Modelo de IA Cerebral Revoluciona Monitoreo en UCI con Datos EEG

Cleveland Clinic ha anunciado una asociación con Piramidal, una startup con sede en San Francisco, para desarrollar un modelo pionero de inteligencia artificial diseñado para monitorear continuamente la salud cerebral de los pacientes en unidades de cuidados intensivos (UCI). A diferencia de los sistemas de IA entrenados con vastos conjuntos de datos de texto, este innovador modelo se basa en datos de electroencefalograma (EEG), que registran la actividad eléctrica del cerebro a través de electrodos colocados en el cuero cabelludo, presentándola como una serie de líneas onduladas. Los cambios en estos intrincados patrones pueden señalar problemas neurológicos críticos como convulsiones, alteración de la conciencia o una disminución de la función cerebral.

Actualmente, los profesionales médicos en las UCI dependen del monitoreo continuo de EEG para detectar actividad cerebral anormal. Sin embargo, el gran volumen de datos y el personal limitado hacen que el monitoreo en tiempo real de pacientes individuales sea un desafío significativo. Típicamente, los informes de EEG se generan cada 12 a 24 horas, lo que requiere que un neurólogo revise manualmente los datos de ondas cerebrales de un día, un proceso que puede consumir de dos a cuatro horas. Este método no solo consume mucho tiempo, sino que también es inherentemente subjetivo y depende en gran medida de la experiencia y pericia del clínico individual, como señaló Imad Najm, neurólogo y director del Centro de Epilepsia del Instituto Neurológico de Cleveland Clinic.

El sistema de IA en desarrollo por Cleveland Clinic y Piramidal tiene como objetivo revolucionar este proceso al interpretar flujos continuos de datos EEG y señalar anomalías en segundos, permitiendo a los médicos intervenir mucho más rápidamente. Kris Pahuja, director de productos de Piramidal, enfatiza que el modelo servirá como un guardián constante, monitoreando a los pacientes en la UCI y proporcionando información en tiempo real sobre la evolución de su salud cerebral.

Piramidal fue cofundada en 2023 por Pahuja y el CEO Dimitris Fotis Sakellariou, con un objetivo ambicioso: crear un “modelo fundacional” para el cerebro, un sistema de IA capaz de leer e interpretar ampliamente las señales neuronales en diversas personas. Sakellariou aporta 15 años de experiencia como neuroingeniero y científico de IA especializado en investigación de EEG, mientras que Pahuja anteriormente perfeccionó sus habilidades de estrategia de producto en Google y Spotify. La startup, respaldada por Y Combinator, recaudó con éxito $6 millones en financiación inicial el año pasado. Su modelo cerebral para UCI ha sido entrenado con un conjunto de datos masivo, combinando información de EEG disponible públicamente con datos propietarios de Cleveland Clinic y otros socios. Sakellariou estima que el modelo incorpora casi un millón de horas de datos de monitoreo de EEG de decenas de miles de pacientes, abarcando tanto individuos neurológicamente sanos como no sanos. Este enorme volumen de datos es crucial porque los patrones de actividad cerebral varían significativamente de persona a persona, lo que requiere datos extensos para capturar puntos en común y características, de manera similar a cómo un gran modelo de lenguaje generaliza el texto para adaptarse a diferentes estilos de escritura.

El equipo de Cleveland Clinic y Piramidal está actualmente ajustando el modelo utilizando datos retrospectivos de pacientes. Durante los próximos seis a ocho meses, planean iniciar pruebas en un entorno de UCI estrictamente controlado, utilizando datos de pacientes en vivo de un número limitado de camas y médicos. Después de esta fase inicial, el software se implementará gradualmente en toda la UCI, con el objetivo final de permitir que el sistema hospitalario monitoree a cientos de pacientes simultáneamente. Esta implementación cautelosa y por fases está diseñada para minimizar los falsos positivos, donde el sistema señala incorrectamente a un paciente, y, críticamente, los falsos negativos, casos en los que se pierde un evento grave. Este último escenario, según Najm, es “un gran problema que nos quita el sueño”. Si bien Piramidal no ha revelado cifras específicas de precisión, la compañía afirma que su tecnología ha logrado un rendimiento “similar al humano” cuando se evaluó frente a una red de médicos y planea publicar datos detallados sobre su precisión en el futuro.

Más allá de su aplicación inmediata en la UCI, Piramidal prevé utilizar su modelo fundacional cerebral para propósitos más amplios, incluyendo el monitoreo de la epilepsia y el sueño. El desarrollo también coincide con otros avances en modelos fundacionales cerebrales, como el trabajo de Synchron en un modelo que integra datos de participantes de ensayos para mejorar su sistema de interfaz cerebro-computadora, e incluso aplicaciones de consumo como auriculares EEG diseñados para medir estados emocionales. Estas tecnologías emergentes, ya sean médicas o orientadas al consumidor, plantean preguntas profundas sobre la recopilación, el almacenamiento y el uso apropiado de datos cerebrales altamente sensibles. Caroline Montojo, presidenta y CEO de la Dana Foundation, una organización filantrópica dedicada a la investigación en neurociencia, subraya la necesidad urgente de “marcos éticos anticipatorios” para guiar el desarrollo y la implementación responsables de estas tecnologías. Ella enfatiza la importancia de incorporar diversas perspectivas, incluyendo éticos, científicos sociales, juristas y las experiencias vividas por los pacientes, en las primeras etapas del diseño tecnológico.