Argentinos desarrollaron un programa para detectar positivos en 3', con 95% de precisión, y gratis

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. 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", contó el director del proyecto al diario 'Clarín', Santiago Bassani, que cursa ingeniería informática  en el ITBA y es encargado del desarrollo del proyecto.

El sistema, sobre el que publica el mencionado matutino, 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.

"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", explicó 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.

Aclara que no reemplaza al PCR, el examen más extendido en la actualidad para detectar casos de Covid-19, "bajo ningún punto de vista". "El uso de radiografías y tomografías computarizadas apela a ser una alternativa para los denominados test rápidos", dijo. 

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".

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", explicó el estudiante.

"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", continuó Bassani.

Además, dijo que 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%", explicó Bassani.

Test masivos

El programa, sin dudas, puede reabrir una de las grandes polémicas que generó esta pandemia en el mundo entero sobre la utilidad de los test masivos.

La novedad no permite certezas aún sobre su eficacia, pero algunos países lo aplicaron.

¿Para qué serviría? Básicamente, para que el distanciamiento social sea más efectivo. Si sé con certeza qué personas portan el virus, puedo aislar a esas personas de manera más estricta y así controlar su circulación. Esa sería la idea.

Pero, ¿se puede testear a todo el país? ¿Testear a todos los que tienen síntomas, independientemente de cuáles sean esos síntomas y de su historial de viajes y contactos? ¿Testear a todos los contactos con casos confirmados?

"Testear, testear y testear" fue el mensaje que dio la OMS. Sin embargo, la cantidad de tests que hace un país depende de dos cosas: de cómo se defina el caso sospechoso (esto es, quiénes deben ser sometidos al testeo) y de la capacidad de testear propia del país, que varía de acuerdo a, por ejemplo, su acceso a kits diagnósticos (por ahora no existe otro más efectivo que el PCR).

Además, por supuesto, del detalle de alistar los laboratorios y preparar al personal para poder operar con el coronavirus es una tarea que puede llevar algún tiempo.

Tiempo y "acceso a los kits" serían las 2 subclaves del segundo aspecto para la cantidad de test a realizar. Ambos aspectos, que este nuevo programa podría derribar de resultar exitoso: tarda 3 minutos y es gratuito. 

Claro que en este marco, tener muchos falsos negativos (esto es, casos que dan negativo por laboratorio pero en realidad son positivos), sería un gran problema. 

Los casos de Corea del Sur y Alemania se toman de ejemplo por la gran cantidad de test que se hicieron pero, ¿es cierto que alguno haya hecho "test masivos"?

Antes de analizar, conviene aclarar que no se encuentran entre los ejemplares como Islandia, Luxemburgo, Bahrein y Lichtenstein, entre otros, con la característica común de ser todos países chicos, ricos y con menos de un millón de habitantes. Lo que facilita, también, la organización, la obtención de kits diagnósticos suficientes en un contexto de escasez mundial y la realización de tests a un porcentaje elevado de la población.

Compararnos con estos países, sería inútil. Pero también Alemania, por caso, cuadruplica nuestro PBI per cápita y tiene un desarrollo científico-tecnológico incomparablemente superior al nuestro: dedica más del 3% de su PBI a ciencia y tecnología mientras que Argentina, en 2019, dedicó el 0,2% (aunque se había prometido que llegaría al 1,5 %).

Más allá de ello, Alemania es uno de los países que más tests lleva realizados. Al realizar más tests desde más temprano, el aislamiento de pacientes con coronavirus fue más efectivo que el de sus vecinos, y probablemente esa es una de las causas de que su tasa de mortalidad sea tan baja, junto al extraordinario sistema de salud (que triplica, por ejemplo, la cantidad de camas hospitalarias de Italia).

De todas maneras, lo cierto es que testeó muchísimo más que sus pares europeos, en buena medida porque desarrolló muy tempranamente (el 16 de enero) sus propios kits diagnósticos y porque ya tenía 85 laboratorios públicos y privados listos para la tarea, siempre se testeó con un criterio similar al argentino. 

El control de la epidemia en Alemania viene siguiendo las recomendaciones del Robert Koch Institute (RKI), el instituto público de biomedicina más importante del país.

El primer caso de COVID apareció en Alemania en enero, y el 25 de marzo, con 31554 casos y 149 muertos, Alemania cambió lo que sería el equivalente a nuestra definición de caso sospechoso, o sea, las recomendaciones que hace el RKI sobre quién debería ser testeado. Hasta ese momento, las recomendaciones eran que para ser testeado era necesario haber estado en zona de riesgo y desde entonces se quitó esa restricción.

Ese mismo día, Robert Wieler, el director del organismo, pidió a los laboratorios que sean estrictos en los criterios que emplean para determinar quién accede al test, porque están llegando a un cuello de botella en la producción de reactivos. No pidió que se testee más sino que se testee de manera más racional y dirigida, para no gastar recursos en vano.  

Lo mismo dijo hace unos días Evangelos Kotsoupoulos, el director de Accredited Laboratories in Medicine (la asociación de laboratorios más grande de Alemania): "Simplemente no es posible hoy en día testear a todo el mundo en una población de nuestro tamaño", advirtió en una entrevista con 'Die Zeit'. Y sugirió que el porcentaje de pruebas positivas sobre pruebas totales debería ser más alto que lo que es ahora, para garantizarse así que no se están desperdiciando tests. 

Corea del Sur es, también, un país desarrollado, que produce sus propios kits diagnósticos y tiene una industria biotecnológica de las más importantes a nivel mundial. Además, tiene la experiencia del brote de 2015 de MERS, otro coronavirus, y gracias a eso tiene mejor organizado el sistema descentralizado de testeos.

Esto no significa que haya testeado a cualquiera desde el principio, ni que haya tenido criterios que difieran mucho de los alemanes o de los argentinos. 

El primer caso en Corea se confirmó el 20 de enero: lo que hizo el gobierno coreano fue aislar a la persona y rastrear todos sus contactos para aislarlos. Hasta el 19 de febrero, la cantidad de casos fue incrementándose de manera controlada a razón de unos 20 casos por día, lo que indicaba que la pandemia estaba controlada. Entre la aparición del primer caso y el 19 de febrero, durante el primer mes de la pandemia, Corea había realizado 10400 tests, más o menos los mismos que lleva realizados Argentina en su primer mes de circulación de coronavirus.

Sin embargo, hasta ese momento tuvo muchos menos casos. Si en ese primer mes testeó tanto como nosotros en nuestro primer mes: ¿Cómo hizo para controlar la epidemia? No lo hizo testeando a todo el mundo sino con un muy sofisticado sistema de seguimiento de los casos confirmados, que consistió en cruzar datos de los infectados con los del resto de la población para ver con quiénes se cruzaron, testearlos y ponerlos en cuarentena.

Con su gran tecnología de vigilancia y rastreo de sus habitantes, Corea hizo "track and test" y mantuvo una cifra de testeos moderada hasta entonces, porque no hizo falta testear por testear.

Así y todo la cantidad de tests comenzó a crecer desde entonces, para llegar hoy a hacer más de 11 mil tests por día, esto es, en un día más tests que los que realizó en todo su primer mes.

Ocurrió luego de que se disparara la cantidad de casos, atribuidos en su mayoría a una persona, que desde entonces se hizo famosa como la "paciente 31".Una mujer que asistió a una ceremonia masiva de la iglesia Shincheonji en Daeogu, una ciudad de 2 millones y medio de habitantes. El gobierno coreano, entonces, empezó a perseguir y testear a todos los miembros de la secta, independientemente de que hubieran participado o no de esa reunión puntual. Se supone que, indirectamente, esta "súper transmisora" contagió a más de mil personas. 

Por otro lado, algunos de los países que más tests hace, como España, Italia y Estados Unidos, son de los que peor están.

¿Es malo entonces hacer más tests? Pues, no por testear más se estará peor. Simplemente, no resulta difícil indicar que ello solo no alcanza para controlar la pandemia.