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Conoce cómo se salvan vidas de niños con inteligencia artificial, robots y biomodelos 3D

Este 2023 se ha utilizado la inteligencia artificial de ChatGPT para resolver dudas frecuentes en salud pediátrica.

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DIARIO VIRAL

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Volver a ver a sonreír a sus niños y niñas es el deseo de los padres que llegan al Instituto Nacional de Salud del Niño -San Borja. En los diez años de su creación, este centro de salud ha realizado 42 mil cirugías y casi un millón de atenciones en consultorio tratando patologías complejas a nivel pediátrico.

Los avances en investigación biomédica han permitido salvar las vidas y la recuperación favorable de más de 200 pequeños pacientes gracias a la aplicación de impresión 3D, robótica social, realidad virtual e inteligencia artificial. Descubre cómo se utilizan estas innovadoras tecnologías en uno de los principales hospitales pediátricos del Perú.

Desde el 2020 se utiliza la impresión 3D en el Instituto Nacional de Salud del Niño - San Borja para mejorar la preparación de los médicos en cirugías complejas. Durante el 2022, se diseñó -junto a los niños y niñas hospitalizados en el área de quemados- un robot que contribuye con su proceso de recuperación,  y los menores con leucemia han participado de sesiones de realidad virtual para acompañarlos durante su complejo tratamiento.

Este 2023, la inteligencia artificial se ha sumado a las innovaciones que implementa el Instituto Nacional de Salud del Niño San Borja, que ha sido calificado como el hospital mejor equipado de Perú para pacientes de alto riesgo, según el HospiRank de la consultora Global Health Intelligence para el 2023. 

También se encuentra en el top 5 de centros de salud con la mayor infraestructura para un alto volumen de procedimientos, así como en las categorías de hospitales con las cantidades más altas de equipos quirúrgicos básicos y los mejores equipados para atender a recién nacidos, de acuerdo con el mismo ranking. 

Pero, ¿cómo se usa las nuevas tecnologías en el área de salud? 

 

 

Ropi, el robot de acompañamiento psicológico

Cada mes, un aproximado de 30 niños que sufren quemaduras graves son atendidos en el INSN - San Borja. Solo entre enero y febrero de este año, el hospital pediátrico recibió a 75 menores que sufrieron quemaduras, cifra que se ha incrementado en 60% con respecto al 2022, con 47 casos.  

Los niños deben seguir curaciones traumáticas y dolorosas mientras se encuentran hospitalizado. Para reducir los cuadros de estrés y de ansiedad, el Instituto Nacional de Salud del Niño San Borja implementó -desde el 2021- un proyecto de robótica social, en conjunto con investigadores de la Pontificia Universidad Católica del Perú, e involucró a una docena de niños y niñas del área de quemados que, en conjunto, diseñaron a Ropi.  

Ropi nació de la imaginación de los pequeños pacientes del INSN - San Borja y se hizo realidad gracias a técnicas de impresión 3D y dispositivos electrónicos. El prototipo de robot con forma de osito fue equipado con una pantalla táctil y sensores para facilitar su objetivo: acompañar psicológicamente a los niños con quemaduras. 

El equipo de psicólogos detrás de Ropi contribuyó en la elaboración de grabaciones que pueden ser escuchadas por los menores. 

Además, en colaboración con el Ministerio de Cultura, el robot hoy cuenta con los audios en lenguas originarias como quechua, aimara, shipibo-konibo, ashaninka, awajún, y ticuna.

El médico Cender Quispe Juli, investigador del Instituto Nacional de Salud del Niño San Borja, explicó a la Agencia Andina que hay dos prototipos del robot Ropi. Tras la primera etapa de diseño, durante los próximos meses se realizará un estudio científico con entre 100 y 200 pacientes para evaluar la efectividad de este dispositivo tecnológico en el acompañamiento psicológico de los menores.

"Vamos a evaluar hasta qué punto estos robots pueden ser útiles en el acompañamiento psicológico y, si es que encontramos una utilidad aceptable y costo-eficiente, vamos a replicar más robots. Se van a recolectar los datos, uno por uno", sostuvo. Para esta investigación científica se sumarán a pacientes con cáncer infantil (principalmente leucemia). 

Inteligencia artificial aplicada a la salud

Con inteligencia artificial se puede acelerar el proceso de diagnóstico de enfermedades, tiempo valioso que permitirá garantizar la recuperación de los pacientes. Este es el primer uso aplicado en el Perú en el hospital pediátrico. Desde el 2020 se ha implementado el software MEDIS, que utiliza algoritmos de inteligencia artificial (IA) para el análisis cardíaco. A la fecha, son 80 casos procesados en esta plataforma. 

Mediante un análisis de flujo en 4D se puede observar segmentos estrechos en el corazón para medir los volúmenes y flujos arteriales para la detección correcta de la anatomía cardíaca.

Con los buenos resultados de esta investigación, en los próximos meses se espera que se pueda entrenar al algoritmo de IA y su implementación se desarrolle en pacientes pediátricos. 

Por otro lado, una docena de pequeños pacientes y sus tutores participaron en la elaboración de una prototipo de plataforma que trabaja con ChatGPT, un modelo de lenguaje que permite responder preguntas a consultas sobre todo tipo. 

La investigación, publicada en la revista científica “Investigación e Innovación Clínica y Quirúrgica Pediátrica”, concluyó que las respuestas son precisas y útiles para algunas preguntas comunes de salud pediátrica.   

Réplicas en 3D que guían a médicos en cirugías complejas  

La Federación Peruana de Enfermedades Raras y Huérfanas (Feper) tiene registradas 478 enfermedades raras y 50 asociaciones y/o grupos organizados de pacientes. En el INSNSB se atienden 82 tipos de enfermedades raras. 

Algunas de estas enfermedades requieren de cirugías altamente complejas. Para guiar a los médicos en la etapa pre operatoria, se trabajan réplicas anatómicas mediante impresión 3D.  Estos biomodelos anatómicos contribuyen con el éxito de las intervenciones.

Juan Pablo Sánchez Navarro, médico radiólogo del INSN SB, dijo a la agencia Andina que -desde el 2020- ya son 140 casos de niños, niñas y adolescentes, cuyas vidas han sido salvadas gracias a la tecnología 3D. 

Los biomodelos 3D se basan en imágenes médicas como tomografías computarizadas y resonancias magnéticas. "Es una herramienta adicional porque el médico puede ver la imagen que va a operar en tamaño real", sostuvo. Además, el biomodelo 3D también se utiliza durante la cirugía para comparar la pieza impresa con la anatomía del pequeño paciente.

Incluso, luego de la intervención quirúrgica, la réplica 3D sigue siendo de utilidad. "Se le puede explicar al papá o mamá tanto antes como después de la cirugía sobre lo que tiene su hijo y cómo se le operó", agregó. Asimismo, es útil para la educación de jóvenes médicos que están formándose en casos pediátricos complejos.

Uno de los primeros casos de éxito, en el 2020, fue la cirugía a una pequeña de 3 años que operada por un traumatismo vertebromedular cervical. La reproducción en 3D permitió analizar su estructura vertebral antes de la intervención.

 

Otro caso destacado fue el de un adolescente de 16 años de San Martín, que llegó a Lima por una fractura en la zona frontal de su cráneo. En el 2021, el doctor Sánchez imprimió en 3D una réplica del hueso craneal afectado, tras 12 horas de trabajo. 

Con la tecnología 3D se pueden hacer reproducciones o réplicas de piel, huesos y órganos (corazón, riñón, pulmón y otros) para el análisis antes, durante o después de la cirugía en el Instituto Nacional de Salud del Niño - San Borja. 

En opinión del doctor Sánchez, la impresión 3D tiene potencial de ser usada -como en otros países- como un implante en pacientes. 

"Hay materiales que son biocompatibles y se pueden implantar de forma directa al paciente, sin embargo, a pesar de que tenemos las impresoras para lograr ese tipo de de impresiones, no contamos con las regulaciones en el Perú", refirió. Estos biomateriales que serían empleados pueden ser derivados del plásticos o metálicos. 

Al respecto, aseguró que se está trabajando una propuesta para el desarrollo de este procedimiento médico, así como para que el  Instituto Nacional de Salud del Niño - San Borja pueda ofrecer el servicio de impresión 3D a otros centros de salud, extendiendo los beneficios de la tecnología a pacientes que lo requieran en todo el país. 

Realidad virtual para cirugías complejas

Un niño con leucemia puede recuperarse luego de un largo y muchas veces doloroso tratamiento de tres años en promedio. Para superar la sensación de estrés y dolor, se realizan sesiones de distracción a los menores usando simuladores de realidad virtual. 

 

La realidad virtual, al igual que la inteligencia artificial, puede tener múltiples usos en salud pediátrica. Luego de una donación en el 2018, el INSN- San Borja ha implementado sesiones de 30 minutos a 1 hora en promedio a los pacientes oncológicos hospitalizados. Más de una docena de los niños han disfrutado de juegos y videos de YouTube VR que les permiten distraerse antes, durante o después de las quimioterapias. 

El ingeniero de sistemas Josúe Caycho, investigador de la Unidad de Desarrollo de Investigación, Tecnologías y Docencia del INSN SB, dijo a la agencia Andina que se han adquirido nuevos equipos más modernos que próximamente podrán ser utilizados por los pequeños pacientes de manera supervisada.

También se emplea la realidad virtual (RV) para el análisis pre operatorio. En esos casos, se trabajan modelos de RV que abordan los casos pediátricos para que el equipo médico pueda visualizar y analizar estructuras anatómicas involucradas, y así alistar la planificación y simulación de una intervención quirúgica.

En los últimos meses se desarrolló un modelo en RV de un menor del Callao que presentaba una lesión tumoral en la región cervical derecha desde el nacimiento. Con un diagnóstico de linfagioma cervical, su crecimiento fue lento y le causaba dificultad respiratoria debido a la obstrucción de las vías respiratorias. 

Con esta reconstrucción digital se pudo mejorar la comprensión de la ubicación compleja del tumor y su proximidad a estructuras vitales, permitiendo al equipo médico diseñar el enfoque para la resección del tumor, garantizando mejores resultados quirúrgicos y minimizando posibles riesgos.

Un pequeño paciente del área de otorrinolaringología también se logró recuperar tras el diseño de un modelo en RV en el que se pudo explorar un tumor en la cavidad nasal derecha, acompañado de deformaciones en las estructuras óseas adyacentes. Esta tecnología ayudó a determinar las estrategias efectivas para minimizar el sangrado intraoperatorio. 

En otro caso, se empleó RV para la cirugía de un pequeño paciente con quistes hidatídicos torácicos, una condición caracterizada por lesiones quísticas pulmonares y hepáticas. El modelo representaba de manera precisa los múltiples quistes, incluyendo aquellos ubicados en el pericardio. Además de su utilidad quirúrgica, este modelo sirve como un valioso recurso educativo para los padres del paciente y el equipo médico. Luego de la exitosa intervención, se logró la extracción de los quistes.

Fuente: Andina

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