Investigadores de Mayo Clinic han desarrollado una nueva herramienta de inteligencia artificial (IA) que ayuda a los médicos a identificar patrones de actividad cerebral asociados con nueve tipos de demencia, incluyendo la enfermedad de Alzheimer, a partir de solo una prueba de imagen popularmente disponible — un avance importante para diagnósticos tempranos y precisos.
La herramienta, llamada StateViewer, ayudó a los investigadores a identificar el tipo de demencia en el 88% de los casos, según un estudio publicado en Neurology, la revista médica de la Academia Americana de Neurología. También permitió a los médicos interpretar las pruebas de imagen cerebrales casi el doble de rápido y con hasta tres veces más precisión que los métodos estándar. Los investigadores entrenaron y probaron la IA en más de 3.600 pruebas de imagen, incluidas imágenes de pacientes con demencia y de personas sin deterioro cognitivo.
Esta innovación aborda uno de los principales desafíos en la atención a los pacientes con demencia: identificar la enfermedad de manera temprana y precisa, incluso cuando existen múltiples afecciones simultáneamente. A medida que surgen nuevos tratamientos, un diagnóstico oportuno ayuda a proporcionar a los pacientes la atención más adecuada en un momento en que puede generar más beneficios. La herramienta podría llevar soporte diagnóstico avanzado a clínicas que no cuentan con especialistas en neurología.
Demencia y Alzheimer: el creciente impacto en el mundo y en Colombia
La demencia afecta a más de 55 millones de personas en todo el mundo, con cerca de 10 millones de nuevos casos cada año. La enfermedad de Alzheimer, la forma más común, ya es la quinta causa de muerte a nivel mundial. En Colombia, la Universidad de los Andes evidenció que la prevalencia de demencia fluctúa entre el 1,3% y el 23,6% de la población. Además, el país concentra la mayor población global con la mutación genética PSEN1, asociada al Alzheimer de inicio temprano.
El diagnóstico de demencia suele requerir pruebas cognitivas, análisis de sangre, pruebas de imagen, entrevistas clínicas y recomendaciones a especialistas. Incluso con pruebas exhaustivas, diferenciar condiciones como el Alzheimer, la demencia con cuerpos de Lewy y la demencia frontotemporal sigue siendo un gran desafío, incluso para especialistas altamente experimentados.
El StateViewer fue desarrollado bajo la dirección del Dr. David Jones, neurólogo de Mayo Clinic y director del Programa de Inteligencia Artificial en Neurología de Mayo Clinic.
«Cada paciente que entra en mi clínica trae consigo una historia única moldeada por la complejidad del cerebro,» dice el Dr. Jones. «Esa complejidad fue lo que me atrajo a la neurología y sigue impulsando mi compromiso con la búsqueda de respuestas más claras. El StateViewer refleja ese compromiso — un paso hacia identificaciones tempranas, tratamientos más precisos y, algún día, un cambio en el curso de estas enfermedades.»
Para convertir ese sueño en realidad, el Dr. Jones trabajó en asociación con el Ph. D. Leland Barnard, científico de datos responsable de la ingeniería de IA detrás del StateViewer.
«Durante el diseño de StateViewer, nunca perdimos de vista que detrás de cada dato y prueba de imagen cerebral había una persona que enfrentaba un diagnóstico difícil y preguntas angustiosas,» dice el Dr. Barnard. «Ver cómo esta herramienta puede ayudar a los médicos con información y orientación precisa en tiempo real muestra el potencial del aprendizaje automático para la medicina clínica.»
Transformando patrones cerebrales para el diagnóstico de Alzheimer
La herramienta analiza una prueba de tomografía por emisión de positrones con fluorodeoxiglucosa (FDG-PET), que muestra cómo el cerebro utiliza la glucosa como fuente de energía. A continuación, compara esta prueba con una extensa base de datos que contiene imágenes de personas con diagnósticos confirmados de demencia e identifica patrones que coinciden con tipos específicos, o combinaciones, de demencia.
A menudo, el Alzheimer afecta las regiones del cerebro relacionadas con la memoria y el procesamiento; la demencia con cuerpos de Lewy involucra áreas relacionadas con la atención y el movimiento; y la demencia frontotemporal altera las regiones responsables del lenguaje y el comportamiento. El StateViewer muestra estos patrones a través de mapas cerebrales codificados por colores que resaltan las áreas clave de actividad cerebral, ofreciendo a todos los médicos, incluso aquellos sin experiencia en neurología, una explicación visual de lo que identifica la IA y cómo contribuye al diagnóstico.
Los investigadores de Mayo Clinic planean expandir el uso de la herramienta y continuarán evaluando su desempeño en diferentes entornos clínicos. 4
