COVID Critical Care Consortium se asocia con IBM para combatir la pandemia
"¡No sabemos qué hacer!" Estas son seis palabras que ningún médico de cuidados intensivos quiere escuchar. Pero a principios de 2020, cuando los informes sobre un nuevo tipo de infección por coronavirus llegaron al profesor John Fraser, escuchó estas inquietantes palabras con una frecuencia alarmante.
"Escuchamos a colegas que dijeron que esto no parecía una plaga", dice el Prof. Fraser, Profesor y Director del Grupo de Investigación de Cuidados Críticos de la Universidad de Queensland (UQ) en Brisbane, Australia. "Los pulmones funcionaban de manera diferente. Los pacientes experimentaban insuficiencia renal y delirio extraño. Amigos y colegas de toda la región de Asia-Pacífico, agotados de sus rondas, me llamaban todas las noches y preguntaban: "¿Qué haría en esta situación?"
En ese momento, el Prof. Fraser no tenía nada que ofrecer. Nunca había visto la enfermedad. La falta de información sobre el tratamiento clínico de las infecciones por COVID-19, como se llamaba ahora el virus, lo sacudió hasta la médula. "El sentido de la impotencia intelectual nos unió", dice el Prof. Fraser. "Teníamos que hacer algo ahora, antes de que llegaran las vacunas y los tratamientos. ¿Cómo podríamos ayudar a nuestros amigos a cuidar de los enfermos más graves?".
Al principio, a medida que la pandemia de COVID-19 se propagaba de un país a otro, los médicos de la sala de emergencias y de la UCI dependían de fuentes dispares de información sobre el tratamiento. Entre ellos, gruesos mazos de hojas de cálculo, revistas médicas, diversos recursos en línea y, como siempre, consultas sobre la marcha con colegas en diversos grupos de redes sociales formados rápidamente. Pero pronto se volvieron evidentes los problemas con los recursos de referencia clínica existentes y obsoletos.
Más de 50 países
Más de 370 hospitales y centros médicos participantes en más de 50 países
Base de datos de pacientes
Base de datos de pacientes de la UCI COVID-19 de más de 3600 casos no identificados
En un entorno tan acelerado como el de la UCI, a menudo los médicos no tenían tiempo suficiente para buscar la información específica necesaria para cada caso. Debido a la novedad de la enfermedad, las bases de datos de tratamientos solían estar incompletas, y muchas de ellas se crearon para académicos que trabajaban en un programa de investigación, no para clínicos que respondían constantemente a "¡Ya voy!" en la planta de la UCI.
Pero entonces, al Prof. Fraser se le ocurrió una solución. "Me di cuenta de que había armas que podíamos utilizar porque ya existían 20 000 historiales de pacientes de cuidados intensivos", afirma. "Si pudiéramos reunir estos datos de alguna manera, nos ayudaría mucho".
A principios de 2020, el COVID Critical Care Consortium (COVID Critical) puso en marcha el estudio de investigación Oxigenación por Membrana Extracorpórea para la nueva Enfermedad Respiratoria Aguda por Coronavirus 2019 (ECMOCARD). ECMOCARD estudia el tratamiento y los resultados de los pacientes con COVID-19 en los hospitales participantes. La base de datos ECMOCARD es el mayor repositorio mundial de información COVID-19 sobre pacientes de UCI y ha sido avalada por la Organización Mundial de la Salud y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. Ahora, la base de datos incluye más de 3500 inscripciones de pacientes elegibles y está impulsando los análisis estadísticos de los manuscritos, dirigidos por colegas de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT).
A medida que las salas de UCI de todo el mundo comenzaron a llenarse de pacientes con COVID-19, los datos sobre los tratamientos y los resultados de los pacientes aumentaron en consecuencia. "Pero nuestra comprensión no estaba creciendo porque no pudimos aprovechar el poder de todas estas fuentes de datos separadas y dispares", dice el Prof. Fraser. "Al observar los silos regionales y nacionales en los que se almacenó esta información, preguntamos: "¿Cómo podemos obtener una mejor imagen y una mejor comprensión?"
El profesor Fraser vio el desafío como un rompecabezas para resolver. "Si se tienen miles de datos repartidos por todo el mundo en distintos lugares, no se puede ver una imagen", afirma. "Pero si juntamos esas piezas del rompecabezas, podemos ver cómo se forma una imagen".
Cuando la pandemia de COVID-19 golpeó la región de Asia-Pacífico, el profesor Fraser estaba llevando a cabo un estudio de investigación en busca de mejores formas de preservar los corazones donados durante el transporte. Inmediatamente se dedicó a desarrollar su idea de crear una base de datos de tratamiento de COVID-19 diseñada para médicos de la UCI. En marzo de 2020, el profesor Fraser discutió el proyecto con los medios de comunicación australianos. Poco después, el equipo de IBM en Brisbane, Australia, vio la historia en el periódico local y se puso en contacto con él para averiguar cómo IBM podía ayudar a la iniciativa COVID Critical del profesor Fraser.
Al principio, el Prof. Fraser y su equipo recibieron más de 1000 consultas por correo electrónico al día de todo el mundo. También comenzó una serie semanal de videoconferencias a las que asistían cientos de médicos de todo el mundo para determinar qué tipo de herramienta de información sobre el tratamiento sería más útil en un entorno de UCI.
Dos investigadores de diseño de IBM iX de Sídney, Australia, iniciaron el descubrimiento del diseño a través de un "Empathy Safari" para comprender el escenario que se desarrolló ante los médicos en estas llamadas. Los investigadores reprodujeron sus conclusiones al grupo para confirmar que se había cubierto toda la gama de arquetipos y regiones.
Inicialmente, IBM se pidió que mejorara un prototipo de "investigación de salud" existente, desarrollado por un equipo de académicos dentro de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Queensland. Este panel utilizaba miles de líneas de código para curar los datos y, aunque sentaba unas bases cruciales, era más adecuado para investigadores con más tiempo para analizar y editar grandes cantidades de datos. Para los médicos de la UCI, que trabajan entre 14 y 18 horas diarias seguidas sin dormir, era necesario un nuevo tipo de pantalla para el panel. Los datos debían aflorar rápidamente y ser consumidos en la cabecera del paciente por los médicos, agobiados por unos equipos de protección persona (EPP) que tardaban 20 minutos en ponerse y quitarse.
Gracias a IBM® Enterprise Design Thinking y metodologías ágiles, el Prof. Fraser, COVID Critical y los diseñadores de IBM iX comenzaron rápidamente a formar insights clave de su investigación. Los médicos establecieron la siguiente "Declaración de Hill" que dirigió la construcción del tablero desde el inicio hasta el despliegue:
"Como clínico de la UCI a pie de cama, o en la reunión del mediodía, quiero poder introducir datos desidentificados del paciente que estén asociados a las fechas de los hitos clave del flujo de un paciente de la UCI, y compararlos con los resultados agregados de COVID-19 de todo el mundo, filtrando por datos específicos como países que sean similares al mío, grupos de edad, gravedad de la enfermedad, terapias principales o comorbilidades que sean similares a mi paciente".
Durante la fase de descubrimiento del diseño de Empathy Safari, IBM recomendó una visión imparcial de cómo era la experiencia real para los médicos de la UCI y qué información necesitaban al alcance de la mano. Durante el diseño del panel, COVID Critical tuvo en cuenta las barreras lingüísticas y las experiencias clínicas relacionadas con las diferencias entre los países de ingresos altos, bajos y medios. COVID Critical también acuñó la expresión: "Construimos datos sin fronteras. Si nosotros no podemos viajar, ¿por qué no pueden hacerlo nuestros datos?".
"Decidimos que un panel que pudiera ser dinámico en múltiples dispositivos sería la forma más fácil y rápida de actualizar la información a diario y guiar a los médicos en su propia toma de decisiones", dice el profesor Fraser. “Cuando comenzamos a descubrir el diseño, IBM preguntó: '¿Cómo podemos mostrarlo mejor?' El equipo de IBM se volvió tan apasionado como los médicos”.
Los cinco pilares básicos del diseño sirvieron de base para todas las decisiones de diseño y desarrollo futuras:
- "Consumibilidad glanceable": los médicos necesitan ver rápidamente información que responda a todas las preguntas clave de los pacientes de una sola vez.
- "La simplicidad es clave": los médicos trabajan en un entorno complejo y en constante cambio con muchas incógnitas. No necesitan nada que añada incertidumbre.
- "Confianza en los datos": los médicos deben tener la certeza de que no se les engaña sobre decisiones de vida o muerte tomadas en momentos clave de la vida del paciente en la UCI.
- “Protegerme para proteger a los demás”: los médicos deben difundir y evaluar información sobre el uso de EPP.
- "Contextualizable": los médicos deben colocar los datos y tomar decisiones dentro del contexto de las necesidades del paciente. Los datos del paciente también deben colocarse en el contexto de los datos agregados.
Para poner prototipos de tableros funcionales en manos de los médicos y brindarles soporte en el nuevo entorno de UCI COVID-19, los diseñadores y médicos de IBM iX iteraron rápidamente diseños de tableros que reflejaban las investigaciones más recientes.
Desde enero de 2020, se han publicado más de 23 000 documentos relacionados con la COVID-19. Con el número de documentos publicados que se duplican cada 20 días, esto representa la mayor proliferación de literatura científica en la historia, lo que provoca sobrecarga de información y "fatiga del canal". Además, muchos informes no son válidos y se retiran, lo que hace que el acceso a la información actual sea más importante que nunca.
Las fuentes de datos y los canales preferidos para mantenerse al día con los datos más recientes sobre la COVID-19 incluyen publicaciones científicas y médicas confiables, así como sesiones informativas diarias sobre la administración. Las redes sociales también se utilizaron para comunicarse con colegas de confianza, incluidas plataformas como Twitter y grupos de chat privados dentro de redes confiables como WhatsApp y Viber.
Con el reloj en marcha y un misterioso asesino que sigue propagándose por el mundo, el tiempo apremia, pero los datos clínicos esenciales por fin abundan y están disponibles.
En ocho semanas, los médicos de COVID Critical, en colaboración con los diseñadores y desarrolladores de IBM, empezaron a probar una nueva aplicación para "médicos conectados" llamada Patient Outcome Indicator Dashboard. Este panel de control ingiere datos limpiados por el código de procesamiento escrito por el equipo de ciencia de datos de UQ.
Compatible con la mayoría de los principales navegadores web y disponible en teléfonos móviles, tabletas y ordenadores de sobremesa, el panel de control de visualización en tiempo real proporciona una experiencia de usuario rápida y muy visual con cinco elementos clave:
- Una visualización del panel de control inicial de conjuntos de datos relacionados con pacientes anteriores con COVID-19
- Un creador de escenarios para filtrar los parámetros deseados del paciente
- Una tarjeta de escenario que resume los parámetros del paciente seleccionados
- Visualizaciones estadísticas de flujos de datos relacionados con el subconjunto de registros de pacientes seleccionados
- Un método para comparar los escenarios de los pacientes con los resultados de los pacientes con COVID-19 actuales y anteriores para empoderar el pronóstico
IBM® Consulting diseñó y desarrolló las aplicaciones del panel de control y IBM® Cloud se desempeñó como una plataforma de desarrollo escalable y rica en seguridad como servicio (PaaS). Durante el desarrollo de herramientas, IBM® Security proporcionó herramientas para cifrar y proteger los datos confidenciales.
Además, las unidades de negocio de IBM proporcionaron su tiempo y experiencia de forma proporcional y continúan trabajando con COVID Critical para seguir mejorando las soluciones.
Hoy en día, los médicos de la UCI de todo el mundo utilizan la aplicación COVID Critical mientras tratan a pacientes con COVID-19, basándose en datos aportados por los hospitales miembros de COVID Critical. "Nos permite comparar a nuestros pacientes de la UCI con pacientes de todo el mundo, de modo que podemos hacer un seguimiento y comprender lo que podría ocurrirle a cada paciente", afirma el Dr. Asad Usman, del Departamento de Anestesia y Cuidados Críticos de la Universidad de Pensilvania.
El enfoque inicial de la aplicación clínica se centra en los datos de tratamiento relacionados con la ventilación mecánica y la diálisis. A medida que se recopilan y analizan más datos, la aplicación se ampliará para registrar y compartir características clínicas relacionadas con la función pulmonar, cardiológica, neurológica y renal.
Aunque el objetivo principal de la aplicación clínica es empoderar a los médicos en los momentos importantes, la información obtenida de la base de datos de pacientes también proporciona estadísticas de impacto relacionadas con la dotación de recursos y la previsión de camas de hospital. Por ejemplo, el costo de la ventilación mecánica de un paciente con COVID-19 se estima en USD 20 000 por día, con un costo total de tratamiento en el hospital que oscila entre USD 42 000 y USD 500 000.
En promedio, los pacientes con COVID-19 pasan 24 días en la UCI. El análisis de los datos también reveló otra estadística preocupante: cuando COVID Critical comenzó a principios de 2020, las tasas de mortalidad en UCI se ubicaban en 80 %, otra razón de la urgencia de los esfuerzos críticos de COVID.
"Los médicos y enfermeros son criaturas impulsadas por datos", dice Prof. Fraser. "Nos gusta saber qué hacer a continuación porque las apuestas son increíblemente altas. Necesitamos los datos para ayudar a tu madre y papá tanto como sea posible".
Con la incorporación de cada nuevo hospital a COVID Critical y la entrada de cada nuevo registro de paciente anonimizado a la base de datos de COVID-19, la visión fundacional detrás de COVID Critical se enfoca más de cerca. "Estábamos creando no médicos sin fronteras, pero la tecnología sin fronteras", dice Prof. Fraser.
Al poner las aplicaciones en manos de los médicos clínicos en más de 50 países de todo el mundo, los países con ingresos bajos y medios pueden beneficiarse de investigaciones desarrolladas en países de ingresos altos. Además, todos los países participantes pueden compartir información global sobre el tratamiento de un patógeno en constante cambio que no respeta fronteras.
Cuando concluya el estudio de investigación ECMOCARD, se compartirán ampliamente aún más lecciones aprendidas sobre el tratamiento de la COVID-19 en entornos clínicos y de investigación.
En el futuro, la tecnología detrás de la aplicación tiene una promesa significativa para otros temas de investigación clínica, así como otras tecnologías médicas, incluyendo dispositivos portátiles y tecnologías de bolsillo diseñadas para monitorear y actualizar. Y con más recopilación de datos existe el potencial de evolucionar el uso de la IA para acelerar la generación de conocimientos seleccionados y el intercambio de información estratégica.
Más allá de la colaboración entre continentes y entre los sectores público y privado, COVID Critical e IBM también han eliminado las barreras entre los silos profesionales. "Tradicionalmente, la colaboración entre las dos industrias, la medicina y la ingeniería informática ha sido como el petróleo y el agua", dice el Dr. Usman. "Juntos, los médicos de cuidados intensivos, los matemáticos de UQ, los científicos de datos y los expertos de IBM lideraron el rápido diseño y desarrollo de una aplicación que empodera a los médicos y difunde información estratégica en los momentos clave".
"COVID Critical, trabajando con IBM, ha creado un campo de juego nivelado al que todos en diferentes países pueden acceder de la misma manera", dice Prof. Fraser. "Si se utilizan adecuadamente, los datos y la tecnología ayudarán a prevenir infecciones, tratar a los pacientes y ayudarnos a volver al trabajo, volver a jugar, volver a viajar y volver a la educación. La tecnología y los datos utilizados de manera inteligente son el camino a seguir".
Con sede en la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, el Consorcio de Cuidados Críticos COVID (enlace externo a ibm.com) (COVID Critical) se inició en enero de 2020 para aportar conocimientos sobre el tratamiento de pacientes en estado crítico infectados por el virus SARS-CoV-2. Más de 370 hospitales se han unido a COVID Critical, que también apoya el estudio Extra-Corporeal Membrane Oxygenation for 2019 novel Coronavirus Acute Respiratory Disease (ECMOCARD).
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Producido en los Estados Unidos de América, diciembre de 2020.
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