Artículos Generales

  • Informática en medicina veterinaria

Resumen

 The present and future impact of informatics in veterinary, medicine is reviewed for the areas of communications, monitoring, trade and commerce, geographic information systems, veterinary education, clinical diagnosis, artificial intelligence, laboratory diagnosis, and artificial reality.

Key words: Informátics, computers, diagnóstics. Palabras claves: Informática, computadoras, diagnóstico.

Abstract

 The present and future impact of informatics in veterinary, medicine is reviewed for the areas of communications, monitoring, trade and commerce, geographic information systems, veterinary education, clinical diagnosis, artificial intelligence, laboratory diagnosis, and artificial reality.

Key words: Informátics, computers, diagnóstics. Palabras claves: Informática, computadoras, diagnóstico.

Introducción

Debido a las computadoras y a los sistemas de información, nuestra manera de vivir y practicar la medicina veterinaria está cambiando en forma dramática. Son tremendos los avances en la informática en las últimas dos décadas -hace menos de 20 años que se estrenó la primera microcomputadora. Las microcomputadoras de hoy son mucho más poderosas que las primeras máquinas. En la figura 1 podemos apreciar la evolución de las microcomputadoras: pasado, presente y futuro. Ahora estamos en la época del chip 486, entrando en la época del chip 586; a fines del siglo estaremos en la época del chip 886, y las microcomputadoras proyectadas para el año 2000, en menos de 10 años, serán tan poderosas como las supercomputadoras de hoy. Aunque el desarrollo del software va más atrás que el desarrollo del hardware, existen importantes avances en el diseño de software, tales como el desarrollo de poderosos y avanzados lenguajes de programación.

Figura 1. Pasado y evolución proyectada de las microcomputadoras.

Comunicaciones

La revolución de la computadora ha generado una revolución de las comunicaciones. El correo electrónico computarizado ya permite comunicaciones entre médicos veterinarios y otros científicos de todo el mundo. La próxima etapa en el futuro no muy lejano, es que el audio y el video serán fácilmente comunicados por el correo electrónico. Las bibliotecas han sido particularmente rápidas en incorporar tecnología computacional. En un número de bibliotecas cada vez mayor, todos los libros y revistas están fichados en computadoras y los catálogos de tarjetas se han transformado en una cosa del pasado. También hay acceso inmediato a bases de datos computarizados tales como MEDLINE, de la biblioteca nacional de Medicina de Estados Unidos que contiene autores, títulos y resúmenes de artículos de revistas médicas. También hay discos compactos de memoria en los que solamente se lee (CD ROM). Estos discos de CD ROM se usan para las bases de datos bibliográficos especializados, tales como CAB Abstracts y AGRÍCOLA. En julio de 1992 se lanzó una revista completamente computarizada 'The Online Journal of Current Clinical Trials'.

Monitoreo

Las computadoras y la informática son muy importantes en el monitoreo. El monitoreo puede usarse con animales individuales para vigilar signos vitales para que el clínico analice en forma inmediata las tendencias. También tiene sentido el monitoreo y vigilancia de poblaciones de animales, como una finca lechera, un rebaño de cerdos, o todas las granjas avícolas de un distrito. Con este monitoreo tendremos una visión de la salud del rebaño entero, no solamente del animal individual. La informática ya se ve corrientemente utilizada en el sector ganadero y por los médicos veterinarios que trabajan en él. Ahora, la tendencia es tener una microcomputadora poderosa en la finca misma, con los datos de ésta metidos en la máquina. Hay varios programas, creados por universidades y compañías particulares como los que existen para lecherías en el sur de Chile. Otros programas se han traducido al español, por ejemplo la versión en español de Dairycomp 305, programa muy popular en California para lecherías. No cabe duda que este software es muy útil, pero hasta el momento, muchos agricultores suelen usarlo solamente para cosas que antes se hacían por mano: por ejemplo para hacer listas de fechas para cubrir y fechas para palpación para la preñez. Sin embargo, estos programas nos pueden dar mucha más información. Como ejemplo, tendencias de la producción, y comparaciones con otras fincas y otros períodos de tiempo. Para cada finca se pueden crear modelos estadísticos de alternativas en el manejo para identificar las estrategias óptimas.

Comercio

El comercio global ahora se ve como una de las maneras principales de provocar el desarrollo. En las Américas, cada día se está abriendo más al comercio y este comercio requiere información cuantitativa precisa sobre parámetros de salud y producción animal. En Estados Unidos, por ejemplo, estamos en rumbo de cambiar el énfasis de la medicina veterinaria gubernamental, haciendo menos énfasis en programas contra enfermedades específicas, y más énfasis en el monitoreo de datos de salud animal, utilizando el NAHMS (National Animal Health Monitoring System, el sistema nacional de monitoreo de salud animal). Ahora para el NAHMS, cada estado hace sus propias encuestas, los datos se incorporan en computadoras en ese estado, y luego se mandan a una sede central para colección y análisis. Este análisis consiste en tendencias y asociaciones de técnicas de manejo, parámetros de salud y producción animal y análisis económico.

Sistemas geográficos de información

En la epidemiología describimos eventos en relación a animal, lugar y tiempo. Ahora existen maneras nuevas y sofisticadas de describir la asociación de eventos con el lugar, los que se llaman sistemas geográficos de información. Uno de los principales aspectos de estos programas es la construcción de mapas y planos en 2 o 3 dimensiones. Otro avance es un sistema de posición, un instrumento con el cual se puede ubicar la latitud y longitud de unos pocos metros. Otro aspecto es la habilidad de hacer asociación de datos con ubicación. Por ejemplo, con las direcciones de predios y coordenadas de latitud y longitud, se podría hacer un mapa de todos los predios que quedan a cierta distancia de una carretera, o una frontera. Estos sistemas son muy útiles para el control y erradicación de enfermedades, y para planificación en situaciones de desastres naturales. Un excelente ejemplo del uso de los sistemas de información geográfico se encuentra en el Centro Panamericano de Fiebre Aftosa (PANAFTOSA) en Río de Janeiro. Allá hace muchos años emplean sistemas de información geográficos para estudiar la epidemiología de la fiebre aftosa. Otro uso en la epidemiología es el estudio de conglomerados y brotes, para averiguar si el patrón -el conglomerado- tiene significancia estadística, o sea la probabilidad que el patrón se debe a la casualidad.

Educación Veterinaria

Las computadoras y la informática ya tienen impacto en la manera como educamos a los médicos veterinarios. El procesamiento de imágenes (de diapositivas, cortes histológicos, video, etc.) con la computadora es una de las maneras. Por ejemplo, para la enseñanza de anatomía para alumnos del primer año en la Universidad de California, se utilizan dos programas creados en la misma universidad, osteología canina y osteología equina. Funcionan como un atlas de anatomía. Del menú principal podemos escoger cuál parte del esqueleto queremos revisar y ese aspecto se nos indicará en la pantalla. También se aplica en algunos aspectos clínicos, como la radiografía y la cirugía. Otro ejemplo del procesamiento de imágenes es en la enseñanza de patología y patología clínica. En este caso, una cámara encima del microscopio captura la imagen, que se manda a la computadora en forma digitalizada, y también se puede almacenar. Se pueden usar para clases, en demostraciones que los estudiantes ven a través de pantallas en la sala. También puede servir para la autoenseñanza, un portaobjetos, donde el alumno no solamente encontrará las imágenes, sino también se le indica los aspectos más importantes de éstas.

¿Cómo podemos enseñar a nuestros alumnos a ser buenos clínicos? ¿Cómo es que el buen clínico va desde la recolección de datos -la anamnesis- para llegar a un diagnóstico? Obviamente, es de suma importancia que los alumnos interactúen con el clínico en la práctica. Otras maneras de enseñar a los alumnos a ser clínicos es incluir simulaciones computarizadas de casos clínicos, donde pueden practicar antes de entrar en la clínica. La computadora acompaña al estudiante, paso a paso, en el proceso de razonamiento desde la anamnesis hasta el diagnóstico. El alumno puede ver la anamnesis y los resultados del examen clínico. Luego, tiene que preparar una lista de los diagnósticos diferenciales, e indicar qué exámenes clínicos se necesitan. Después de revisar los resultados de los exámenes, pueden modificar el diagnóstico. El programa se diseñó de tal manera que es fácil adaptarlo para nuevos casos; el clínico mismo lo puede hacer.

Diagnóstico clínico

Vamos a imaginar el hospital veterinario del futuro. El cliente, desde su computadora en la casa, reportará problemas de salud de sus animales, y concertará citas para ver al veterinario. En las salas de espera existirán centros altamente tecnificados para la recolección de datos, anamnesis clínica a través de medios tan sofisticados como pantallas que se activan al tocarlas, y sistemas de reconocimiento de voces.

Utilizando información de la anamnesis, los sistemas expertos computarizados serán consultados para evaluar los signos clínicos, tomando en cuenta los antecedentes y otros factores. En la clínica, sea clínica menor o clínica mayor, se pueden usar los sistemas expertos computarizados para fortalecer (¡pero no reemplazar!) los conocimientos clínicos. Utilizando un sistema experto, la computadora puede preparar una lista de diagnósticos diferenciales, y también un menú de exámenes clínicos para cada uno de los diagnósticos. En este caso, el sistema experto ayuda al clínico a recordar y organizar, le ayuda a tomar decisiones. Esta información será revisada por el clínico antes de ver al animal.

Todos los animales, de especies grandes y pequeñas, serán implantados al nacer con implantes para almacenar y transmitir datos digitales. En el corral o sala de exámenes, el clínico, electrónicamente, mediante el implante, buscará información del linaje genético, y antecedentes clínicos de la producción del animal. Implantes sensores nos darán signos vitales, tales como temperatura, pulso, respiración, pH de la sangre, hematocritos, y niveles de enzima. Por ejemplo, el monitoreo eléctrico de actividades fisiológicas, tales como electrocardiografía, electromiografía, y electroencefalografía serán cada día más refinados gracias a la nueva tecnología de las computadoras. Todo eso quiere decir que podemos liberarnos un poco de técnica que son invasivas, caras, y muchas veces peligrosas.

En el futuro no muy lejano, técnicas de visualización computarizadas, tales como topografía en tres dimensiones, resonancia magnética, emisión de positrones, y ultrasonido, permitirán al clínico 'disecar' un animal vivo buscando lesiones y anormalidades. Estos métodos no son inversivos, porque se basan en la reconstrucción digital de órganos por medio de millones de pequeñas variaciones de tejídos tales como densidad, flujo magnético y reflectividad tisular.

En las clínicas del futuro serán mucho más eficientes en la facturación y la mantención del inventario de la clínica, porque éstas formaran una parte integral del sistema computarizado.

Inteligencia artificial

Inteligencia artificial es el próximo paso en la evolución de sistemas expertos. En inteligencia artificial, el programa no se limita a los datos origínales con los cuales fue programado, sino también puede recibir nueva información, y hacer reevaluaciones, con cambios en las probabilidades que resulten. Un interesante ejemplo reciente es un programa para diagnosticar, en la sala de emergencia, el infarto agudo del miocardio en pacientes humanos con dolor torácico (Baxt, 1991). En estos pacientes falta a menudo importante información, tal como su historia clínica pasada, lo que dificulta un diagnóstico oportuno. Las pruebas sanguíneas de niveles enzimáticos, que demoran varias horas en procesarse entregan un diagnóstico definitivo pero tardío. El programa 'aprendió' inicialmente con datos, reunidos rápidamente, de 356 pacientes de la sala de emergencia a los cuales se les hizo una evaluación inicial, que posteriormente fue confirmada o refutada por pruebas enzimáticas. Posteriormente fue probado por médicos en salas de emergencia en 331 pacientes con dolor torácico. Los médicos identificaron correctamente 28 de 36 (78%) pacientes con infarto agudo del miocardio, mientras que la inteligencia artificial del programa de computaciór identificó exitosamente el 97% (sensibilidad). La habilidad del programa para predecir exitosamente los pacientes con dolor torácico que no sufrieror infarto del miocardio (especificidad) fue de 96% comparada con la de los médicos que alcanzó a 85%.

Laboratorios de diagnósticos

Los sistemas analíticos computarizados nos facilitarán la identificación válida e inmediata, y además la cuantificación de cualquier substancia, toxinas, enzimas, o drogas. Instrumentos sofisticados para contar y analizar células, bajo el control de computadores, harán una clasificación y recuento preciso de todos los tipos de células de la sangre, tomando en cuenta las diferencias entre las especies. Microscopios analíticos manejados por computadoras, con una capacidad de resolución mucho más allá que el ser humano, usarán algoritmos e imágenes en la memoria para hacer distinciones entre tejidos normales y anormales.

Todos los laboratorios de diagnóstico requieren un buen sistema computacional, y a esto deberá dársele una alta prioridad en la planificación y construcción de nuevos laboratorios. En todos los 5 laboratorios de diagnósticos veterinarios del estado de California hay microcomputadores que pueden funcionar solos, sin afectar a los demás usuarios. También, cada microcomputadora puede conectarse a otras, para formar una red de computadoras que permite acceso rápido a la información dentro de cada laboratorio, y también acceso a la computadora central. Las funciones principales del sistema de manejo de datos del laboratorio son seguimiento de las muestras durante sus estadías en el laboratorio, facturación, funciones administrativas y monitoreo. El sistema computarizado ayuda en las decisiones administrativas, especialmente para conocer la cantidad de trabajo de cada laboratorio, y para determinar si existe atraso en la entrega de resultados de algunas muestras. Considerando la vigilancia, es mucho más fácil extraer información de los sistemas de laboratorio con la computación. El sistema de vigilancia es una de las funciones principales del laboratorio, y también de los estudios epidemiológicos.

Estudios bioquímicos

El uso de la computadora para la fabricación de nuevos medicamentos, y además su uso para saber las secuencias de genes y antígenos, nos permitirá desarrollar nuevos medicamentos y vacunas en forma más rápida que en el pasado. Un área muy activa de la ciencia de hoy es la determinación de las secuencias de proteínas y ácidos nucleicos, y sus formas en tres dimensiones. Cuando se determina una secuencia, se pregunta si es parecido o diferente de otras moléculas: esto nos da una idea de su funcionamiento dentro de la célula. Ahora tenemos un juego de más de 200 programas de computadora: una biblioteca de secuencias que en este momento contiene más de 90.000 secuencias de ADN, y 20.000 secuencias de proteínas, y cada semana se incorporan nuevos datos. Algoritmos estadísticos computarizados se usan para predecir la forma de las moléculas. La visualización de una proteína en tres dimensiones nos indica cuáles medicamentos tendrán cabida en sus zonas de mayor actividad.

Realidad artificial

La realidad artificial es un ambiente simulado con la computadora, que parece tan real como la realidad que representa. Los simuladores de vuelo de aviones son los pioneros en este campo. Actualmente, el componente visual de la realidad artificial se crea con un casco complicado. El casco tiene una pantalla por cada ojo que sigue el movimiento de cada ojo por medio de rayos infrarrojos. Cuando el usuario da vuelta, o se acerca a una cosa para verla mejor, la visión virtual cambia. Se manipula este ambiente por un guante especial con cientos de hilos de fibras ópticas que sienten el movimiento de los dedos, e inmediatamente mandan estos datos a la computadora. El usuario puede sentir objetos electrónicos en la realidad artificial. Los arquitectos están empezando a utilizar la realidad virtual en el diseño de casas y edificios. Primero, se crea un diseño electrónico en tres dimensiones utilizando una computadora poderosa. Luego, el arquitecto y los clientes pueden 'caminar' por el edificio virtual, y pueden hacer cambios antes de comenzar la construcción.

Muchos investigadores de compañías farmacéuticas están empleando realidad artificial o la realidad virtual en sus estudios. Para juzgar las posibles reactividades entre moléculas se crean y manipulan con realidad artificial modelos computarizados tridimensionales. Por ejemplo, un modelo tridimensional de 4-metotrexato podría manipularse en la realidad virtual para ver si se ajusta bien con un sitio activo sobre la proteína dihidrofólico reductasa. Si los dos cabe, si el metotrexato se acerca bien al sitio activo de dihidrofólico reductasa, puede ser útil en la lucha contra el cáncer.

Otra aplicación de la realidad virtual sería una reconstrucción matemática en tres dimensiones de una fractura complicada, en la cual podamos hacer cirugía virtual. Los algoritmos de la computadora nos dan la mejor combinación de fragmentos. Los alumnos de veterinaria del futuro harán cirugía virtual, utilizando animales vivos solamente después de mucha práctica con la computadora.

En este corto resumen hemos visto algunas cosas del pasado y algunas cosas del presente relacionadas a la informática en medicina veterinaria. Pero lo más divertido es soñar un poco sobre la informática en el futuro, y el impacto que puede tener para nuestra profesión. En este proceso el factor limitante ciertamente no es la computadora, ni el software tampoco. El factor limitante somos nosotros, el ser humano, el médico veterinario, en saber cómo usar estas herramientas tan poderosas que ahora tenemos a nuestra disposición.

(Presentado en parte en el XIII Congreso Panamericano de Ciencias Veterinarias, 7 de octubre, 1992)

AGRADECIMIENTOS

Estamos muy agradecidos a la Dra. María Angélica Morales por su ayuda en la preparación de este manuscrito.

Referencias

BAXT, W.G. 1991. Use of an artificial neural network for the diagnosis of myocardial infarction. Ann. Int. Med., 115: 843-848.

Recibido el 31 de mayo de 1993.