El proyecto de investigación europeo TRUSTroke, liderado por el Vall d'Hebron Instituto de Investigación (VHIR), avanza en la creación de una solución digital basada en inteligencia artificial (IA) para realizar un seguimiento personalizado de los pacientes que han sufrido un ictus isquémico. En los dos primeros años desde su lanzamiento, el proyecto ha completado un estudio inicial con datos retrospectivos para entrenar algoritmos de inteligencia artificial (IA), combinado con encuestas en profundidad para entender las necesidades de los pacientes y profesionales, y así crear una solución más personalizada. Recientemente, ha comenzado la siguiente fase del estudio clínico, que pondrá a prueba su utilidad para predecir la evolución de los pacientes tras un ictus, tanto a corto como a largo plazo.

TRUSTroke utiliza Nora, una plataforma web y móvil integral, desarrollada en el VHIR hace seis años, y diseñada para garantizar el seguimiento continuado de los pacientes con ictus. Nora permite a los profesionales sanitarios realizar un seguimiento de la recuperación en tiempo real y mejorar la recogida de datos del mundo real para evaluar con precisión los resultados de los pacientes. Estos datos son clave para probar y validar los algoritmos de IA desarrollados en el marco del proyecto TRUSTroke. Ahora, gracias a la financiación del programa Horizon Europe, se está trabajando para incorporar estos algoritmos a una solución que permita un seguimiento y predicción aún más personalizados sobre la progresión de la enfermedad. “Nuestro objetivo es predecir posibles complicaciones, anticipar el riesgo de recurrencia y ayudar a profesionales y pacientes a tomar decisiones más precisas”, explica el Dr. Carlos Molina, jefe de la Unidad de Ictus del Hospital Universitario Vall d’Hebron y del grupo de Investigación en Ictus del VHIR y coordinador del proyecto.

Una tecnología personalizada y de confianza

Uno de los primeros objetivos del proyecto fue entender las necesidades e intereses de los pacientes con ictus para adaptar Nora. La agencia de diseño estratégico barcelonesa Nacar Design, en colaboración con profesionales sanitarios, pacientes y personas cuidadoras, identificó diferentes perfiles de usuario según el grado de implicación en el tratamiento y el nivel de competencia digital. “Conocer los diferentes perfiles nos permite diseñar una solución que se adapte a sus necesidades y preferencias de una manera más personalizada, con el objetivo de llegar a todos”, explica Carmo Requejo, Experience Design Manager en Nacar Design.

En cuanto al ámbito de los pacientes, el proyecto colabora con la Stroke Alliance For Europe (SAFE), una entidad sin ánimo de lucro que agrupa asociaciones de apoyo a pacientes con ictus de toda Europa, para tener en cuenta su visión a lo largo de todo el proceso de investigación.

En esta primera fase, se ha realizado un estudio retrospectivo con datos clínicos de más de 11.000 pacientes con ictus procedentes de tres hospitales europeos: el Hospital Universitario Vall d'Hebron (Barcelona), el Hospital UZ Leuven (Lovaina, Bélgica), y la Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS (Roma, Italia). Además, el Instituto Jozef Stefan (Liubliana, Eslovenia) ha armonizado los datos de los tres centros para garantizar que la información esté organizada de forma uniforme, independientemente de su origen, y “hable el mismo idioma” para que el algoritmo la entienda. Una vez estructurados, estos datos han servido para entrenar algoritmos de IA, una tarea liderada por Eurecat, el principal centro tecnológico de Cataluña y uno de los más grandes del sur de Europa.

TRUSTroke destaca por el uso del aprendizaje federado, una tecnología que permite entrenar algoritmos de IA diseñados e integrados en un entorno fiable que garantiza la seguridad y privacidad de los datos personales de los pacientes. Con esta solución, cada hospital conserva los datos clínicos seudonimizados y armonizados de los pacientes que han dado su consentimiento en un servidor local, de forma segura y cifrada. Estos datos se utilizan para entrenar un modelo de IA inicial dentro del propio hospital.

Una vez realizado este entrenamiento local, solo se envían los parámetros del modelo (no los datos originales) a la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), donde se combinan con los resultados de otros centros para producir un modelo global más preciso de manera colaborativa. Tras varias rondas, este modelo de IA se devuelve a los centros participantes para que pueda aplicarse localmente. Los modelos federados como este son más precisos porque permiten mejorar la generalización aprovechando más datos clínicos.

El CERN, reconocido por su experiencia en la gestión de grandes volúmenes de datos, coordina la infraestructura técnica para ejecutar su plataforma federada CAFEIN™, en colaboración con el Politecnico di Milano (Italia) y el Consiglio Nazionale delle Ricerche (Italia).

El inicio de un estudio clínico para probar la solución de IA y anticipar riesgos

Con los algoritmos entrenados, TRUSTroke inicia ahora un estudio clínico con datos de 1.500 pacientes con ictus isquémico de los tres hospitales participantes. El objetivo es mejorar aún más los algoritmos y probar la solución con la nueva versión de Nora. Se evaluará la usabilidad de la aplicación, su navegación y su utilidad para mejorar el seguimiento de los pacientes.

El proyecto también quiere contribuir a mejorar la recuperación y prever el riesgo de una nueva hospitalización o recurrencia del ictus. Además, ayudará a estimar la gravedad del ictus durante las primeras 24 horas. “Esta información mejora el seguimiento y empodera a pacientes y personas cuidadoras para tomar decisiones compartidas con los profesionales”, destaca Pietro Caliandro, neurólogo de la Fondazione Gemelli y responsable del estudio clínico.

Próximamente, TRUSTroke se validará en la Universitat de Liubliana (Eslovenia), un hospital que no ha participado en el entrenamiento inicial, para comprobar si la solución funciona en entornos nuevos y reales.

Además, bajo el liderazgo de EATRIS, el proyecto elaborará una hoja de ruta para la futura aprobación reguladora y un plan de sostenibilidad a largo plazo de la solución basada en IA.

Un proyecto que incluye una docena de instituciones europeas

El 26 de junio, los miembros del proyecto se reunieron en Lovaina para compartir avances, alinear la estrategia y planificar los siguientes pasos de su misión.

TRUSTroke es un proyecto liderado por el VHIR, con la participación del Policlinico Universitario Agostino Gemelli, la Katholieke Universiteit Leuven, la Univerza v Ljubljani, el CERN, el Politecnico di Milano, el Consiglio Nazionale delle Ricerche, el Instituto Jozef Stefan, Eurecat, Nacar Design, Nora Health, EATRIS y la Stroke Alliance for Europe (SAFE).

Inteligencia artificial aplicada al ictus: uno de los focos de la investigación del VHIR

El grupo de Investigación en Ictus del VHIR lidera diversos proyectos innovadores que aplican IA para transformar la atención al ictus. TRUSTroke sienta las bases para otro proyecto europeo, Umbrella, también coordinado por el VHIR y liderado por el Dr. Carlos Molina. Este abordará todos los tipos de ictus (isquémico, hemorrágico y accidente isquémico transitorio) y desarrollará modelos predictivos y tratamientos personalizados, todo ello integrando soluciones digitales para mejorar la atención integral. Umbrella cuenta con más de 20 socios y un presupuesto de 27 millones de euros para alcanzar sus objetivos.

Paralelamente, el mismo equipo participa en el proyecto VALIDATE, con la Dra. Marta Rubiera, neuróloga de la Unidad de Ictus del Hospital Universitario Vall d’Hebron e investigadora principal del grupo de Investigación en Ictus, liderando el estudio clínico. El objetivo es desarrollar una herramienta de predicción pronóstica en tiempo real para pacientes con ictus isquémico agudo, que se validará comparando las predicciones con el estado funcional de los pacientes al cabo de tres meses.

Estos proyectos sitúan al VHIR como referente europeo en el uso de la IA para la prevención, el diagnóstico y el tratamiento del ictus.

TRUSTroke is funded by the European Union under grant agreement No 101080564. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or of The European Health and Digital Agency (HaDEA). Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them.