Pistas sobre enfermedades cardíacas encontradas en la voz de cantantes de ópera

Un equipo de investigadores de la Universidad Internacional de Florida (FIU) ha desarrollado una tecnología que utiliza inteligencia artificial (IA) para predecir infartos de miocardio únicamente mediante el análisis de los sonidos del latido cardíaco. El equipo dirigido por el profesor Joshua Hutcheson logró detectar anomalías cardíacas con un 95% de precisión en experimentos con ratones, y actualmente se prepara para la aplicación clínica en humanos.

El punto de partida de esta investigación fue, sorprendentemente, la ópera. El profesor Hutcheson, casado con una cantante de ópera, tuvo la idea de que, así como los nódulos en las cuerdas vocales cambian la voz de un cantante, los depósitos de calcio que se forman en la válvula aórtica también podrían alterar los sonidos del latido cardíaco. Posteriormente, junto con la profesora investigadora Valentina Dargam, desarrolló un sistema de análisis de sonidos cardíacos basado en IA.

La IA detecta anomalías sutiles que los médicos no perciben

La profesora Dargam explica que "aunque los médicos son excelentes para distinguir entre sonidos cardíacos normales y anormales, es casi imposible diagnosticar de inmediato una enfermedad específica". En la práctica médica actual, incluso cuando se detecta una anomalía mediante el estetoscopio, se requieren pruebas adicionales para determinar exactamente qué enfermedad es.

El algoritmo de IA desarrollado por el equipo llena este vacío. El sistema aprende de una base de datos de sonidos cardíacos recopilados previamente y luego compara y analiza en tiempo real los sonidos cardíacos que se ingresan. Los resultados experimentales mostraron que la tasa de detección de anomalías cardíacas en ratones alcanzó el 95%, y la tasa de identificación precisa de enfermedades específicas también llegó al 86%.

Las enfermedades cardíacas, primera causa de muerte a nivel mundial

La Organización Mundial de la Salud (OMS) identifica a las enfermedades cardiovasculares como la primera causa de muerte en todo el mundo. Las enfermedades cardíacas, incluido el infarto de miocardio, son difíciles de detectar tempranamente porque los síntomas iniciales no son claros, y después del inicio, el tiempo crítico para el tratamiento es muy corto. Por esta razón, la prevención y el diagnóstico temprano son de suma importancia.

Actualmente, para diagnosticar enfermedades cardíacas se requieren equipos costosos y personal especializado, como electrocardiogramas (ECG), ecocardiogramas y tomografías computarizadas. Por el contrario, el sistema de análisis de sonidos cardíacos mediante IA desarrollado en esta ocasión puede utilizarse con herramientas simples como un estetoscopio, lo que significa que existe la posibilidad de usarlo como herramienta de detección de enfermedades cardíacas incluso en áreas con bajo acceso a servicios médicos.

Ensayos clínicos en humanos, el siguiente paso

El equipo de investigación está preparando actualmente ensayos clínicos en humanos, más allá de la fase de experimentación animal. Dado que la estructura cardíaca y los patrones de latido de los ratones y los humanos son diferentes, será necesario reentrenar el modelo de IA y recopilar más datos de sonidos cardíacos humanos.

El profesor Hutcheson anticipa que "si podemos predecir enfermedades simplemente escuchando los sonidos del corazón, el proceso de selección de pacientes en el ámbito médico se simplificará de manera revolucionaria". En particular, si se utiliza como herramienta de detección rápida en centros de atención primaria o salas de emergencia, podría permitir la detección temprana de enfermedades cardíacas graves y adelantar el momento del tratamiento.

[Análisis IA] IA médica, desde la auscultación hasta el diagnóstico

Esta investigación demuestra que la IA está evolucionando en el ámbito médico más allá de ser una 'herramienta de apoyo' para convertirse en un 'socio de diagnóstico'. En los últimos años, la IA ha demostrado un rendimiento equiparable al de expertos humanos en diversos campos como el análisis de imágenes médicas, diagnóstico patológico y desarrollo de fármacos.

La IA de análisis de sonidos cardíacos es especialmente significativa porque representa un método de diagnóstico no invasivo y de bajo costo. Si en el futuro se combina con estetoscopios basados en teléfonos inteligentes, existe la posibilidad de que se abra una era en la que se pueda monitorear fácilmente la salud cardíaca desde el hogar.

Sin embargo, para mejorar la precisión del diagnóstico mediante IA, es necesario contar con datos suficientes de pacientes de diversas etnias, grupos de edad y con diferentes condiciones médicas preexistentes. Además, para la introducción clínica de la IA médica, son esenciales la aprobación regulatoria y la confianza del personal médico. Por eso se espera con interés el próximo paso del equipo de investigación.