Dormir es una función que tiene nuestro cuerpo para descansar, aprender información y formar recuerdos, ayudar al sistema inmunitario y otras tareas que, si no se realizan durante el sueño, derivan en problemas de salud. Por motivos varios, no todos podemos dormir toda la noche de un tirón ni las horas necesarias. Y entre esos motivos está la apnea del sueño. Un trastorno relativamente común y que resulta difícil de detectar. Sin embargo, la inteligencia artificial puede ayudarnos a diagnosticar la apnea del sueño desde tu propia cama.
Quienes padecen apnea del sueño sufren interrupciones en la respiración mientras duermen. Pueden ser de unos pocos segundos. Pero en los peores casos las interrupciones de la respiración duran varios minutos. Y pueden ocurrir más de 30 veces por hora. Como consecuencia, la respiración vuelve con un ronquido o resoplido. Es decir, que roncar muy fuerte puede ser un síntoma de sufrir apnea del sueño. Pero no todas las personas que roncan tienen apnea. Por eso es importante realizar un buen diagnóstico.
Al producirse mientras dormimos, diagnosticar la apnea del sueño implica realizar un examen del sueño. Si bien también se compara el historial médico y familiar y se hace un examen físico, el examen del sueño o polisomnografía es la prueba definitiva. Pero se tiene que realizar en una habitación adaptada para este tipo de pruebas, en un hospital. Al paciente se le colocan electrodos para estar monitorizado en todo momento. Pero con ayuda de la inteligencia artificial, tal vez podamos simplificar este tipo de diagnósticos y hacerlos a domicilio.
Diagnosticar la apnea del sueño con IA
Desde 2020 se vienen publicando investigaciones científicas que hablan de aplicar la inteligencia artificial en la medicina. Y diagnosticar la apnea del sueño es una de sus millones de aplicaciones, ya que implica el análisis de datos y la detección de patrones. Tareas para las que la inteligencia artificial bien entrenada puede ahorrar tiempo y recursos a médicos y profesionales de la salud.
Ingenieros de la Universidad de Vigo han diseñado un sistema basado en inteligencia artificial que puede identificar pacientes con apnea del sueño. Y para entrenarlo han empleado datos de 4.400 pacientes y dos modelos de IA diferentes. De conocimiento y de datos. El primero, extrae conclusiones a partir de unas reglas definidas previamente. Mientras que el segundo encuentra patrones a partir de la información analizada. Para ello utilizaron historiales clínicos de los pacientes y entrevistas personales.
Aunque todavía se puede depurar aportando más datos de pacientes a la inteligencia artificial, este sistema de cribado ya permite reducir el número de pacientes que deben pasar un examen del sueño. Así se consigue reducir las listas de espera y evitar que muchos de esos pacientes deban realizar esta prueba que implica molestias y recursos limitados. Y a medida que se le vayan incorporando más historiales de pacientes, las predicciones serán más fiables y precisas. En resumen, se trata de recopilar información que facilite el diagnóstico, tal y como hacen los profesionales médicos hoy en día, pero procesándola mediante un software además de a través de los ojos y experiencia del médico.
En el proyecto han trabajado ingenieros de la Universidad de Vigo del Grupo Design, Expert Systems and Artificial INtelligent Solutions (DESAINS) en colaboración con el Grupo Neumovigo. Ambos forman parte del Instituto de Investigación Sanitaria Galicia Sur. También ha participado el servicio de Neumología del Hospital Álvaro Cunqueiro.
La IA que te diagnostica mientras duermes
El ejemplo anterior no es el único que implica diagnosticar la apnea del sueño con inteligencia artificial. Científicos de Corea del Sur han publicado un estudio que ayuda a detectar este trastorno del sueño con video infrarrojos e inteligencia artificial en el propio domicilio del paciente.
Los exámenes de sueño se realizan en hospitales y clínicas especializadas. Y el paciente duerme en un lugar extraño durante una o más noches. Por un lado, esta prueba requiere horas de observación para obtener buenos resultados. Pero, al mismo tiempo, las condiciones de la prueba hacen que muchos pacientes no se sientan a gusto y sus patrones de sueño cambien respecto a lo que ocurre cuando duermen en casa. Estas alteraciones pueden dificultar el diagnóstico de la apnea del sueño y de otras patologías.
La solución de un grupo de científicos de la Universidad Nacional de Seúl consiste en monitorizar al paciente con una cámara infrarrojos. Mientras duermen en su propia cama. De esta manera, el sujeto de estudio puede dormir en casa y no hace falta colocarle sensores, lo que puede incomodar e impedir el sueño. Una vez se obtienen las imágenes a través de la cámara, del resto del trabajo se encarga una inteligencia artificial llamada SlAction. A partir de esas imágenes, que pueden ser de una o varias noches, la IA da su diagnóstico.
Para entrenar a SIAction emplearon imágenes de centenares de pacientes de tres hospitales distintos. Unas seis horas por cada caso. Además de las anotaciones realizadas por los profesionales que estudiaron a esos pacientes. Con toda esa información, la inteligencia artificial aprendió a reconocer señales visuales propias de la apnea del sueño, como jadeos, ronquidos o despertares repentinos. Al terminar el estudio, la IA aprendió a diagnosticar la apnea del sueño con una precisión del 88%.
