La tecnología de los gemelos digitales, utilizada ampliamente en la industria 4.0, está comenzando a tomar relevancia en el ámbito de la biomedicina. Esta tecnología, que permite crear réplicas virtuales de sistemas físicos, promete revolucionar el diagnóstico y tratamiento médico, permitiendo una medicina más precisa y personalizada.
La idea de crear un gemelo digital de los pacientes está ganando terreno gracias a los avances en inteligencia artificial (IA) y sensores inteligentes.
La revolución de los gemelos digitales en cardiología: predicción y personalización de tratamientos
En el contexto de un reciente evento organizado por la Fundación Ramón Areces y Springer Nature, expertos en el área expusieron los beneficios y potenciales de los gemelos digitales aplicados a la biomedicina. Durante el evento, Natalia Trayanova, directora del laboratorio AI Research: Health and Medicine de la Universidad Johns Hopkins, destacó las posibilidades que surgen con la integración de gemelos digitales y aprendizaje automático en la cardiología.
«Ya existen sinergias entre el aprendizaje automático y los gemelos digitales cardíacos que hacen posible la medicina de precisión», afirmó Trayanova, quien agregó que esta combinación de tecnologías permite predecir con exactitud el riesgo de muerte súbita y desarrollar tratamientos personalizados para pacientes con arritmias.
Y se planteó: «¿No sería estupendo disponer de una representación digital de nosotros mismos que permitiera a los médicos simular nuestra historia médica personal y nuestro estado de salud utilizando las interacciones ya conocidas tanto del big data como de los conocimientos biofísicos actuales?».
Y contestó a su pregunta: «Esa réplica virtual de nosotros mismos podría pronosticar la trayectoria de nuestra enfermedad, estimaría el riesgo de acontecimientos adversos y predeciría la respuesta al tratamiento. Todo ello ayudaría a la toma de decisiones terapéuticas».
Trayanova destacó entre las ventajas de estos avances que «la aplicación de estas técnicas ayuda a evitar rehospitalizaciones y la repetición de procedimientos, cambiando el enfoque de seleccionar el tratamiento basado en el estado actual del paciente a optimizar su estado en el futuro». Además, afirmó que «el futuro de los gemelos digitales en medicina es prometedor».
IA y sensores inteligentes: el futuro de la medicina personalizada y precisa
Por su parte, Francisco Herrera, catedrático de la Universidad de Granada, destacó la importancia de la combinación de gemelos digitales, IA e interacción humana en la mejora del diagnóstico y tratamiento médico.
«En el campo de la biomedicina, la combinación de gemelos digitales, Inteligencia Artificial (IA) e interacción humana conduce a la mejora de la detección precoz, el tratamiento personalizado y la mejora de los resultados de los pacientes«.
Herrera subrayó que los gemelos digitales aumentan la transparencia en las recomendaciones de la IA, lo que refuerza la confianza de los pacientes y profesionales de la salud en estos sistemas.
Y sumó: «Esta sinergia no solo optimiza los procesos e impulsa la innovación, sino que también allana el camino para la gobernanza ética, el desarrollo de competencias y la mejora de la eficiencia operativa en campos tan importantes como el diagnóstico médico y la atención a los pacientes».
En la creación de estos gemelos digitales, la tecnología de sensores inteligentes juega un papel fundamental. Luigi G. Occhipinti, director de Investigación en Smart Electronics en la Universidad de Cambridge, explicó que los sensores y la IA son clave para acelerar el desarrollo de los gemelos digitales.
«Ello facilita la predicción de la evolución de enfermedades y la optimización de tratamientos«. A pesar de que la adopción de estos sistemas aún es incipiente, Occhipinti confía en que pronto será posible identificar enfermedades o prever los resultados de tratamientos mediante el análisis de órganos o funciones del cuerpo humano.
La combinación de sensores biocompatibles, como lentillas y pulseras, con IA y datos clínicos, permitiría vigilar la salud de los pacientes las 24 horas del día, siete días a la semana. Esto sería un avance significativo en la medicina personalizada, permitiendo intervenciones más precisas y adaptadas a las necesidades de cada individuo.
Un paso hacia la medicina proactiva y centrada en el paciente
Finalmente, Guido Caldarelli, experto de la Universidad de Venecia Ca’Foscari, destacó el papel de la teoría de redes complejas en la medicina. Esta teoría, aplicada a los gemelos digitales, permite modelizar y predecir el comportamiento de sistemas biológicos en tiempo real, lo que resulta útil para entender la propagación de enfermedades, como la epidemiología, o para el desarrollo de fármacos.
Caldarelli señaló que, al combinar los gemelos digitales con redes complejas, la medicina podría avanzar hacia una asistencia más proactiva y centrada en el paciente.
En resumen, el desarrollo de gemelos digitales en la medicina está abriendo nuevas puertas para la personalización del tratamiento y la predicción de enfermedades, con un fuerte énfasis en la eficiencia y la precisión. Estos avances, aunque aún en sus primeras etapas, podrían transformar la forma en que entendemos y abordamos la salud en el futuro cercano.