Los gemelos digitales se proponen cuidar de tu salud

Tras las paredes de los centros de salud se esconde un denso y complejo sistema de máquinas que lo mantienen en funcionamiento. ¿Pueden los gemelos digitales mejorar la forma en que operan consultorios, centros de salud u hospitales? ¿Es posible digitalizar el historial del paciente y construir un avatar para la salud digital? ¿Cómo afectarán los gemelos digitales a la producción de fármacos? 

¿Qué son los gemelos digitales? 

Los gemelos digitales son modelos virtuales operables de entornos industrializados reales, a los que a su vez están conectados digitalmente —a ser posible, en tiempo real—. Sirven para tomar mejores decisiones, plantear escenarios futuros u optimizar a futuro. 

Este concepto se aplicó por primera vez en el sector aeroespacial en 2010, y está muy extendido en fábricas, pero es posible aplicarlo a cualquier entorno industrial que use máquinas y tenga sensores. Por ejemplo, a un hospital en el caso de la salud digital, a una aerolínea o a una ciudad entera; e incluso en entornos de alta complejidad, como una persona. Los seres humanos somos sistemas complejísimos de órganos, fluidos y microbiota. 

La experta en tecnología Rebecca Lawson, durante su intervención ‘La digitalización en las grandes compañías’, en el marco del Future Trends Forum de Fundación Innovación Bankinter, comentó la forma en que el “uso de los datos” está cambiando con estos modelos, y permitiendo mejoras notables con acciones no necesariamente complejas en entornos industrializados: “extrayendo datos de estas máquinas es posible dar un mejor uso a esa máquina o reducir el coste de mantenimiento”. 

Gemelos digitales que mejoran los centros de salud 

Un centro de salud, un hospital y, en general, cualquier edificio grande que atiende a muchos usuarios, es un sistema complejo con características industriales. Hay líneas de energía, líneas de gases variados —como el oxígeno—, sistemas de respaldo, tuberías a distintas temperaturas o un sistema de climatización, acompañados de un largo etcétera de sistemas electrónicos y flujo de datos. 

Históricamente, el mantenimiento de estos edificios se ha realizado de forma tosca: o bien se esperaba a que hubiese alguna rotura, o se mantenía cada parte del sistema gastando recursos limitados. Simplificado, cambiar la bombilla una vez fundida o muchas miles de horas antes de que lo haga. Esto suponía pérdidas importantes, y fue reemplazado por modelos de mantenimiento predictivos. 

Hoy en día los gemelos digitales toman el relevo de este mantenimiento y, además de adelantarse a posibles fallos, ayudan a la realización de simulaciones a futuro que permiten proyectar planes de mejora sobre el sistema en cuestión, todo sin impacto para la infraestructura ya desplegada. Estos sistemas espejo, conectados a través de sistemas ciberfísicos (CPS), son de gran utilidad en entornos críticos que jamás cierran sus puertas, como los hospitales. 

Gemelos digitales de personas y salud digital 

En su charla ‘Avatar digital’ del Future Trends Forum sobre Salud Digital, Russell Howard señala algunas de las capas que definen a cada persona —su genoma, su entorno, su fenotipo— y la forma deliberada en la que la medicina ha ignorado estas realidades de forma totalmente justificada. Como antes no había forma de conformar una medicina para cada persona, se suele hacer uso de herramientas estadísticas más básicas. 

Sin embargo, ahora la tecnología ha hecho que esas mismas herramientas estadísticas puedan ser aplicadas con una precisión muchísimo mayor. Una persona varón de 50 años residente en Vitoria y activa físicamente tiene cierta facilidad para resistir o ser vulnerable a cada enfermedad imaginable, y en general se aproximará a otros usuarios con características similares. 

Sin embargo, al añadir al historial médico marcadores más específicos como algunos genes, sus ingresos, la calidad de sus relaciones sociales o su higiene, es posible mejorar los tratamientos dirigidos a su persona. Como señala Russel Howard, no somos la representación de la media de nuestro sector de población, aunque nos aproximemos. Disponer de un gemelo digital en el historial médico, debidamente anonimizado para la estadística global, ayudará a los pacientes en la era de la salud digital. 

¿Gemelos digitales de medicamentos? 

Siguiendo esta tendencia, es posible adaptar medicación a pacientes de forma individualizada. Estos modelos matemáticos, que representan a enfermos reales, ya han modelizado gemelos digitales de pacientes para probar sobre ellos tratamientos que, después, se aplican con más seguridad sobre cada persona.  

Por ejemplo, se sabe que hay medicación específica para alzheimer, artritis o arritmia cardiaca con unas tasas de ineficacia muy grandes, y la causa de la variabilidad es la composición genética de la persona. Conociendo ese perfil, es posible adelantar resultados positivos o negativos, o saltar directamente a terapias alternativas o ensayos clínicos que eviten perder tiempo al paciente. 

Los gemelos digitales son una tecnología relativamente reciente, pero que se está implantando con rapidez. Sus beneficios superan con creces el coste inicial de digitalizar la infraestructura y conectarla, gracias al desarrollo de modelos predictivos, la posibilidad de diseñar planes a futuro o el potencial del control en tiempo real. 

En entornos críticos como hospitales son especialmente útiles, y ya se están implantando en factorías, sistemas de transporte, empresas con oficinas, servidores y, en líneas generales, cualquier sistema lo suficientemente complejo y dependiente de máquinas monitorizables.