Un grupo de investigadores argentinos desarrolló un sistema gratuito que identifica casos positivos de coronavirus en apenas 3 minutos y con una precisión de entre un 95% y
98%. Se trata de un software que trabaja a través de un diagnóstico por imagen de una radiografía de tórax en conjunto con una inteligencia artificial específica. No reemplaza al test PCR.
El programa se llama Covid X y fue desarrollado por un equipo de 7 estudiantes de la UADE, la Universidad Nacional de San Juan y el ITBA.
“Estamos entusiasmados, creemos que esta herramienta tiene la posibilidad de ayudar al cuerpo médico sin necesidad de grandes inversiones”, cuenta el director del proyecto a Clarín, Santiago Bassani, que cursa ingeniería informática en el ITBA y es encargado del desarrollo del proyecto.
El sistema usa estudios hechos con tomografía computada (TC) y rayos X (radiografías) como fuente para ser analizado en un sistema. Eso se introduce en un “modelo preentrenado” (una inteligencia artificial que llamaron VGG16) que da como resultado si el paciente es positivo o negativo en coronavirus.
La idea la trabajaron a partir de una serie de trabajos científicos publicados por la sociedad radiológica de Estados Unidos (RSNA) por médicos de Wuhan, China, ciudad de donde salió el coronavirus, junto a una gran cantidad de papers relacionados al uso de inteligencia artificial y la detección temprana de Covid-19.
La ciudad de Buenos Aires, vacía por las medidas de distanciamiento social obligatorio. (Andrés D’Elía)
“Utilizando las arquitecturas ya planteadas entrenamos un modelo preliminar y lo testeamos con a 200 radiografías (100 sanas y 100 infectadas): frente a los resultados prometedores, comenzamos a contactar médicos interesados en el proyecto”, explica Bassani.
Y hasta el momento, según detallan desde el proyecto, los resultados son “prometedores”, aunque saben que se necesita una prueba más extensa con más datos para llegar a una conclusión definitiva. Esto es, necesitan más imágenes para poder determinarlo.
Bassani es claro respecto del tipo de prueba que se trabaja: no reemplaza al PCR, el examen más extendido en la actualidad para detectar casos de Covid-19. “Bajo ningún punto de vista reemplaza a un test PCR. El uso de radiografías y tomografías computarizadas apela a ser una alternativa para los denominados test rápidos“, explica.
Pero también advierte de la utilidad de estos métodos: “Dado los resultados experimentales que obtuvimos hasta el momento y basados en medidas que tomaron otros países, vemos que hay lugar para el uso de estas técnicas”.
Cómo funciona
El sistema trabaja con placas de tórax que pueden obtenerse mediante rayos X o una tomografía computada, ambos estudios disponibles de manera extendida en los sistemas de salud mundiales. Esto se introduce en una base de datos que se está generando con información de enfermedades conocidas y con las características del Covid-19. Por eso se sirve del concepto de big data: cuanta más información tenga, mejor funciona.
Esto está puesto a trabajar en conjunto con una inteligencia artificial (AI, por su sigla en inglés): “La inteligencia artificial que utilizamos se denomina red neuronal convolucional. Se trata de una arquitectura en la que presentamos una imagen y el modelo permite extrapolar de dicha imagen las características que aprende. En nuestro caso, el modelo detecta patrones cristalinos que se forman dentro de los pulmones. Actualmente, el modelo solo nos devuelve la probabilidad de estar infectado o no”, explica el estudiante.
Bajo ningún punto de vista reemplaza a un test PCR: apela a ser una alternativa
Santiago Bassani (ITBA), encargado del proyecto
“Nuestros esfuerzos se encuentran en dos lugares. Por un lado, darle mayor interpretabilidad a los resultados. Esto significa que el modelo devuelva la imagen original con los contornos donde, sospecha, hay posibles rasgos distintivos de Covid-19. Esto permitiría al profesional a cargo, tomar una mejor decisión y más informada”, sigue Bassani.
Todo el proceso toma apenas 3 minutos y se realiza desde una página web.
También, Bassani explicó que el proyecto apunta a “ampliar la clasificación para poder detectar otras enfermedades y así, ayudar en un manejo más rápido de casos que parezcan covid-19 pero no lo sean”.
Un ejemplo de cómo se ve el programa.
Una precisión del 95%
Un tórax típico compatible con neumonía de Covid-19. (RSNA)
Según explicó Bassani a Clarín, el 95% de precisión que tienen estos trabajos “representa el porcentaje de verdaderos positivos y verdaderos negativos que el clasificador logra detectar sobre el total de casos que miró”.
La métrica se obtiene a partir de una clasificación de 200 imágenes con un modelo ya entrenado, y luego se suman los casos donde se clasificó correctamente (positivo o negativo) y finalmente se divide por el total de casos, 200. “Para que dicho test tenga una significancia estadística, se corre el mismo test con varios conjuntos de datos distintos (variando el orden de las imágenes): eso da cerca de 95%”, explica.
Estamos muy entusiasmados: se puede ayudar a los médicos sin grandes inversiones
Santiago Bassani (ITBA), director del proyecto
El desafío: evitar el falso negativo
Covid-X: el programa que desarrollaron argentinos para detectar casos de coronavirus a partir de radiografías.
Hay dos cuestiones que son muy importantes en el proyecto. Por un lado, lo que llaman “sensibilidad del modelo: el porcentaje de verdaderos positivos sobre el total de casos positivos. “En criollo, quiere decir ‘la proporción de enfermos correctamente identificados’ y esto es sumamente útil para determinar que no se produzcan muchos falsos negativos”, explica Bassani.
Y para evitar errores, también está la medida “especificada”. “Dicha medida nos indica el porcentaje de casos correctamente identificados como negativos. Ayuda a determinar si el modelo no clasifica muchas imágenes como infectadas cuando realmente no lo están”, aclara.
El equipo de trabajo y en qué estado está el proyecto
El instituto Malbrán, donde se testean casos de coronavirus. (Clarín)
Son siete investigadores en total las que conforman el proyecto, que de hecho se presentaron a un concurso para darlo a publicidad. Martín Infesta, jefe del departamento técnico de radiodiagnóstico del Hospital Gutiérrez, es la “pata radiológica”. Bassani, como se explicó, es el encargado del diseño de la inteligencia artificial y el desarrollo general. “Las puertas están siempre abiertas a quienes quieran sumarse al proyecto”, aclara.
Florencia Gatti (UADE) y Manuel Ponieman se encargan de la difusión y Gabriel Salcedo (UNSJ), Miguel Mavo (UNEFA) y Leonardo Sánchez en el desarrollo de la plataforma web.
A la página, por supuesto, se puede acceder desde cualquier computadora o dispositivo móvil. El software podría ser una pieza clave en la detección de casos para los servicios de salud.
Se puede acceder, acá: https://cov-x.com/
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