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La historia demuestra que en tiempos de guerra surge la innovación médica.
Desde técnicas quirúrgicas, bancos de sangre y penicilina, muchos de los tratamientos cotidianos del cuidado de la salud fueron pioneros por necesidad en la primera línea.
A medida que la guerra en Ucrania se acerca a su segundo año, los países de todo el mundo están acelerando su gasto en defensa para impulsar la próxima generación de tecnologías militares. Como era de esperar, EE. UU. es uno de los países que más gasta, con una Informe GlobalData mostrando que el presupuesto de defensa del país aumentó un 5% en 2022 a $ 740.4 mil millones, frente a $ 705 mil millones en 2021.
El recientemente pasado Ley de autorización de defensa nacional de 2023 (NDAA) indica que el presupuesto de defensa de EE. UU. aumentará un 11.8 % hasta los 827.6 2023 millones de dólares en 2027 y, para 861.4, se prevé que el presupuesto de defensa total del país alcance los 3.9 XNUMX millones de dólares, una CAGR positiva del XNUMX %.
Para la medicina militar, las lecciones aprendidas de conflictos anteriores significan que la innovación en el cuidado de heridas y el manejo de traumatismos serán algunas de las áreas de mayor inversión. De hecho, los investigadores ya están aplicando análisis predictivos e inteligencia artificial (IA) para avanzar en el triaje quirúrgico en el campo de batalla.
La empresa SpectralMD, con sede en Dallas, Texas, está liderando un nuevo enfoque para la evaluación de heridas por quemaduras, que está utilizando técnicas de inteligencia artificial y aprendizaje automático para desarrollar una herramienta de imágenes, el sistema DeepView, que puede predecir con precisión la gravedad de las lesiones por quemaduras.
Una de las decisiones más críticas al tratar a las víctimas de quemaduras es evaluar qué tan profunda es la quemadura y si se requiere cirugía. La tecnología en desarrollo se está adaptando para su uso en entornos militares y salas de emergencia para evaluar de forma rápida y clara si los pacientes necesitan tratamiento de un especialista en quemaduras o de un especialista no especializado en quemaduras.
Utilizando imágenes multiespectrales, el sistema integra algoritmos de IA y tecnología óptica que pueden distinguir entre tejidos sanos y dañados. La tecnología de imágenes extrae datos clínicos, procesa la imagen y muestra una comparación de la imagen original junto a una imagen con un área resaltada de las partes de la herida que no cicatrizan.
Según SpectralMD, la adquisición de imágenes tarda 0.2 segundos y la salida tarda aproximadamente 20 a 25 segundos, lo que ayuda a evitar cirugías innecesarias o una reducción de las fuerzas militares.
El sistema surgió del departamento de transferencia de tecnología de la Universidad de Texas Southwestern con el objetivo inicial de proporcionar a los médicos una herramienta para predecir las úlceras por presión en pacientes postrados en cama.
De 2013 a 2021, la compañía firmó contratos con la agencia federal de EE. UU. BARDA (Autoridad de Investigación y Desarrollo Biomédico Avanzado) para investigar el uso de la tecnología como herramienta de clasificación quirúrgica para víctimas de quemaduras en un evento con víctimas masivas. En general, BARDA ha invertido más de $100 millones en SpectralMD desde 2013 para mejorar la precisión de la tecnología para la cicatrización de heridas.
"Obviamente, el ojo desnudo solo puede ver la epidermis superior de la piel, pero a través de los datos de las imágenes espectrales podemos profundizar varias capas debajo de la piel y eso es lo que la USP es para el dispositivo", dice el CEO de SpectralMD, Wensheng Fan. Red de dispositivos médicos. “Por ejemplo, si los cirujanos en Ucrania usaran la tecnología, podrían identificar con precisión qué áreas operar y reducir las cirugías innecesarias. Esto significa que se puede ayudar a los pacientes de manera efectiva en segundos”.
La compañía está trabajando con el Departamento de Defensa de los EE. UU. (DoD) para miniaturizar el dispositivo a un tamaño completamente portátil que pueda usarse en el campo de batalla y por los socorristas, como la policía y el personal de ambulancia.
A pesar de la naturaleza potencialmente mortal del manejo de quemaduras, es un área de investigación que a menudo se descuida hasta que surgen situaciones de emergencia, dice Fan. “La inversión en este espacio puede pasarse por alto porque no es algo del día a día. A menudo, los inversores quieren lidiar con problemas más inmediatos, como la diabetes, la presión arterial, el cáncer y, a veces, estas áreas desafortunadas, como el cuidado de las quemaduras, solo se recuerdan en caso de guerra”.
“Afortunadamente, es un área en la que Estados Unidos ha liderado desde una perspectiva política desde los trágicos eventos del 9 de septiembre, y lo aplaudo. Nuestro contrato comenzó bajo la administración de Obama y otras administraciones han seguido su ejemplo. Y con la administración de Biden, vemos que el apoyo bipartidista para la financiación y la atención de quemaduras continúa siendo una prioridad nacional en Estados Unidos”.
La tecnología aún se encuentra en ensayos clínicos, pero en 2018 obtuvo una designación innovadora de la FDA de EE. UU. para el cuidado de quemaduras. Si SpectralMD puede avanzar a una etapa comercial, el sistema podría ser un gran paso adelante para el tratamiento de heridas.
Según la Asociación Estadounidense de Quemaduras, casi 450,000 personas sufren lesiones por quemaduras en los Estados Unidos cada año que requieren atención médica por quemaduras. Los estudios muestran que los médicos pueden lograr solo un 70 % de precisión utilizando el juicio clínico o las pruebas de diagnóstico para evaluar las regiones quemadas que no cicatrizan, mientras que el sistema DeepView ha demostrado una precisión del 92 % en los estudios.
El enfoque de los terahercios
Otros investigadores están adoptando un enfoque basado en la física para evaluar las quemaduras. Un equipo de la Universidad Stony Brook de Nueva York está desarrollando una nueva herramienta portátil que emplea un modelo de red neuronal que utiliza datos de espectroscopia en el dominio del tiempo de terahercios (THz-TDS).
Dirigido por M. Hassan Arbab, del Departamento de Ingeniería Biomédica de Stony Brook, el escáner portátil de reflexión espectral de mano (PHASR) está diseñado para obtener imágenes hiperespectrales rápidas de lesiones por quemaduras in vivo utilizando THz-TDS.
El método se probó utilizando el escáner PHASR para obtener imágenes espectroscópicas de quemaduras en la piel y medir la permitividad de las quemaduras. Luego, los datos se usaron para crear un modelo de red neuronal basado en biopsias etiquetadas. Según nuevo la investigación, el modelo estimó la gravedad de las quemaduras con una tasa de precisión promedio del 84.5 por ciento y predijo el resultado del proceso de cicatrización de heridas con una tasa de precisión del 93 por ciento.
“En 2018, aproximadamente 416,000 XNUMX pacientes fueron tratados por lesiones por quemaduras en los departamentos de emergencia solo en los EE. UU.”, dijo Arbab. “Nuestra investigación tiene el potencial de mejorar significativamente los resultados de curación de quemaduras al guiar los planes de tratamiento quirúrgico, lo que podría tener un impacto importante en la reducción de la duración de las estadías en el hospital y la cantidad de procedimientos quirúrgicos para injertos de piel, al mismo tiempo que mejora la rehabilitación después de una lesión”.
Estos avances en las tecnologías de evaluación de quemaduras alimentan una tendencia de atención médica más amplia en la que los médicos confían cada vez más en las herramientas de imágenes para ayudar en sus diagnósticos. La empresa australiana de telesalud Coviu está desarrollando lo que llama una "ventanilla única" para los médicos que tratan heridas. Mediante el uso de imágenes móviles impulsadas por IA, los médicos pueden analizar y monitorear heridas de forma remota mediante la evaluación de métricas de signos vitales, como la frecuencia respiratoria y los latidos cardíacos del paciente, a partir de una transmisión de video.
La compañía está trabajando en colaboración con varias instituciones de investigación para desarrollar el nuevo conjunto de herramientas, que está respaldado por el Fondo de Futuro de Investigación Médica del Gobierno Federal de Australia.
En general, el acceso de los médicos a los datos de las heridas guiará el flujo del tratamiento, ya sea en la primera línea o en centros de emergencia y manejo de enfermedades crónicas, dice Fan.
“Hay un desperdicio masivo de recursos en este momento en el cuidado de la salud y tecnologías como esta pueden ayudar a dirigir a los pacientes de manera efectiva. Un área en la que creemos que la tecnología DeepView puede ser útil es en las úlceras del pie diabético (DFU). La diabetes es un problema mundial y, lamentablemente, la UPD es muy común en las personas mayores con diabetes. Actualmente no hay herramientas disponibles para evaluar si una UPD sanará o no”.
Pero para los médicos en la primera línea de la guerra, es de esperar que marque un nuevo rumbo en la medicina de precisión que pueda optimizar la atención y minimizar los errores en el fragor de la batalla. “El mundo está en transición hacia un tratamiento de precisión, y esto reducirá las lesiones tanto de civiles como de soldados y mantendrá a todos mejor atendidos”, dice Fan. “Es una misión a la que todos los gobiernos deben prestar atención para poder ofrecer siempre la mejor atención a sus ciudadanos”.
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