerpo único
Para garantizar la fiabilidad de los diagnósticos realizados con la IA desarrollada en Viva Bem, se seguirán directrices estrictas. Una de ellas será entrenar al sistema para que comprenda que cada cuerpo es único, abandonando el enfoque convencional que solo evalúa el tipo de cuerpo promedio y priorizando la variabilidad individual.
Otra directriz es la explicabilidad. El sistema no solo deberá indicar un riesgo, sino también explicar por qué llegó a esa conclusión. «Esto es fundamental para que el médico confíe en la sugerencia de la IA y tome decisiones clínicas seguras», afirmó Rocha.
La investigación se centrará en el desarrollo de algoritmos y tecnologías de IA integrables; es decir, aquellos que se ejecutan directamente en el reloj inteligente o el anillo inteligente, con el objetivo de permitir un procesamiento eficiente en tiempo real. "Los algoritmos buscarán aprender directamente de las señales en bruto, sin depender exclusivamente del etiquetado manual constante [clasificaciones], para facilitar el aprendizaje continuo sobre el cuerpo humano", afirmó Rocha.
Datos sensibles
Según el investigador, una de las grandes ventajas de usar relojes inteligentes para la investigación en salud es que los datos se recopilan durante la rutina diaria del usuario, revelando patrones que una consulta médica puntual de 15 minutos podría no detectar. "A diferencia de la medicina tradicional, que a menudo se basa en datos puntuales [obtenidos durante un chequeo anual , por ejemplo], la IA permite una monitorización continua", comparó.
Para garantizar la seguridad y la privacidad, la gestión de los datos recopilados seguirá estrictas directrices. Toda la recopilación de datos deberá realizarse con la aprobación de los comités de ética y con la participación voluntaria de las personas, quienes darán su consentimiento tras recibir explicaciones detalladas sobre el proceso.
El procesamiento de datos y el desarrollo de algoritmos contarán con la participación directa de expertos de Unicamp y de la propia Samsung, lo que garantizará una rigurosa selección técnica y clínica. Samsung centrará la recopilación de datos en las señales capturadas por sus propios sensores y dispositivos (como el Galaxy Watch y el Galaxy Ring) e integrará esta información en su plataforma de datos, siguiendo los protocolos de investigación del centro, explicó Rocha.
«Los datos de salud son lo más íntimo que existe», recalcó el investigador. El proyecto se centra en prevenir la filtración de datos sensibles, lo que podría tener graves consecuencias para el usuario, como discriminación en procesos de selección o la pérdida del empleo.
Maduración de la relación
La iniciativa para crear el nuevo CPA, con una inversión inicial de R$ 20 millones, es una ramificación de un centro de innovación colaborativa mantenido por Unicamp y Samsung durante los últimos cinco años, resultado de una colaboración en investigación consolidada durante más de una década, dijo Rocha.
“La conversación con Samsung comenzó hace unos 15 años. En 2020, en plena pandemia de COVID-19, hablamos de una idea más ambiciosa, que culminó en el centro Viva Bem . Ahora, hemos elevado el nivel y hemos creado un Centro de Investigación Aplicada, con el objetivo de aumentar la capacidad de colaboración entre la empresa, la universidad y FAPESP, para aportar soluciones reales a la sociedad”, afirmó.
El proyecto CPA Viva Bem representa la primera colaboración en investigación establecida por Samsung en Brasil utilizando el modelo CPA, que involucra a una universidad, una empresa y una fundación de financiación de la investigación, según declaró Otávio Penatti, director de investigación y desarrollo en inteligencia artificial de la compañía en Brasil, a la Agencia FAPESP .
«Samsung tiene más de 50 universidades asociadas y más de cien proyectos de investigación en colaboración en Brasil, pero aquí en Unicamp tenemos una alianza única. La compañía lleva casi 40 años en Brasil y hoy desempeñamos un papel fundamental en el ecosistema global de investigación y desarrollo de Samsung. Tres de las cuatro tecnologías principales del nuevo reloj inteligente que la compañía lanzará próximamente fueron desarrolladas por nuestro equipo de I+D aquí en Brasil», afirmó.
Para Rodolfo Jardim de Azevedo, coordinador general de Tecnologías y Alianzas para la Innovación en FAPESP, el modelo CPA supone un cambio radical. «No existe en el mundo ningún financiamiento a diez años por parte de una agencia de financiamiento en un solo contrato. FAPESP decidió traer esto [a Brasil]. Firma un contrato de cinco años, renovable por otros cinco, lo que permite una planificación de alto impacto, a diferencia de la investigación dispersa [en pequeños proyectos] de corta duración», explicó.
Bajo el modelo CPA, FAPESP actuará como cofinanciador, aportando recursos que duplican la inversión de la empresa, lo que permitirá la planificación de investigación estratégica a largo plazo. Por su parte, Samsung, además de la contribución financiera, aportará su visión de mercado, su experiencia en investigación aplicada y su ecosistema global de productos para acercar la ciencia a los problemas sociales del mundo real. Unicamp brindará excelencia científica mediante la participación de más de 70 investigadores de diferentes unidades universitarias, como los Institutos de Computación y Física, las Facultades de Ingeniería Eléctrica e Informática y de Educación Física, así como la Facultad de Ciencias Médicas y el Hospital Clínico Unicamp.
"El proyecto aunará la excelencia científica y el desarrollo del talento, uniendo la visión de producto de Samsung con la necesidad de soluciones reales para la sociedad que la universidad busca ofrecer", afirmó Mônica Alonso Cotta, vicerrectora de Estudios de Pregrado de Unicamp.
| Elton Alisson. Traducción Programa INFOSALUD |