A I.A. NA NEUROLOXÍA

Carmen Caldelas Magán

Como a maioría de nós sabemos, I.A. son as siglas do composto “intelixencia artificial” (artificial intelligente).

Unha intelixencia artificial forma parte do campo científico da informática que se centra na creación de mecanismos e máquinas que poden realizar tarefas e amosar comportamentos considerados intelixentes. Enfocado dende outra perspectiva, moitos profesionais afirman que unha I.A. pódese considerar como “unha máquina que pensa coma un humano”.

Mais este concepto non é de todo correcto. Ata a data, aínda non se crearon máquinas capaces de desenvolver accións comparables ás que realiza a mente humana.

A teoría do procesamento da información de Mahoney considera ao ser humano coma un procesador de información a partir de estímulos externos e internos que se van recollendo na memoria, e é capaz de elaborar respostas transmitidas tamén mediante estímulos que compartan certa similitude. Segundo esta, os elementos estruturais do procesamento da información son: por unha banda atopamos o rexistro sensitivo (información interna e externa), tamén a memoria a corto prazo (almacenamento inmediato da información seleccionada) e por último, a memoria a longo prazo (que organiza e dispón a información durante máis tempo). Ademais, as categorías do procesamento son catro: atención (recibe, selecciona e asimila os diferentes estímulos), codificación (simboliza os estímulos segundo estruturas mentais propias), almacenamento (organiza e mantén na memoria os símbolos codificados) e recuperación (uso posterior da información organizada e codificada ante estímulos similares aos que lle ocasionarán).

Relacionado ao ano no que xurde este gran e importante fenómeno, non foi ata 1956 que o termo “intelixencia artificial” veu a luz a mans dun congreso composto por John McCarthy, Marvin Minsky e Claude Shannon, na Conferencia de Dartmouth.

·Intelixencias artificias na Medicina:

O campo da Medicina é un dos máis afectados de forma positiva por estes artefactos, pois require de múltiples e variados procesos que poden facilitarse co uso de I.A.A.S. (infraestrutura como servicio, unha forma de cloud computing que ofrece aos usuarios finais unha infraestrutura de TI a través de Internet). Actualmente, estos aparellos xa están bastante presentes neste campo, pero non en todos os ámbitos.

O seu uso mellorará significativamente a atención dos pacientes e, en xeral, a I.A. ten o potencial para mellorar os resultados entre un 30% e un 40%, á vez que reduce o coste dos tratamentos nun 50%.

Non obstante, como subraia o enxeñeiro Juan José Cerrolaza, investigador do laboratorio BioMedIA, do Imperial College de Londres: "A intelixencia artificial non vai substituír aos médicos, é un aliado".

Algúns exemplares importantes destes aparellos son: 

-SkinVision: en galego, visión da pel. Esta app permite detectar os cancros de pel unicamente ca cámara do noso teléfono móbil. A súa precisión é superior ao 70% no diagnóstico do melanoma, un dos cancros cutáneos que máis mortes ocasiona.

-Biofourmis: Biofourmis é unha startup fundada en Singapur, a cal aproveita o poder da I.A. para mostrarnos patróns personalizados para detectar o deterioro da saúde do paciente en cuestión. Esta app de android será accesible para todas as persoas e xa se está deselvolvendo o seu uso nunha minoría de países: Singapur, China, Xapón...

E coma estes, moitos máis capaces de facilitar o traballo de miles de expertos, como pode ser o sistema quirúrxico Senhance, o sistema robótico Flex ou o proxecto español Broca… entre outros.

·Intelixencias artificiais na neuroloxía:

As enfermidades neurolóxicas son unha causa cada vez máis frecuente de mortalidade e discapacidade, e o seu coidado implica un gasto excesivo para os pacientes e as súas familias, así como para o sistema de saúde en xeral.

Na iniciativa máis grande para impedir a carga de enfermidades a nivel mundial, a Global Burden of Disease Study 2010 estimou que sobre o 30% do total das enfermidades estaba relacionado ca neuroloxía, a psiquiatría e o consumo de substancias. Do mesmo xeito, estímase que custan sobre 800.000 millóns de euros ao ano, só para Europa. Polo tanto, as enfermidades que afectan ao sistema nervioso constitúen unha urxencia e un gran desafío para os traballadores e investigadores desta especialidade.

É aquí onde conectamos os conceptos vertidos inicialmente coa neuroloxía. A postulación de sistemas de I.A. que poidan interactuar cos pacientes nas súas casas ou no centro de saúde máis próximo, cunha formación equivalente ao do médico especialista en neuroloxía, permitiría reducir a falta de igualdade no acceso á saúde e optimizar o coidado dos pacientes con enfermidades neurolóxicas, resolvendo ademais a falta de recursos monetarios e humanos polo seu menor costo e mantemento.

Existen numerosos exemplos de ferramentas da I.A. que se empregaron exitosamente na Medicina e na neuroloxía, concretamente. Estas poden dividirse en tres subtipos de aplicacións: 

1.- I.A. pronóstica: Neste caso estariamos a falar dunha intelixencia artificial encargada de tratar ao paciente despois de recibir o diagnóstico correspondente. Este primeiro tipo constitúe a unha ferramenta que, unha vez engadida á nosa normalidade, a vida laboral será case inimaxinable sen ela.

2.- I.A. de análise: Esta sería bastante máis complexa que a mencionada anteriormente, xa que estaría encargada de coller e analizar todos os datos obtidos nos ámbitos da radioloxía e da anatomía patolóxica. Este segundo, que se basea na interpretación de determinadas imaxes, é o que ten máis vista a ser empregado nos próximos anos.

3.- I.A. de asistencia: Este exemplo sería empregado como ferramenta de asistencia no proceso de diagnóstico, sen a necesidade de que ningunha persoa interveña.

Para as aplicacións de tipo pronóstico, a incorporación de datos provintes de múltiples fontes permitirá reemplazar as escalas actuais por outras moito máis complexas e precisas. Este último subtipo é aínda moi recente e posiblemente será o que demore máis en ser introducido.

Pero súrxennos dúas cuestións ao respecto: Será posible que unha I.A. deselvolva traballos de “conversa” cos pacientes? E, pode chegar a ser viable?

A resposta a ambas cuestións é si. De feito, relacionado a este tema, os últimos traballos a nivel mundial crearon unha nova I.A.: SHOPIA.

Esta intelixencia artificial é capaz de diagnosticar cefaleas cunha precisión perfectamente equivalente á dun neurólogo (ou incluso superar a este), e que poida ser implementada sen barreiras xeográficas, unha característica fundamental para os seus inicios.

Probáronse as capacidades da máquina subministrándolle datos en dous grupos que permitiríanlle ao sistema deselvolver un algoritmo predictor empregando técnicas “latent semantic analysis” e “support vector machine”. O resultado foi o esperado: SOPHIA obtivo un rendemento equivalente ao dos profesionais da saúde, podendo diferenciar cefaleas primarias de secundarias cunha sensibilidade do 90,2% e unha especificidade do 93%, mentres que os neurólogos en promedio obtiveron unha sensibilidade do 82% e unha especificidade do 85%. Polo tanto, un sistema de I.A. pode diagnosticar estas dores de maneira similar á dun neurólogo.

O motivo principal para que o comezo do traballo de SOPHIA sexa relacionado a este tipo de malestar é que constitúe á principal causa das visitas neurolóxicas.

O sistema debe ir mellorando e evolucionando co paso do tempo e os avances dos estudos, pero o que é claro e verdadeiramente certo é que a convivencia ca I.A. atópase moi próxima, e cambiará as novas vidas cotiás antes de que nos poidamos decatar.

O ROBOT DA VINCI

Blanca García Mosquera

A cirurxía robótica é un novo método cirúrxico das últimas décadas que goza dunha morea de ventaxas. Porén, todo neste mundo ten os seus beneficios e as súas limitacións. Tras explicar brevemente a historia e o funcionamento do robot Da Vinci, falaremos sobre as súas vantaxes e dos seus inconvenientes.

HISTORIA

O primeiro uso do que temos constancia do emprego dun robot con fin cirúrxico é do brazo robótico PUMA 560 en 1985 nunha intervención non-laparoscópica. Tras este acontecemento exitoso, outros robots se empregaron co mesmo fin, facilitar a cirurxía. Mais foi o robot da Vinci o que abreu un novo camiño neste mundo da cirurxía robótica.

O sistema de cirurxía robótica Da Vinci foi o primerio en ser aprobado pola FDA (Administración de Alimentos e Medicamentos) para a ciruxía laparoscópica en xeral no ano 2000. Foi aprobado para os seguintes procedementos:

-Cirurxía urolóxica

-Cirurxías xerais laparoscópicas 

-Cirurxías xerais toracoscópicas non-cardiovasculares

-Procedementos toracoscopicamente asistidos de cardiotomía.

Tras isto, o robot Da Vinci e a cirurxía robótica continuaron o seu camiño mellorando co paso do tempo.

A primeira operación en Galicia realizada con este robot foi en Vigo o 13 de marzo de 2019 a unha paciente que se someteu a unha histerectomía e linfadenectomía e resultou exitosa.

FUNCIONAMENTO

O cirurxián traballa sentado frente un monitor que lle ofrece unha visión de alta calidade da zona operada. Isto débese a que un dos brazos do robot ten incorporada unha cámara, polo tanto, o cirurxián poderá facer desprazar a imaxe cara onde queira ou ampliar, ata pode chegar a ver a anatomía microscópica se fose preciso. Dende alí tamén manipula os brazos do robot, equipados cada un cun instrumento cirúrxico diferente. 

Ao paciente, unha vez é sedado, instálanselle os 8 puntos de acceso a onde se acoplan os brazos do robot e unha vez dentro, serán esclavos do cirurxián. Os axudantes do cirurxián tamén poden axudar sinalando ou debuxando sobre a pantalla, dando a coñecer as súas impresións. 

Todo isto está conectado a un ordenador que é como o “cerebro” do robot Da VInci.

BENEFICIOS E LIMITACIÓNS

Igual que todo nesta vida, o robot Da Vinci tamén ten as súas vantaxes e os seus inconvenientes. A continuación, algúns deles:

> BENEFICIOS:

-Menos secuelas e dor postoperatoria

-Invasión mínima

-Menos complicacións

-Recuperación máis rápida

-Mellor visión do paciente

-Control do temblor

Mais… “Por moitos artiluxios que se incorporasen a un quirófano, nada sería posible sen o coñecemento e as mans expertas do cirurxián.” (Pedro Guillén)

Despois diso:

> LIMITACIÓNS:

-Tamaño do robot (moitos quirófanos non son o suficientemente amplos para traballar co robot)

-Variedade de instrumentos limitada

-Tempo de preparación do robot

-Moi caro de comprar e manter xa que os seus refugables, por exemplo, costan moitos cartos (o mantemento do robot da Vinci pode chegar a acadar un custo superior ao millón de euros anuais)

Con isto, xa coñecemos un pouco mellor este robot, que probeblemente sexa nun futuro, non tan afastado, común nos quirófanos.

OS DESPERTADORES AXBO

Víctor Manuel Sanmarco Suárez

Os despertadores AXBO, son despertadores que despertan as persoas cando estas están no mellor ciclo da noite

, xa que as persoas, cando durmimos temos uns ciclos diferentes, nos que dependendo en que ciclo e en que lugar do ciclo nos desperten, estamos de mellor ou de peor ánimo.

Estos despertadores son electrónicos aínda que funcionan cunha pila interior. Teñen dúas muñequeras, que están conectadas inalámbricamente co despertador, para poder leer os ciclos de cada persoa. Cada persoa ten uns ciclos diferentes aínda que cada un dura arredor de 30 minutos. Estes despertadores, teñen uns menús característicos para poder programalo do xeito que cada un desee. Pódese poñer para que te desperta cunha determinada música ou outra e tamén ten uns sonidos para que te axuden a quedarte a dormir, e cando as muñequeras leen os ciclos de que xa estás a dormir, esta música apágase.

Este despertador ten un funcionamento sinxelo xa que os seus compoñentes son moi fáciles de manexar, porque trae incluído un manual de instruccións.

A parte de que te desperte no momento óptimo para que non te atopes cansado, consome moito menos ca un despertador elécrtico porque está conectado todo o día á corrente, o despertador ten unhas características positivas para cando te despertas como or exemplo atoparte moito mais descansado e con mellor humor. Tan só tes que colocar a muñequera e a na que queres que te desperte; ten un marxe de media hora de tempo para que logre despertarte no mellor momento pero nunca te desperta máis tarde da hora que marcaches. Por exemplo se queres que te desperta ás 7.30h, como moita diferencia despertate ás 7.00h nunca ás 8.00h.

O despertador ten un custo arredor de 150 € - 200 €.

OS RAIOS X

Isabel Gasamanes García
O 8 de novembro de 1895, o físico alemán Wihelm Corant Roentgen descubriu por accidente, con serendipia, os raios X. No momento do seu descubrimento, él descoñeceu a natureza destes raios, e por iso os chamou raios X, a estos raios misteriosos. Roentgen estudiou a absorción destes raios pola materia, e chegou á conclusión de que a absorción depende da clase de atómo que se encontre na pantalla absorbente. Despois de estudar e investigar douse de conta de que os materiais eran transparentes a estes raios e que con máis densidade e masa atómica nos materiais a transparencia disminuía. Así douse de conta de que o papel ou a madeira (con átomos lixeros), e incluso a carne dos corpos era transparente a estos raios, mentras que os ósos, ao estar formados por calcio, eran opacos. Estes raios empezáronse a usar rápidamente en medicina, e en 1901 Roentgen gañou o premio Nobel de física por este descubrimento.
Os raios X son unha radiación electromagnética, como a luz, pero estes teñen maior enerxía e por iso poden penetrar nos corpos.

As mans da señora de Roentgen convertíronse nas máis famosas da historia da cienc, xa que en 1895 ao seu marido ocorreuselle practicar nelas un experimento. Someteunas durante largo tempo á radiación dun tubo de Crookes e colocou debaixo unha placa fotográfica. O resultado foi a primera radiografía da historia.
Unha radiografía consiste na obtención dunha imaxe da zona anatómica que se radiografía, e dos órganos internos da mesma, pola impresión nunha placa fotográfica dunha mínima cantidade de radiación, que se fai pasar por esa zona do corpo. Para realizar a radiografía o paciente colócase entre a fonte que emite a radiación e a placa fotográfica.
Durante moitos anos, practicouse a radiografía de forma desordeada, e sen medidas de seguridade. Por iso durante os primeiros anos de experiencia, os numerosos radiólogos perderon as suas mans, o que demostrou os efectos perversos da radiación. Os manipuladores das novas máquinas tamén se deron de conta moi pronto de que as radiacións daqueles raios actuaban sobre as células, destruíndoas. Pero a este inconveniente se lle encontrou utilidade, xa que en 1904 curáronse, grazas a estes raios, 33 casos de cáncer de pel e uno de ovario.

A máquina de raios X foi elexida como o invento científico mais importante do mundo, xa que nalgúns casos a radiografía e o primeiro paso antes de facer outras probas diagnósticas de maior coste, risco ou dificultade de realización, xa que permite realizar o diagnóstico, ou descartar outras causas.
Son moitos os efectos negativos que poden ter os raios X sobre a saúde, como queimaduras a longo prazo nos pacientes que se expoñen a eles, marcas na pel, etc. Aínda que estes raios poden axudar a curar o cancro, a súa radiación tamán pode desenvolver un, de xeito que poderían ate provocar a morte.

Ciruxía Robótica

Xeila Tourís Tubío


A ciruxía robótica é un sistema interactivo e computarizado, tan rápido que o ordenador desaparece da mente do ciruxián deixando como real o entorno xerado polo sistema.
O ciruxián determina os cambios que o robot executará no paciente. A consola de mando donde traballa o ciruxián pode situarse no mesmo qurófano ou noutro lugar, este robot consta dunha estructura semellante os brazos humanos imitando todos os movementos.
1 Inicios é evolución
Philippe Green foi quen diseñou o primeiro prototipo de robot para a teleciruxía mentras que o médico Stephen Jacobsen desarrollou brazos e máns robóticas.
Nese mesmo ano iniciouse un programa clínico cun robot que utilizaba á información de resonancias magnéticas no implante de prótesis de fémur.
En 1991 Richard M. Satava, ciruxián do exército dos EEUU, realizaron investigacións en manipulación remota co obxetivo de atender a distancia as emerxencias nos campos de guerra.
En 1993 o robot AESOP(Advanced Endoscopic System for Optimal Positioning) convertiuse no primeiro axudante do ciruxián, neste ano tamén apareceu o ESOP0:trátase de robots esclavos que obedecen á voz do ciruxián.
En 2001, o ciruxián francés Jacques Marescaux realizou a primeira intervención quirúrxica a distancia transatlántica, co robot Zeus.

2 Ciruxía Robótica en España
O 6 de xuño instálase en España o primeiro robot da Vinci, cun custo de 1.5 millóns de euros.
Este robot quirúrxico fabricado por Intuitive Surgical, non substitúe o ciruxián; unha das varillas leva dúas cámaras que facilita ó ciruxián un campo de visualidade tridimensional, estas varillas xiran no interior do corpo do paciente como se fosen as máns dun ciruxián, coa diferenza de que o seu tamaño, de un e dous centímetros permítelle acceder a lugares imposobles donde un ciruxián non é capaz de acceder ca súa mán.
Da Vinci foi desarrollado polos inxenieiros da NASA para facer operacións a distancia.
3 Vantaxes
· Poden axudar ós ciruxiáns a realizar as súas operacións, teñen velocidade, fiabilidade, precisión e boa relación de costo rendemento.
· Facilitan as intervencións nos lugares de difícil acceso.
· Outra facilidade para os ciruxiáns e que, os robots poden ser manipulados fácilmente. Ademais a conexión coa computadora pode facerse cun cable aéreo. A computadora, o robot e o medio ambiente están na mesma mesa preto do usuario para facilitar o traballo.

4 Inconvenientes
· É moi custoso para paises en pleno desenvolvemento.
· O avance da ciruxía robótica quedou estancado debido as limitacións da tecnoloxía.
· tempo de duración e moi complicado, xa que ten que ser moi preciso nas súas funcións.

5 Conclusións
A ciruxía robótica é unha ferramenta indispensable dentro do campo da mediciña grazas a ela ó home puido explorar o seu propio corpo sen necesidade de facer unha gran incisión, realizou ciruxías a grandes distancias.

Conectómica

Alba Rey Pazos

A conectómica pretende levar a cabo diagramas do “cableado” do noso cerebro.
O nacente campo da conectómica podería axudar aos investigadores a descifrar a maneira na que o cerebro aborda o procesamento da información.
Os científicos están desenrolando novas maneiras de estudar a intricada red de neuronas cerebrais.
Chamada “conectómica”, a técnica que crearía estos mapas podería revelar cómo realizan as redes neuronais a súas precisas funcións no cerebro, e poderían arrebolar luz sobre trastornos que, según se pensa, son orixinados por un cableado defectuoso, como o autismo e a esquizofrenia.

Na actualidade só existen o diagrama de cableado dun organismo: o do gusano microscópico C.elegans. A pesar de conter só 302 neuronas, o esforzo de levantar os planos do C.elegans levou máis dunha década, nos '70. Foi un recurso de investigación inestimable e valeulles un premio Nobel aos seus creadores.
Con aproximadamente 100 mil millóns de neuronas e 100 billóns de sinapsis no cerebro humano, crear un mapa que cubra incluso un trozo pequeno é unha tarea desalentadora. Usando métodos estándar, necesitaranse máis ou menos tres mil millóns de anos.

Os científicos están desenrolando agora novas técnicas de imaxes sensibles e algoritmos de aprendizaxe automatizando para automatizar o proceso de construcción. Xa xeraron un diagrama parcial do cableado dunha parte da retina dun coello. Pero necesitarán facer que a súa técnica sexa un millón de veces máis rápida para finalmente poder construír mapas máis grandes, como o dunha columna cortical, na esfera da realidade.

Os científicos desenrolaron unha nova técnica para facer mapas a escala máis fina utilizando o microscopio de electróns. Comezando con un pequeno bloque de texido cerebral, os investigadores fan rebotar electróns dende a capa superior do bloque para xenerar unha imaxe seccional cruzada das fibras nerviosas nesa taxada. Entón quitan unha rebanada moi delgada (de 30 nanómetros) da parte superior do bloque e repiten o proceso. Os científicos pasan a través das imaxes, taxada a taxada, para seguir o traxecto de cada fibra nerviosa.
Exactamente canta luz arroxarán estos mapas sobre o cerebro todavía é algo polémico. “Con só coñecer a información do cableado non nos levará lexos se non o poñemos no marco do procesamento e transferenciade datos no cerebro”. Outros, esperan finalmente xenerar mapas que incorporen as propiedades bioquímicas e fisiolóxicas de varias células en diagramas do cableado.

AVANCES NA MEDICINA DEBIDOS Á TECNOLOXÍA

Catuxa Magariños Barreiro

A primeira escola de medicina fundouse hai arredor duns 2.500 anos, chamada Escola de Medicina Occidental. Moitas persoas se fixeron famosas grazas aos avances tecnolóxicos na medicina, inventando así a ciruxía robótica, que permite, por exemplo, realizar operacións a longa distancia, ou a nanotecnoloxía. Antes, realizar algunha operación sen que o paciente sufrise, parecía un futuro que se atopara moi lonxe, e agora parece que o temos de toda a vida. Nos nosos tempos a tecnoloxía non só se usa para operar, senón tamén para previr enfermidades, para rehabilitacións, investigacións médicas, etc.



Alguhas das datas máis importantes nesta rama son:
1895: descubrimento dos “Raios X”
1921: utilízase o microscopio nunha operación
1942: utilízase un riñón artificial
1952: implantación do primeiro marcapasos
1953: obtense o modelo de dobre hélice de ADN
1967: primeiro transplante de corazón
1978: primeiro bebé in Vitro



Estas son algunhas das datas mais importantes, pero hai moitas mais. Na medicina aplícanse diversos micropocesadores como a nanotecnoloxía ou a ciruxía robótica .Ainda que estes avances nos curen ou polo menos melloren o noso estado con enfermedades que antes eran imposibles de curar, causaron numerosos problemas éticos que xa existían no tempo de Hipócrates e que aínda hoxe non se lles encontrou solución ninguna (así a senté prefire utilizar a medicina alternativa).



Un exemplo é o código do rei Hammurabi que regulaba os distintos aspectos da sociedade e dos médicos nos reinos de Sumeria e Arcadía. Nos nosos tempos usar un audífono, un marcapasos ou as lentes de contacto, é un implante biolóxico do máis normal; sen embargo, estes avances prodúcense de maneiras cada vez máis inxeniosas usando a bionanotecnoloxía. Ésta emprégase nos fármacos ou nos implantes. Tamén podemos utilizar os radioinmunoanálisis, que descubren moitas enfermidades. Mediante a producción de prototipos en tamaños nanométricos, estúdase o crecemento das células humanas. Algún día, no futuro próximo, xuntando os avances no campo da electrónica, dos biomateriais e da informática, conseguiranse novos dispositivos que reparen os danos causados no sistema nervioso e así devolverlles a esperanza dos 300 000 paralíticos que hai aproximadamente en Europa.