La lucha contra el COVID-19 también es digital: el papel del Big Data y de la Inteligencia Artificial

Imagen digital del coronavirus que muestra la forma de corona que le da su nombre.
Centro para el Control y Prevención de Enfermedades.
Imagen digital del coronavirus que muestra la forma de corona que le da su nombre.
Además de la importante labor sanitaria y social que la sociedad está brindando para hacer frente a la crisis derivada del COVID-19, hay otro combate en auge: una lucha tecnológica intensiva a niveles muy diferentes y con los países asiáticos como mayores exponentes.

En un momento donde la tecnología está transformando la forma en la que nos relacionamos con los demás, la manera en la que disfrutamos de nuestro tiempo libre y en la que realizamos nuestras obligaciones; en definitiva, en una época en la que el proceso de digitalización está transformando nuestra sociedad, es crítico hacer uso de las ventajas que nos ofrecen estas tecnologías para ayudar en la contención del nuevo COVID-19 (un tipo de coronavirus bautizado así por la OMS y, comúnmente conocido como coronavirus).

Esta entrada pretender recoger las diferentes iniciativas tecnológicas fundamentadas en Big Data e Inteligencia Artificial que se están desarrollando en el mundo con objeto de frenar la expansión y el impacto del virus. El objetivo de esta publicación es servir como base a proyectos nacionales y alentar el entramado local para animar al país a dar un paso adelante en este campo. Es importante remarcar que la gran mayoría de estas iniciativas implica un uso intenso de datos de usuarios, aspecto que se ha dejado fuera del debate en este blog.

El Big data para el diagnóstico precoz de la infección y para el trazado de las redes de contacto

El cruce de multitud de datos clínicos, sociales y geográficos de la población que permite la tecnología Big Data, ha favorecido el lanzamiento de aplicaciones móviles con diferentes objetivos: desde la posibilidad de ofrecer diagnósticos preliminares, pasando por la identificación de zonas de riesgo y la delimitación de acceso a éstas, hasta favorecer el control del aislamiento de personas infectadas.

Apps de diagnóstico

Covid19app, WAZE for COVID-19, Coronamadrid

La idea inicial partió del Ministerio de Sanidad de Corea del Sur, quien diseñó Covid19app, una aplicación para dispositivos móviles (tanto Android como iOS) donde cada persona que cree tener síntomas de infección por COVID-19 puede registrar sus datos y solicitar una cita para realizar el test de infección del coronavirus. Tras acordar el lugar y la hora del test, el usuario acude a un drive in: un lugar donde, sin bajarse del coche y de forma rápida, se le realiza el raspado nasal necesario para el diagnóstico. Veinticuatro horas más tarde, se notifican al usuario los resultados a través de su dispositivo. A través de la geolocalización del dispositivo, la aplicación permite además detectar si se incumplen cuarentenas y crear mapas de calor que ilustren gráficamente la intensidad de propagación del virus.

La OMS está trabajando en el diseño de WAZE for COVID-19, una app similar a la coreana que además permita indicar a los casos positivos que requieran asistencia un listado de hospitales cercanos con camas disponibles, con el fin de facilitar el ingreso de los pacientes y reducir la saturación de los hospitales.

En España, las aplicaciones desarrolladas, como la de la Comunidad de Madrid, simplifican esta idea reduciéndola a un diagnostico virtual y centrándose en la necesidad de reducir la congestión de las líneas telefónicas de atención habilitadas. Un ejemplo del resultado ha sido el lanzamiento de Coronamadrid.

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Apps de mapas de contagio

Corona 100m, Corona map, Corona alert

Estas apps se basen en un sistema geofencing, capaces de lanzar un aviso al usuario cuando éste entra en una zona de riesgo acotada por la propia aplicación. Es como poner una valla virtual alrededor de un punto, alimentada y actualizada en tiempo real por enormes cantidades de datos que actualizan las estadísticas oficiales de evolución del virus. Es por ello, que los datos deben ser oficiales y manejados por una autoridad gubernamental competente. Estas herramientas permiten un confinamiento inteligente que ayuda a no pasar por zonas de riesgo, un acto de responsabilidad individual que afecta a una mayoría.

Apps de trazado de contactos

TraceTogether

La aplicación de TraceTogether ha sido desarrollada en Singapur para favorecer el estudio restrospectivo de los contactos que haya tenido una persona positivo en coronavirus. A través de BLE (Bluetooth Low-Energy), el móvil va recopilando identificadores que ha detectado al mismo tiempo que anuncia el suyo propio a dispositivos cercanos. La existencia de un identificador en el móvil, implica que los dos usuarios han estado cerca en algún momento. Esta información es almacenada localmente en el dispositivo móvil y permite sucesión, bajo autorización del usuario, a las autoridades competentes para extraer los identificadores de otros ciudadanos que hayan podido estar en contacto con el positivo.

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Apps de estado de salud (Health Rating Apps)

AliPay Health Code

El gobierno de Hangzhou, en colaboración con el gigante Alibaba y Ant Financial, ha creado una aplicación capaz de segmentar a sus usuarios en tres categorías: verde, amarillo o rojo, en función de aspectos clínicos y de su histórico de viajes. Estos colores determinan el grado de cuarentena o actividad pública puede tener el usuario. El registro se realiza a través de la Wallet Alipay. No obstante, ni la compañía ni medios oficiales Chinos han explicado en detalle cómo se realiza la segmentación; lo cual ha causado cierto temor y desconcierto fundamentalmente entre las personas que reciben la orden de aislarse y no saben el porqué.

Además, las personas que reciben un código de salud verde, para para poder acceder a áreas públicas densamente pobladas como el metro y edificios de oficinas, reciben un código QR que escanea el personal de los puntos de control antes de permitirles el acceso.

Por otro lado, Tencent ha desarrollado un programa similar para ciudad del sur de Shenzhen; el software determina si una persona debería mantenerse en cuarentena o puede salir de su domicilio.

Inteligencia artificial: Agilizando la lucha contra el virus en la primera línea

La anticipación al virus, a nuevas infecciones y al tratamiento contra éste, está siendo impulsando mediante el uso de Inteligencia Artificial (IA). Diferentes empresas están ya implementando sus avances en este campo para luchar contra la pandemia.

IA para elaborar modelos predictivos que combatan el virus

StopCorona

Un movimiento de startups españolas ha lanzado la iniciativa StopCorona, con el objetivo de elaborar modelos predictivos que permitan identificar cómo evolucionará la expansión del virus en los próximos días y meses; y sirva como input para anticipar problemas a tres niveles fundamentales: la identificación y movilización de recursos (respiradores, mascarillas, camas de UCI,…), posibles estrategias de restricción de movimientos y la prevención de nuevos brotes.

Se trata del primer paso para aterrizar el análisis nacional al estudio de la evolución por comunidades autónomas, provincias, regiones o incluso hospitales. StopCorona pretende proveer resultados sobre el número de infectados, personas ingresadas en UCI y número de muertes con intervalos de confianza reales que permitan conocer la enfermedad y ayuden en la mejora de la toma de decisiones.

Además, han creado un Dashboard denominado #DashboardC19España que permite acceder a los datos históricos del COVID-19 en España y predecir el impacto del virus en los próximos meses dependiendo de cuáles bajo diferentes supuestos en función de las medidas de contención adoptadas.

http://www.stopcorona.es/
IA como herramienta para la identificación rápida de medicamentos

Deargen publicó en febrebro un preprint con los resultados de un modelo basado en deep-learning llamado MT-DTI. Esta tecnología permite, mediante Inteligencia Artificial, evaluar de forma eficiente la afinidad de una gran cantidad de fármacos ya descubiertos y disponibles frente una la proteína del SARS-CoV-2. El objetivo fundamental del modelo es conocer cuáles son los fármacos ya comercializados que podrían combatir el virus de forma más eficaz. El modelo predijo que atazanavir, un fármaco aprobado para el VIH, mostraba buenos resultados de afinidad frente a la proteína estudiada, por lo que su empleo ha pasado a ser estudiado en Ensayos Clínicos.

Insilico-Medicine, con sede en Hong Kong, ha publicado un preprint en la misma dirección que Deargen: permitir el descubrimiento de medicamentos contra el virus. La diferencia más destacable es que parte de un modelo inicial con decenas de miles de nuevas moléculas no utilizadas farmacológicamente hasta ahora. Después de un sprint de 4 días de IA, su tecnología identificó 100 moléculas capaces de unirse de forma afín al virus. Insilico actualmente está en proceso de licenciar su software a dos grandes empresas biotecnológicas. Además, junto con un socio farmacéutico, plantea comenzar Ensayos Clínicos con dos de las moléculas identificadas.

La empresa británica Benevolent ha publicado dos artículos, uno en The Lancet y otro en The Lancet Infectious Diseases, en los que identifica seis medicamentos que pueden ser capaces de bloquear el proceso de replicación viral del SARS-CoV-2 en la célula humana. Este descubrimiento lo ha logrando mediante el análisis de grandes repositorios de información médica, incluyendo datos recogidos en literatura científica que han sido extraídos mediante machine learning.

IA como herramienta para el control de la fase de estabilización

La startup de Inteligencia Artifical Staqu ha lanzado una nueva cámara térmica que, al detectar a personas con una temperatura corporal de más de 37ºC, alerta a un sistema. Construida bajo el equipo de video-analytics JARVIS, la cámara examina los mapas de calor e identifica pacientes sospechosos de estar infectados. Reduciendo la intervención humana en la detección de infectados y con un alcance de hasta 100 metros, la cámara puede identificar a varias personas a la vez, lo cual puede resultar extremadamente útil para escanear lugares con gran tránsito como aeropuertos, estaciones, puertos.

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