¿Se puede diagnosticar Parkinson a través de la escritura de un bolígrafo con IA?

El diagnóstico de la enfermedad de Parkinson sigue siendo un desafío en el ámbito médico. Su identificación depende de la observación de síntomas motores como temblores y rigidez, pero eso implica que se necesiten especialistas experimentados.

Frente a esas dificultades, un grupo de investigadores de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), en los Estados Unidos, desarrolla un bolígrafo que podría servir en el futuro para hacer un diagnóstico de Parkinson.

Los resultados de su estudio fueron publicados en la revista Nature Chemical Engineering.

Utiliza una punta magnetoelástica y tinta de ferrofluido para convertir los movimientos de escritura de las personas en señales eléctricas verificables.

Gary Chen, doctorando y primer autor del estudio de la Universidad de California en Los Ángeles, Estados Unidos, afirmó: ”Los movimientos del bolígrafo generan fluctuaciones en el campo magnético traducidas en señales eléctricas”.

Consideró que el dispositivo podría alcanzar una alta precisión en la detección de la enfermedad gracias a la integración de redes neuronales avanzadas.

En diálogo con Infobae, el doctor Marcelo Merello, jefe del servicio de Movimientos Anormales de Fleni e investigador en ciencias médicas del Conicet, comentó tras leer el estudio publicado: “El desarrollo del bolígrafo para Parkinson aún está en su etapa inicial”.

Añadió: “Se necesitarán más investigaciones con un mayor número de participantes para evaluar si el dispositivo tiene eficacia y seguridad para el diagnóstico de la enfermedad”.

Qué le pasa a una persona con Parkinson

En la enfermedad de Parkinson, algunas neuronas del cerebro se degradan o mueren progresivamente. Por eso, los síntomas de la enfermedad son causados por la pérdida de neuronas que producen un neurotransmisor en el cerebro. Este mensajero se llama dopamina.

El Parkinson es el segundo trastorno neurodegenerativa más común después de la enfermedad de Alzheimer. Afecta a casi 10 millones de personas globalmente.

Sus síntomas, como temblores y rigidez, influyen drásticamente en la calidad de vida de quienes la padecen. Sin embargo, existen dificultades en su diagnóstico. En este complejo panorama es donde la innovación del bolígrafo en desarrollo podría jugar un rol crucial.

Este dispositivo no solo reduciría la necesidad de especialistas en escenarios de recursos limitados, sino que también mejoría la eficiencia del proceso diagnóstico, según los científicos liderados por Jun Chen.

El dispositivo se centra en los patrones motores que marca la escritura. Los usa como biomarcador digital.

La aplicación de inteligencia artificial en el análisis de esas señales añade un nivel extra de fiabilidad y precisión a esta técnica pionera.

Cómo funciona el bolígrafo

El bolígrafo emplea sofisticadas técnicas científicas e innovaciones tecnológicas. La unión de una punta flexible de silicona Ecoflex y tinta de ferrofluidos permite registrar movimientos generadores de variaciones en el flujo magnético.

”Este mecanismo captura estos movimientos en señales eléctricas de alta fidelidad”, según escribieron los investigadores en el trabajo.

Una característica notable del bolígrafo es que no requiere una fuente de energía externa. A través de la interacción entre la tinta y la punta, se obtiene un flujo continuo de datos en tiempo real y se visibiliza un análisis inmediato y acertado.

Las señales captadas se procesan por medio de la llamada "red neuronal convolucional", que es capaz de identificar patrones complejos.

Esto posibilita distinguir entre la escritura de pacientes con Parkinson y personas sanas. Logra una precisión superior al 95%.

Para evaluarlo, los investigadores reclutaron a 16 personas. Tres de ellos eran pacientes que ya tenían el diagnóstico de Parkinson. Los otros 13 participantes no tenían la enfermedad.

Los participantes realizaron tareas fáciles de escritura como el dibujo de líneas onduladas para asegurarse de que no hubiera complicaciones para las personas con dificultades de lectura o hablantes no nativos.

Los desarrolladores postularon que el bolígrafo es rentable y apto para producción masiva. Las características de los materiales que lo forman aseguran su eficacia en diversos entornos.

Además, permite transferir los datos recopilados a dispositivos electrónicos para análisis minucioso y seguimiento constante. Esto permitiría que se pueda usar en diferentes entornos clínicos.

Cuáles son las limitaciones y los pasos futuros

A pesar del éxito inicial, los autores reconocieron ciertas limitaciones en su estudio. Mencionaron que las pruebas se llevaron a cabo con solo 16 participantes, lo que restringe la posibilidad de generalizar los resultados.

”Nuestra investigación inicial tiene limitaciones debido al reducido número de participantes”, recalcó Chen.

Esperan sumarle más funcionalidades como sincronización inalámbrica y almacenamiento basado en la nube, llevar a cabo estudios con grupos de participantes más grandes y diversos, y evaluar el desempeño del bolígrafo en casos de que la mano no dominante esté afectada por Parkinson.