El papel de los clínicos y los ingenieros en la salud digital

El Internet de las cosas (IoT) designa a uno de les paradigmas modernos evolucionados de la revolución tecnológica debida a la irrupción de los teléfonos móviles inteligentes y a la conectividad global que permite la conexión continua entre dispositivos de forma energéticamente eficiente. Su aplicación al ámbito de la salud era el elemento principal del máster en Internet de las Cosas para la salud digital de la Universitat Autònoma de Barcelona. Sin embargo, en 2019 la titulación dejó de ofrecerse y se clausuró.

Contexto inicial: ¿por qué se dejó de ofrecer el máster?

Cada vez hay más trabajo conjunto entre clínicos e ingenieros, aunque los modelos organizativos, de negocio y de promoción individual son muy diferentes, lo que hace difícil establecer caminos paralelos incluso desde un entorno como la universidad. ¿Por qué?

• Mientras que los profesionales del sector médico requieren cursar estudios de máster y doctorado por el modelo de promoción profesional, especialmente en organismos públicos, en el sector de la ingeniería, la carga pública es “minoritaria” en puestos de trabajo, con lo cual manda el mercado mayoritariamente compuesto por empresas privadas. Esta razón, junto al rápido y continuado cambio tecnológico, hace que la promoción de ingenieros está dirigida por las ofertas y necesidades del mercado y eso hace que la gran cantidad de másteres y posgrados especializados, con más carga en investigación y menos carga en mercado, tengan un impacto limitado.
• En lo que sería modelos organizativos y de negocio, los clínicos están mayoritariamente estructurados entornos a entidades asistenciales. En cambio, los ingenieros se organizan en empresas de producto o de servicios (p.ej. consultoras) aunque también es mixto.
• El objetivo del máster era educar a los ingenieros a las metodologías y tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) en el sector de salud, como entorno emergente. Se puede decir que (justo antes de la pandemia) no conseguimos atraer suficientemente la atención de dichos ingenieros.

Sin embargo, la pandemia ha incrementado el impacto de la Digitalización en la Salud (ehealth – Salud digital). Hasta ahora, tanto usuarios como profesionales de la salud percibían barreras de acceso o uso, y no eran conscientes del valor de apps y plataformas de salud. La pandemia, al bloquear los procesos físicos, ha hecho aumentar este tipo de plataformas que ofrecen “información” en salud (documentación, planificación, interacción, etc.) y ha cambiado algunos de los modelos de “cómo se ofrece a los ciudadanos”. Empiezan a ser proactivos y no solo buscan en Google la enfermedad, sino que buscan y utilizan servicios, plataformas, redes sociales,… más concretos y adaptados a sus necesidades. Al mismo tiempo muchas entidades asistenciales sanitarias también se están adaptando.

Perspectiva del Internet de las cosas (junto a big data y sistemas ciberfísicos)

El Internet de las cosas permite la conexión entre dispositivos de forma energéticamente eficiente. Esta conexión está estructurada en tres tipos de componentes: los dispositivos (devices) que detectan magnitudes del mundo real (imágenes, audio, señales, parámetros químicos, etc.) y los envían; la periferia (edge) que recogen estos datos localmente, los preprocesan y reenvían y reaccionan en caso de decisiones en tiempo real, y la nube (cloud) que almacena grandes cantidades de datos y tiene elevadas capacidades de análisis e interacción. Además, también maneja multitud de datos heterogéneos en tipo e información temporal (sensores, audiovisual, imágenes, texto, cuestionarios, acciones, etc.).

En resumen, estos datos (en el entorno clínico podrían ser medidas de glucosa, electrocardiogramas, imágenes CT, teleconferencias, informes, …) viajan por el espacio y el tiempo y sufren diferentes transformaciones hasta adquirir valor y utilidad, que es lo que los ingenieros tienen que hacer llegar a los clínicos para que tomen decisiones.

Dicotomía entre clínicos vs ingenieros: paradigmas de salud y tecnología

Los clínicos y los ingenieros provienen de dos paradigmas diferentes: salud (clínicos) y TIC (tecnólogos). El paradigma de salud tiene historia y se remonta a miles de años atrás, además de basarse en la evidencia. En cambio, la ingeniería, especialmente la TIC, es muy reciente. Empieza en los años 70 lo que significa que, en 50 años, ha conseguido transformar el mundo. Por lo tanto, está basada en el cambio rápido (según la empírica ley de Moore).

Así pues, ¿en qué aspectos se diferencian los clínicos y los ingenieros?

1. Modelo de conocimiento o negocio en salud y tecnología

En ámbito clínico, se ha conseguido generar mucho conocimiento con evidencia (conocimiento enciclopédico) y que la experiencia provenga de la formación. Y, aunque el conocimiento médico es global, en general las decisiones médicas (protocolos) y la regulación del entorno médico es estatal. Por lo tanto, es un conocimiento local.

En el mundo de la ingeniería, es muy difícil que el conocimiento sea enciclopédico ya que es el mercado quien lo domina y la experiencia caduca porque el conocimiento evoluciona muy rápidamente. Aun así, la metodología básica se mantiene. Eso significa que para los informáticos o ingenieros TIC es más importante la metodología de cómo elaborar soluciones que lo que hacen estas (que tienen fecha de caducidad). Además, se considera un conocimiento global, por el alto grado de difusión de las tecnologías, metodologías y herramientas que están asociadas a chips (de nuestros ordenadores, móviles, coches, etc.) fabricados por un número muy reducido de empresas en el mundo.

Continuando con esta comparación, los clínicos tienen procedimientos muy estructurados, con componente cualitativo y cuantitativo, orientados hacia la validación de hipótesis asociadas a la salud (segmentación vertical temática). En cambio, los ingenieros tienen procedimientos muy diferentes en función del “nivel de abstracción” para la construcción de sistemas (segmentación horizontal tecnológica). La rápida evolución tecnológica hace que la ingeniería esté más orientada a construir soluciones TIC que a validar hipótesis (lo que se reserva a la investigación). A partir de definir un problema (como, por ejemplo, hacer unas gafas de realidad aumentada), desarrollan prototipos, construyen y validan solución. Hay un componente de prueba y error que hace que muchas de esas soluciones “mueran” por el camino.

Además, por si fuera poco, los ingenieros utilizan “diferentes lenguajes” (de programación) que varían según la solución que se quiera realizar y el segmento a programar. El lenguaje de programación actualmente más popular es Python, que hace 10 años no existía. Otros son R, Java, Go, C++, etc.

2. Estándares

En el mundo de la ingeniería, los estándares son reglas que un producto o protocolo debe cumplir como condición para poder acceder al mercado por las regulaciones que la sociedad establece. Son algo parecido al conocimiento estructurado basado en evidencia de los clínicos, pero desde un punto de vista diferente ya que se crean antes de ser utilizados y difundidos. Muchos de estos requerimientos o barreras, como por ejemplo el marcado CE, dependen simplemente de disponer de una cantidad de dinero y tiempo para certificar una solución correctamente diseñada. En cambio, la certificación como dispositivo médico tienen unos requerimientos más estrictos que incluyen a parte de la evidencia, aspectos de control de calidad, análisis de riesgos, etc.

En el entorno clínico, el concepto de validación no es tan restrictivo, en particular para apps. Existen recomendaciones a nivel de la unión europea así como reglas de buen diseño (en términos de calidad, privacidad, seguridad, tecnológicos, accesibilidad, etc.), como las que promueven de Fundación iSYS o del portal TIC Salut donde usan profesionales sanitarios expertos para verificar y evaluar apps. Sin embargo, todavía no se dispone de equivalentes para dispositivos wearables eHealth que podrían inyectar datos de salud en la ficha de los pacientes.

Lo que sí hay, de manera equivalente a los estándares en ingeniería, son formatos estandarizados para el intercambio de datos (como HL7, FHIR, Snomed CP, CIE, LOINC, DICOM, etc. con diversas versiones), que han aparecido para favorecer la interoperabilidad y portabilidad de los expedientes médicos de los pacientes (personal health records). Aunque aún no están harmonizados ni a nivel nacional ni europeo, la creciente movilidad de los usuarios del sistema de salud hace que su uso se vaya difundiendo e imponiendo. Paralelamente, hay estándares complementarios de planificación, comunicación, intercambio, almacenamiento, presentación, repositorio, sistemas de soporte a la decisión, etc. sobre dichos datos.

Los estándares son un punto importante donde deben converger clínicos e ingenieros. Los clínicos son los que van a tener que definir las ontologías, los valores, los rasgos a las variables, la información que hay y cómo se estructura. Los ingenieros son los que deberán dar las herramientas para que la información se estructure correctamente en una base de datos y es pueda intercambiar entre los diferentes agentes del sistema de salud con una visión global.

3. Regulación

En la ingeniería, los estándares están ligados a la regulación del mercado. En este sentido, el marcado CE garantiza que cuando se envía un producto al mercado debe cumplir una normativa que evite riesgos a los usuarios del producto. En cambio, no es necesario para un prototipo que se utilizará en un ambiente controlado.

Donde sí hay regulación en general en el mundo de la ingeniería es cuando hay cumplimiento de las normativas de uso de espacios compartidos, como por ejemplo en el espacio radioeléctrico utilizado para las comunicaciones inalámbricas dado que el espacio radioeléctrico tiene una capacidad limitada y en ciertas frecuencias puede impactar en la salud.

En el entorno clínico, la regulación es más dura. Tiene diferentes niveles:

• Comités éticos para la validación de los estudios (con o sin dispositivos)
• Requerimientos mínimos respecto de una solución tecnológica en salud de los usuarios. Existe la certificación de Medical Device (clasificación en diferentes clases según si son más o menos invasivas) que recientemente solo incluía hardware, pero actualmente, también clasifica las apps de salud. Esto puede ser peligroso porque el software se actualiza, por lo que se debe estar más pendiente de la regulación.
• Otros aspectos como sistemas de calidad y de gestión de riesgos (normas ISO), ciclo de vida y seguridad (safety) del SW, usabilidad de dispositivos, etc.

Para minimizar esta complejidad, se está evolucionando a un sistema de “perfiles” (p.ej. cardiología, dental, endoscopia, etc.) similar a los tecnológicos, como Bluetooth, en la iniciativa europea “Integrating the Healthcare Enterprise (IHE)” como evolución hacia modelos más estructurados de Sistemas de Información de Salut (HIS).

Además, cada vez empieza a haber más soluciones con un componente de inteligencia artificial (IA) que ya han sido aprobadas por la FDA y también en Europa. La IA ofrece soluciones (especialmente en el campo de la imagen médica), ayudan a mejorar diagnósticos, impacta significativamente en los sistemas de soporte a la decisión (DSS) y, por lo tanto, van a aparecer irremediablemente en los dispositivos médicos en tanto que es capaz de capturar la variabilidad de los datos procedentes de diferentes pacientes.

Sin embargo, aún está pendiente de resolver cómo se regularán estos nuevos procesos y el riesgo que pueden comportar, aun cuando ya existen iniciativas de estandarización de la AI en organismos internacionales (ISO/IEC, CEN/CLC), en incluso existe una petición de la comisión europea para aplicaciones de IA.

Esto indica que existe una inercia entre la capacidad de renovación alta y constante que tienen los ingenieros en el proceso de encontrar nuevas soluciones tecnológicas y la necesidad de regulación estable, sólida y duradera de evolución lenta que tienen los clínicos.

El futuro de clínicos e ingenieros en la salud digital

Existen diversidad de casos que ejemplifican el trabajo conjunto entre clínicos e ingenieros, esta mezcla entre mundo virtual y real. Por ejemplo, desde Can Ruti, el Centre de Visió Computadora (CVC) y la UAB están trabajando en un sistema de planificación de intervenciones por broncoscopia donde se planifican biopsias sobre modelos virtuales extraídos de tomografías de pacientes. Otro ejemplo en el que están trabajando Newborn solutions (NBS) y la UAB es la segmentación de imágenes de ultrasonidos para detectar elementos relevantes (p.ej. contar células) en modelos no invasivos. Incluso, IDIAP Jordi Gol, el CVC y la UAB está en proceso de analizar el equilibrio de pacientes de edad avanzada para evaluar su evolución en escalas de tiempo largas.

Sin embargo, continua no siendo fácil educar en ambas disciplinas “simultáneamente” por diferentes razones:

• La ingeniería biomédica “tiene poco TIC” y la programación, incluso la más elemental, suele ser una barrera para los clínicos. Muchos profesionales sanitarios desconocen el procedimiento de desarrollo de una app o de algoritmos, lo que puede ser muy útil, tanto para establecer las especificaciones a los ingenieros como para evaluarla posteriormente, por ejemplo
• Los másteres con contenido de investigación no atraen a los ingenieros TIC. Es difícil pensar que la relación entre clínicos e ingenieros se pueda difundir sin un modelo formativo estructurado que permita atacar los problemas complejos que tiene la salud, además de resolverse mediante tecnologías TIC. Necesita un número cada vez mayor de empresas, aun cuando muchas de ellas sean de pequeña dimensión.

Modestamente opino que, de momento, no existe una solución para consolidar la unión entre ambos mundos se necesitan mutuamente. Sin embargo, debemos continuar trabajando en esta dirección e incluir la ehealth en el currículum de nuevos másteres orientados hacia estos ámbitos.

Referencias

Fundación iSYS. (27 de abril de 2022). eHealthBEATS: Clínicos + Ingenieros = ? [Video]. Youtube. Extraído de