VALÈNCIA. El ámbito de la salud está mirando a un futuro marcado por diferentes tendencias como el envejecimiento de la población, el aumento de la atención a la salud mental, la personalización o la unión de diferentes disciplinas médicas, para ofrecer al usuario un diagnóstico global. Y en este marco, las TIC son un elemento esencial para ofrecer soluciones, tanto a las personas usuarias como a los profesionales del sector y también para mejorar la sostenibilidad del sistema de salud.
Esos retos están detrás de muchos de los proyectos, financiados por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace) y cofinanciado por la Unión Europea, que llevan a cabo los centros de la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunitat Valenciana (Redit). “Para abordar esos retos, el sector salud debe seguir avanzando hacia una transformación digital profunda, invirtiendo en procesos estructurales basados en nuevas tecnologías y adoptar medidas para impulsar esta transformación, creando sistemas de salud modernos e interconectados”, expone el director científico de ITI, José Manuel Bernabéu.
Así, por ejemplo, ITI trabaja en varios proyectos en los que tecnologías como, la Inteligencia Artificial, Big Data o Realidad Aumentada, “permiten desarrollar soluciones innovadoras para la monitorización remota del paciente, aplicaciones para el apoyo en la toma de decisiones médicas, desarrollos para el procesamiento y captura eficiente de información médica, que plantean un nuevo concepto de e-salud o Medicina, basada en las nuevas tecnologías de la información para la atención sanitaria, más allá de las paredes físicas del centro”, apunta Bernabéu.
Entre ellos destaca el proyecto Bigsalud, en el que ITI lleva trabajando desde 2019, y que está orientado a desarrollar técnicas de Big Data e Inteligencia Artificial en el sector sanitario con un objetivo claro: mejorar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades crónicas. Según datos de la Organización Mundial de la Salud, las enfermedades crónicas son las responsables del 63% de las muertes en Europa. La eliminación de los riesgos más importantes permitiría prevenir las tres cuartas partes de la carga atribuible a enfermedades cardiovasculares, accidentes cerebrovasculares, diabetes, y cáncer.
En el proyecto se combinan datos procedentes de diversas fuentes (historia clínica, información genómica, imágenes médicas, farmacia, hábitos de vida, etc) que permitirán construir modelos predictivos como sistema de soporte a la decisión clínica y hospitalaria. Se avanzará en la aplicación de técnicas procedentes del Machine Learning como base de su necesaria optimización para conseguir un ahorro de costes y un aumento de la productividad de los profesionales, que redunde a su vez en un mejor servicio a los ciudadanos y contribuyendo así a la sostenibilidad de los sistemas sanitarios en Europa.
La inteligencia artificial también está presente en dos proyectos relacionados con la salud del Instituto de Biomecánica (IBV): Dis2med y Recbone. Con Dis2med se ha avanzado en el desarrollo de nuevas metodologías basadas en el tratamiento avanzado de imagen médica, con el objetivo de mejorar el diagnóstico y la planificación quirúrgica. El IBV ha desarrollado modelos anatómicos virtuales y físicos de estructuras humanas, a partir de nuevos algoritmos de segmentación avanzada de imagen médica, y los ha combinado con otras metodologías como la Inteligencia Artificial y al análisis de biomarcadores, para mejorar y facilitar el diagnóstico de patologías, así como la planificación de cirugías complejas. “La segmentación automática de imagen médica a través del entrenamiento de una red neuronal para la identificación de las estructuras anatómicas y los parámetros de interés en imágenes médicas de pacientes reales es una de las líneas en las que nos hemos centrado. Otra de ellas es la generación de modelos 3D específicos de cada paciente, utilizando imágenes médicas 4D que incorporan la evolución temporal de la zona del cuerpo humano evaluada”, explica Carlos Atienza, director del área de Salud en IBV que añade, “se han desarrollado metodologías ágiles que permitan, mediante la simulación digital, validar y contribuir a la mejora de productos y entornos hospitalarios. En concreto, se ha avanzado en la programación de modelos corporales de maniquíes para lograr simulaciones con un elevado nivel de realismo, utilizando el entorno gráfico Blender y la base de datos antropométrica del IBV”.
Medicina personalizada
Por otro lado, el proyecto Recbone, en el que han colaborado D.B. Innovasan, Eresa, Fresdental Surgival, Industria Médica Alicantina, Biovac España y Biomet 3i Dental Ibérica, avanza en el diseño y la fabricación de productos sanitarios para la reconstrucción osteoarticular y la generación de modelos anatómicos, mediante la combinación de tecnologías como la impresión 3D y la Inteligencia Artificial (IA). “Trabajamos para prevenir y dar solución a los problemas musculoesqueléticos que sufre gran parte de la población y garantizar una medicina más personalizada gracias los tratamientos cada vez más precisos que ofrecen las nuevas tecnologías de imagen médica y de fabricación aditiva”, apunta Carlos Atienza. Hay que tener en cuenta que los trastornos osteoarticulares son actualmente una de las enfermedades más frecuentes y afectan a entre el 10 y el 40% de la población general, según diversos estudios. Suponen más del 10% de las consultas y son la primera causa de bajas laborales permanentes, con un 40% de personas afectadas en huesos o articulaciones, de un total de cerca de cuatro millones.
La impresión 3D también está detrás del proyecto Deglumed de Aimplas, Instituto Tecnológico del Plástico para avanzar hacia una medicina cada vez más personalizada con fármacos adaptados a las necesidades de los pacientes. Hay que tener presente que más de dos millones de personas en España padecen disfagia (30 millones a nivel europeo). Además, estudios recientes destacan que una de cada cuatro personas mayores de 70 años, el 45% de los enfermos de ictus y el 60% de los residentes geriátricos sufren un grado u otro de disfagia. También las personas con patologías neurodegenerativas, como el Alzhéimer o el Parkinson están entre la población de riesgo. Para ellas, la toma de medicamentos puede suponer un verdadero desafío. “Deglumed aborda los desafíos de medicamentos comunes que no son efectivos para tratar a un gran número de pacientes y el aumento de los costes de la atención médica debido a enfermedades crónicas más prevalentes y al envejecimiento de la población. Y es que muchos medicamentos están disponibles en formas sólidas de dosificación oral, como tabletas y cápsulas, y para algunas personas resultan difíciles de ingerir. El sabor también influye a la hora de tragar un medicamento, lo que puede causar su rechazo y expulsión si se detecta en el momento de la toma”, comenta Raquel Llorens, investigadora principal del proyecto. Por ello, en esta iniciativa se ha centrado en el diseño de medicamentos y nutracéuticos que resulten fáciles de tomar, a través de tecnologías como hot melt extrusion o compounding farmacéutico, y la impresión 3D.
La mejora de la salud y de la calidad de vida
Pero no solo los tratamientos cada vez más precisos y personalizados y la optimización del sistema sanitario están detrás de los proyectos de los centros tecnológicos de Redit. También la mejora de la salud y de la calidad de vida de las personas. Y en este sentido, uno de los problemas más acuciantes de la sociedad actual es la salud mental. Para el tratamiento de estos problemas, así como en la mejora del bienestar, el uso de las tecnologías como la realidad aumentada y virtual se ha incrementado progresivamente y un ejemplo de ello es el proyecto Arcadia, desarrollado por ITI, que ha logrado crear un sistema con tecnología, e interfaces cómodas e intuitivas para facilitar su uso, así como ofrecer mecanismos novedosos adaptados a la respuesta del paciente para mantener su interés. “En este proyecto hemos aplicado el conocimiento adquirido en investigaciones previas en el ámbito de la Realidad Extendida. En concreto, estamos implementando estrategias de gamificación y juegos serios en estos entornos que permitan experiencias más inmersivas, realistas, atractivas y motivadoras”, asegura Rubén de Juan, director de I+D+I de ITI. Para ello, se han analizado las técnicas y trabajos existentes, identificando las necesidades reales del ámbito de aplicación, e incorporando mecánicas de juego dentro de entornos de realidad extendida. Los resultados de este proyecto permiten “potenciar los tratamientos y terapias de salud mental personalizados para cada paciente”, asegura Rubén de Juan.
Otro importante problema de salud es la caries dental, un trastorno que padecen en torno a 2.000 millones de personas en el mundo para el que, actualmente, no existen soluciones específicas que actúen frente a los microorganismos que las causan. Así, en el marco del proyecto Healthytooth, un equipo de Ainia está investigando potenciales ingredientes y/o compuestos bioactivos para productos cosméticos y productos de higiene personal, capaces de combatir a las bacterias causantes de la caries.
En el proyecto, por una parte, se va a desarrollar una estrategia antimicrobiana dirigida frente a los patógenos causantes de la placa bucal bacteriana. Y, por otra parte, se va a desarrollar dos modelos para la evaluación in vitro de los compuestos desarrollados: un modelo de microbiota oral para evaluar la capacidad antimicrobiana y un modelo complejo de boca artificial para ver el efecto del compuesto sobre el tejido bucal y descartar posibles incompatibilidades. Todo ello con un enfoque multifocal y multifactorial, con el que Ainia pretende dar respuesta a las necesidades de toda la cadena de valor: desde empresas de cosmética y empresas de producto de limpieza hasta empresas de higiene personal.
Sostenibilidad medioambiental
Además, la sostenibilidad del sistema de salud no solo pasa por ser más eficiente y por el ahorro de costes, también pasa por reducir su impacto medioambiental. Y en este sentido, los tejidos no-tejidos, basados en tecnologías spunmelt (meltblown y spunbond), son estructuras textiles laminares, elaboradas a base de fibras obtenidas a partir de materiales poliméricos termoplásticos. El mercado de no-tejidos basados en tecnologías spunmelt está muy centrado en la utilización de materiales termoplásticos de tipo comodities, principalmente polipropileno.
El polipropileno es el material por excelencia en el sector de lo no-tejidos spunmelt, siendo el 85% de ellos de este material, con un consumo marginal de otros polímeros como el PET, el PE y otros polímeros, según algunos estudios. Esta cantidad de material genera un alto residuo y, por tanto, un alto impacto medioambiental.
Un elemento que puede minimizar este impacto medioambiental es la obtención de estos no – tejidos con materiales más respetuosos con el medio ambiente, y es aquí donde entra el proyecto Tecnow, desarrollado por Aitex, donde se han generado estos no tejidos a partir de PLA que es un material que no es de origen fósil y 100% compostable, además de la utilización de otros materiales biodegradables como el BioTPE. Además se pretende dar valor añadido a estos materiales mediante su funcionalización dotándoles de nuevas propiedades. Aitex apuesta por el desarrollo de productos de I+D con el proyecto Tecnow, como son las nuevas fibras poliméricas con carácter sostenible. Los resultados del proyecto tendrán un elevado grado de I+D, ya que se desarrollarán fibras poliméricas con un elevado valor añadido, todo ello orientado a diversas aplicaciones técnicas para sectores de salud e higiene principalmente, pero que también pueden hacerse eco de estos resultados otros sectores como el industrial o el agroalimentario.
