El metaverso en la salud 4.0

Este posteo se enmarca en la línea editorial, del futuro presente, de la introducción de la tecnología de la información para la mejora del diagnóstico, la cirugía, la atención, la monitorización de los pacientes, la realidad aumentada, la simulación, la incorporación de nuevos dispositivos, esto ocurrirá en el transcurso de la próxima década, deberíamos observar en qué áreas generaríamos más impacto, efectuar alianzas con desarrolladores para mejorar la introducción y los impactos. “Debemos tener muy en cuenta en cualquier momento dado en nuestra tecnología ¿quiénes son los pacientes que se quedan atrás? ¿quiénes son los médicos que se quedan atrás? ¿cuáles son los sistemas de salud que se quedan atrás?”, esto se dijo en la Conferencia HIMSS 2022. La importancia de pensar y sostener que la tecnología de la información y la salud 4.0 deben pensarse desde la equidad.

Desde 2021, el concepto de metaverso ha sido ampliamente discutido. Se refiere a Internet a la que se accede a través de gafas de realidad virtual (VR) y realidad aumentada (AR), y se considera que es la plataforma informática móvil de próxima generación que se utilizará ampliamente en el futuro. 1 Otros creen que el metaverso es un mundo digital ternario establecido sobre la base de la tecnología digital que integra los mundos virtual y real, al que las personas ingresan con identidades digitales. La idea se originó a partir de la novela True Names.por el profesor Vernor Vinge, un matemático estadounidense. En esta historia, publicada en 1981, el autor concibe creativamente un mundo virtual que ingresa y obtiene experiencia sensorial a través de una interfaz cerebro-computadora. Más tarde, en 1992, el término «metaverso» fue acuñado por el escritor estadounidense de ciencia ficción Neal Stephenson en su novela Snow Crash , en la que los personajes exploran un mundo de Internet paralelo al mundo real, utilizando avatares digitales de sí mismos para la percepción y la interacción. 2 , 3

Figura 1 . 
Aplicación de la máquina todo en uno BRM y avances en I+D del sistema holográfico para el diagnóstico precoz de 
nódulos pulmonares y cribado de cáncer de pulmón.
figura 2 
Diagrama de flujo de la implementación del Metaverso en Medicina mediante la aplicación de la construcción y emulación holográfica, y la integración e interconexión virtualidad-realidad.

El auge del metaverso ha traído infinitas posibilidades a todo tipo de sectores y ocupaciones, como la producción de videojuegos, el ocio y el entretenimiento. Las exhibiciones de los museos han evolucionado con diversas tecnologías digitales, 4 y han surgido nuevos modelos de ventas de metaverso del comercio minorista tradicional. 5 Algunos investigadores han estudiado la comunidad artística del mundo virtual 3D. Con respecto a las redes sociales, el 28 de octubre de 2021, Mark Zuckerberg anunció que Facebook había cambiado su nombre a «Meta» para alinear a la empresa con su enfoque en las nuevas tecnologías informáticas y el metaverso. 6 Otros buscan entender cómo se practica el periodismo en el metaverso. 7 , 8

Recientemente, Bai y sus colegas propusieron el metaverso en medicina, 9 y sugirieron nombrar 2022 como el Año del Metaverso en Medicina. El grupo de expertos discutió más a fondo la definición del metaverso en el contexto médico, y su concepto y escenarios de aplicación, así como su importancia clínica. Se espera que este nuevo concepto contribuya a mejorar la atención integral en salud, así como la prevención y tratamiento de enfermedades, y a actualizar el actual modelo de diagnóstico y tratamiento – que varía entre médicos y hospitales, creando estándares desiguales afines a la producción en talleres artesanales (referido a como el “modelo de taller artesanal” en adelante) – a un modelo moderno de línea de montaje que cumple con los estándares nacionales e incluso internacionales.

2 . El concepto de metaverso y sus posibles aplicaciones en medicina

Para comprender la validez y factibilidad de aplicar el metaverso en medicina, es necesario primero comprender su concepto. El metaverso es Internet al que se accede a través de gafas VR y AR, 1 que ha sido cada vez más reconocido y se considera una manifestación de las plataformas informáticas móviles de próxima generación. De manera similar, el Metaverso en Medicina se puede definir como el Internet médico de las cosas (MIoT) facilitado mediante el uso de gafas AR y VR.

La práctica actual también implica la amplia gama de aplicaciones del metaverso, que incluye entornos generales, como actividades sociales, comercio electrónico, educación, juegos y pagos, 10 y campos especiales, como la medicina. 9 De hecho, muchas de las aplicaciones basadas en Internet con las que estamos familiarizados ya tienen presencia en el metaverso. Mirando hacia atrás en la historia, la computadora personal (PC), sin duda la principal plataforma informática de la década de 1990, se aplicó en la telemedicina. 11 Más tarde, asistimos al auge del teléfono móvil. Este ha ido sustituyendo paulatinamente al PC, 12 y se ha integrado en internet o Internet de las Cosas (IoT). 13

Hoy en día, muchas personas creen que las gafas VR y AR se convertirán en una parte importante de las plataformas informáticas de próxima generación. 

Las aplicaciones de Internet también sufrirán actualizaciones y desarrollo iterativo junto con el reemplazo de las plataformas informáticas. Por ejemplo, donde anteriormente teníamos software de mensajería instantánea basado en Internet en PC, incluidos QQ y Microsoft Service Network (MSN), para intercambios sociales, hoy en día usamos WeChat en nuestros teléfonos móviles. 14 , 15 , 16 De manera similar, se han producido cambios significativos en el comercio electrónico, ya que surgen nuevas aplicaciones en la era de los teléfonos inteligentes, como la intervención en el consumo de tabaco. 17Al implementar la función de posicionamiento preciso de los teléfonos inteligentes, Local Life es capaz de recomendar servicios de alta calidad a una distancia de 3 km de los usuarios, algo que era imposible en la era de las PC. Crea una experiencia de usuario completamente nueva basada en la nueva plataforma, que también se puede aplicar para la prevención y el control de COVID-19. 18

¿Por qué el concepto de metaverso es tan ampliamente aceptado y por qué se ha puesto énfasis en su aplicación en el campo médico? 

Porque las tecnologías realidad virtual y aumentada permitirán que todos usen avatares digitales para la comunicación cara a cara en el mundo virtual. Los avances tecnológicos han transformado el comercio electrónico y pueden conducir a cambios en las aplicaciones para servicios médicos y de salud integrales. Para comprender la influencia de las gafas VR y AR en las aplicaciones basadas en Internet, debemos analizar la esencia de las tecnologías adoptadas por estas gafas, es decir, mostrar las interacciones principales de la nueva plataforma. En el pasado, la interfaz de pantalla bidimensional determinaba que todas las aplicaciones estuvieran basadas en ventanas secundarias, ya sea en PC o teléfonos móviles. Esta fue la razón por la que el sistema operativo de Microsoft se llamó “Windows”. La interacción del usuario se completó mediante clics y arrastres del mouse, mientras que las gafas VR y AR pueden proporcionar una interfaz tridimensional para la visualización y la interacción, lo que nos permite sumergirnos en un mundo virtual de información. Imagine que una persona virtual frente a nosotros está conversando con nosotros, o que hay un estante virtual lleno de todo tipo de productos a nuestro lado. 

En este espacio tridimensional, la interacción puede darse a través de los movimientos corporales, el lenguaje, los gestos y la mirada. o que hay un estante virtual lleno de todo tipo de productos a nuestro lado. .19 La interfaz tridimensional para la visualización y la interacción es el escenario fundamental en tales aplicaciones, y la superestructura sin duda sufrirá cambios revolucionarios, incluida la expansión drástica de sus escenarios de aplicación en medicina y atención médica integral. 19

El reemplazo de la plataforma informática conducirá a cambios tremendos en toda la industria de Internet, incluidos el hardware, el software, los sistemas operativos e incluso la estructura de la industria. 19 También se espera que se produzca una transformación en el campo de la medicina. 9 De manera similar, a la revolución de la PC al teléfono inteligente, los avances tecnológicos actuales darán como resultado el surgimiento de nuevos actores clave en diferentes áreas, incluida la medicina y la industria de la salud.

3 . El Internet médico de las cosas (MIoT) facilita importantes escenarios de aplicación para el metaverso

3.1 . El MIoT puede ayudar en la práctica de la medicina P4

El término “Internet de las cosas” (IoT), acuñado por el profesor Kevin Ashton en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en 199920 originalmente se refería a la aplicación de tecnología y dispositivos de identificación por radiofrecuencia (RFID), combinados con Internet. , utilizando protocolos de comunicación acordados para gestionar objetos de forma inteligente.

Desde 2008, Bai et al. han estado desarrollando un innovador espirómetro inalámbrico integrado con un teléfono móvil, que se presentó en un artículo publicado por la American Thoracic Society (ATS) en ATS NEWS (Vol. 35, No. 7/8). 21 Siendo uno de los primeros en introducir el Internet médico de las cosas en China y en todo el mundo, Bai y su equipo también construyeron la primera plataforma de gestión y telemonitorización doméstica basada en MIoT del mundo para el síndrome de apnea-hipopnea obstructiva del sueño (SAOS). 22 Se ha desempeñado como editor de Practical Medical Internet of Things 23 y Guidelines on Applying Medical Internet of Things for the Graded Diagnosis and Treatment 24 (People’s Medical Publishing House),Medical Internet of Things (Science Press), 25 y junto con Christoph Thüemmler, como autor de Health 4.0 (Springer Publishing Company). 26 Aunque MIoT aún se encuentra en una etapa temprana de desarrollo, está mostrando un gran potencial y ya se ha aplicado en muchos campos médicos. Hoy, MIoT se ha convertido en sinónimo de una red de objetos físicos a través de Internet, 13integrado con hardware y software, con el propósito de percepción, transmisión y procesamiento inteligente en una variedad de escenarios de aplicaciones médicas. Estamos presenciando un crecimiento significativo en la aplicación de MIoT para fines clínicos junto con la diversa extensión de dispositivos integrados que integran el mundo virtual (información) y el mundo real (objetos), lo que nos permite crear un gran mercado de atención médica que beneficia a los pacientes. .

El MIoT se ha convertido en un concepto cada vez más reconocido en China y en el extranjero. En un reciente estudio de mapeo sistemático realizado por Sadoughi et al., 27Se seleccionaron artículos publicados entre 2000 y 2018 en las principales bases de datos científicas en línea, incluidas IEEE Xplore, Web of Science, Scopus y PubMed, y se revisaron un total de 3679 artículos relacionados con el IoT en medicina, entre los cuales finalmente se seleccionaron 89 artículos. basado en criterios específicos de inclusión/exclusión. Se demostró que China, India y los Estados Unidos son los principales países en la producción de conocimiento sobre MIoT. Además, la ambigüedad de los términos asignados al IoT, a saber, sistema, plataforma, dispositivo, herramienta, etc., y sus usos intercambiables en la literatura, sugirieron que se requería un estudio taxonómico para investigar las definiciones precisas de estos términos. Los documentos también demostraron la amplia influencia y el reconocimiento que ha ganado MIoT.

3.2 . El MIoT puede ayudar a mejorar la calidad de la atención médica

En la Estrategia para la Innovación Estadounidense (2014), 28 la adopción de TI en medicina y atención médica se consideró como uno de los 6 campos prioritarios para la innovación en los EE. UU. La aplicación Asthma Health (AHA) fue diseñada para realizar investigaciones de salud a gran escala y proporcionar monitoreo de la contaminación del aire en tiempo real. Basado en el análisis de datos del diario electrónico de asma de los usuarios, esta aplicación puede predecir ataques agudos, contribuyendo a la prevención primaria y secundaria de la enfermedad. 29 Como parte del Leading Age Center for Aging Services Technologies (CAST), Intel desarrolló redes de sensores inalámbricos (WSN) para soluciones de atención médica en el hogar. 30Los dispositivos de detección integrados en objetos como zapatos, muebles y electrodomésticos podrían hacer posible que las personas mayores y las personas con discapacidad continúen viviendo de forma independiente en el hogar, mientras que el personal médico y los trabajadores sociales también podrían brindar asistencia cuando sea necesario. Patrocinado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), el MIT llevó a cabo una investigación sobre WSN de potencia ultrabaja, mientras que la Universidad de Auburn dedicó un esfuerzo considerable al estudio de las redes de sensores autoorganizados, 31 y completó el desarrollo de algunos sistemas experimentales. Los científicos de la Universidad de Rochester construyeron una sala médica inteligente equipada con sensores inalámbricos en los que se utilizó polvo para medir signos importantes del ocupante (como la presión arterial, el pulso y la respiración), la posición para dormir y las actividades diarias las 24 horas.32

El proyecto AMON, 33 financiado por el programa EU IST FP5 con la participación de varios institutos de investigación, tenía como objetivo desarrollar un sistema de alerta y telemonitorización portátil. El dispositivo de pulsera integraba un sistema que incluía la recopilación y evaluación continuas de múltiples parámetros vitales, la detección y gestión inteligentes de una emergencia médica y una conexión celular a un centro médico. STMicroelectronics y Mayo Clinic desarrollaron conjuntamente una innovadora plataforma de telemedicina para el manejo de enfermedades cardiovasculares crónicas. 34 No solo realizó un seguimiento a largo plazo sin interferir con las actividades cotidianas del paciente, sino que también proporcionó opciones de tratamiento adecuadas basadas en información clínica específica y parámetros fisiológicos. 

Un estudio de la Universidad de Málaga y la Universidad de Almería propuso una WSN en tiempo real con un oxímetro de pulso especialmente diseñado, usando un software instalado en una PC o PDA para monitorear el pulso y la saturación de oxígeno periférico (SpO 2 ) de diferentes pacientes en el mismo tiempo, consiguiendo una gran sencillez a un bajo coste. 35

Japón, con su sólida red y base tecnológica para IoT, también ha ido aumentando la inversión en el sector de la informatización médica. Por ejemplo, Toshiba desarrolló un sistema de inteligencia artificial (IA) compuesto por sensores portátiles que se colocan en la muñeca y un PDA que puede monitorear y analizar la salud, las actividades diarias y los hábitos personales del usuario. 36 Al ofrecer recordatorios y consejos sobre una dieta saludable y ejercicio regular, adaptados a individuos específicos, la IA desempeñó un papel clave en la realización de cambios de comportamiento y la reducción del riesgo de enfermedades relacionadas con el estilo de vida. Basado en el movimiento de la muñeca, la frecuencia del pulso y la actividad electrodérmica , el software alcanzó un 90 % de precisión en la detección de las actividades del usuario, como comer y hacer ejercicio.

China ha estado investigando la aplicación de MIoT en la práctica clínica desde 2008, incluido el diagnóstico temprano del cáncer de pulmón asistido por IA. Los investigadores crearon una base de datos para el entrenamiento y la validación de un modelo de aprendizaje profundo multimodal y establecieron un sistema de computación en la nube basado en una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) para el procesamiento paralelo, con acceso a registros médicos electrónicos (EMR) y el archivo y la comunicación de imágenes. sistema (PACS). Al desarrollar PNapp5A, una aplicación asistida por IoT que adoptó una evaluación de nódulos pulmonares en cinco pasos , lograron mejorar el diagnóstico temprano de nódulos pulmonares utilizando tecnologías de gestión basadas en macrodatos. 37 

El equipo también tomó la iniciativa de desarrollar el Consenso de expertos chinos sobre el diagnóstico y tratamiento de los nódulos pulmonares 38 , 39 , 40 y promovió la plataforma MIoT en alrededor de 900 hospitales donde se encuentran los centros y subcentros de la Alianza China contra el Cáncer de Pulmón (CAALC). Según el Hospital Zhongshan, Universidad de Fudan, un total de 16 417 casos de nódulos pulmonares se sometieron a tratamiento quirúrgico entre 2014 y 2019, entre los cuales se informaron 9980 casos (60,8 %) de cánceres de pulmón en etapa temprana. La edad promedio de los pacientes disminuyó de 63 a 50 años durante los 6 años. 41

Sobre la base de su experiencia en el diagnóstico preciso de nódulos pulmonares de menos de 10 mm con asistencia de IA, el profesor Chunxue Bai propuso el concepto de un equipo multidisciplinario humano-computadora (MDT), con el objetivo de realizar consultas sobre la base de la comunicación e interacción persona-computadora. Se han llevado a cabo ensayos con servicios ambulatorios que adoptan un MDT humano-computadora, proporcionando diagnósticos integrales y planes de tratamiento que combinan las sugerencias de los expertos y los resultados de la IA. Este nuevo enfoque facilita la estandarización de la detección, el diagnóstico y el tratamiento del cáncer de pulmón en etapa temprana para casos difíciles con nódulos pulmonares indeterminados. 40

Otra aplicación clínica en China es el diagnóstico y tratamiento asistido por IA de la neumonía viral . Se puede utilizar un sistema inteligente diseñado con precisión con acceso a la información clínica relevante y a la tomografía computarizada para la detección y el manejo de casos sospechosos y casos indeterminados. Por ejemplo, se desarrolló una herramienta basada en teléfonos móviles llamada nCapp para el diagnóstico y tratamiento de COVID-19, y fue recomendada por la ATS. 42 

Además, China está trabajando en la aplicación de MIoT para el manejo de enfermedades crónicas, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica(EPOC) y asma. Al aprovechar el entrenamiento de big data y el MIoT integrado con un espirómetro portátil, es factible brindar orientación y planes precisos y personalizados para las actividades de la vida diaria de cada paciente, con el fin de aliviar la afección, mejorar su calidad de vida y prevenir enfermedades agudas. exacerbaciones de la enfermedad. 43

3.3 . Importancia del MIoT

China se ha enfrentado a disparidades en los recursos de salud entre regiones y hospitales. Los hospitales rurales pequeños tienden a tener escaso acceso a dispositivos médicos de alta gama («cobertura de equipo insuficiente»), los médicos locales tienen experiencia técnica limitada («competencia técnica insuficiente») y los pacientes a menudo tienen un reconocimiento deficiente de la atención médica («cobertura de equipo insuficiente»). satisfacción del paciente»). Debido a estas “Tres Deficiencias”, muchos pacientes prefieren acudir a los grandes hospitales y consultar a médicos destacados para un mejor diagnóstico y tratamiento, lo que genera dificultades en el registro y la hospitalización, que se denominan las “Dos Dificultades”. 23 , 24 , 25 , 44

La afluencia de pacientes rurales a los hospitales de las ciudades también restringe el tiempo que cada experto puede pasar con cada paciente, lo que genera limitaciones en la distribución de los servicios de prevención, atención médica, manejo de enfermedades y rehabilitación, a las que nos referimos como las “Cuatro Limitaciones”. Para abordar estos problemas, propusimos utilizar MIoT y sugerimos usar las tres funciones básicas de MIoT, percepción integral, transmisión confiable y procesamiento inteligente, para ayudar a los médicos en la práctica clínica, 23 , 24 , 25 que se han aplicado con éxito en muchos casos.

Además, debido a la creciente demanda de atención médica y al gran número de profesionales involucrados, es costoso brindar servicios de atención médica satisfactorios y accesibles para los pacientes. El IoT, que combina tecnologías de comunicación con dispositivos móviles inteligentes, puede desempeñar un papel crucial para abordar este problema. Como una de las innovaciones implementadas con mayor frecuencia en el sector de la salud electrónica, el MIoT ha estado redistribuyendo los servicios de atención médica desde los centros médicos hasta los hogares y el lugar de trabajo. 45 

Desde 2018, la producción de conocimiento en MIoT y campos relevantes ha aumentado significativamente. Adicionalmente, la pandemia de COVID-19 ha puesto de manifiesto la necesidad de la prestación de servicios de salud a los pacientes en el domicilio, lo que también se considera como uno de los objetivos de la e-salud, y en especial del MIoT.46 Por un lado, las aplicaciones IoT suelen desarrollarse para ahorrar costes, ofrecer una mayor accesibilidad para los pacientes en el hogar y fomentar el empoderamiento del paciente, lo que sirve para promover la atención sanitaria y el bienestar personal. Por otro lado, el modelo Digital Twin, introducido en 2002 por Grieves como un nuevo estándar para la Industria 4.0, 47hace posible la integración de tecnologías VR y AR en el MIoT, y acelerar la transformación en aplicaciones clínicas con alta eficiencia (IEEE – Digital Twin: Enabling Technologies, Challenges and Open Research). Sin embargo, como disciplina emergente en ciencia aplicada, MIoT enfrenta una serie de desafíos como cualquier otra nueva tecnología médica, especialmente en términos de supervisión médica, seguro médico y la brecha digital, todos los cuales deben validarse y abordarse. por la aplicación clínica a gran escala y la promoción en un futuro próximo. 48

Bai et al. Se espera que el MIoT se convierta en una escuela de pensamiento, 9 y se convierta en una poderosa herramienta médica, ya que tiene el potencial de realizar “simplificación de problemas complejos, digitalización de problemas simples, programación de problemas digitales y sistematización de problemas de programación”. 

El objetivo final es mejorar la medicina y la atención médica de China del modelo actual, que varía entre médicos y hospitales y tiene niveles de servicio desiguales, a un modelo moderno de línea de montaje que cumpla con los estándares nacionales e incluso internacionales, cumpliendo así nuestra visión: los médicos sabios tratan pacientes antes de la aparición de enfermedades, los grandes médicos benefician al público en general.

3.4 . Limitaciones del MIoT

eDe acuerdo con la presente teoría MIoT, es factible superar las «Tres Insuficiencias», «Dos Dificultades» y «Cuatro Limitaciones», y realizar diagnósticos y tratamientos graduados eficientes y precisos a través del vínculo entre los médicos en grandes hospitales (expertos en la nube ) y los médicos de hospitales pequeños y rurales (médicos terminales). La investigación y el desarrollo continuos de tecnologías relacionadas también contribuirán a mejorar el diagnóstico y el tratamiento graduados. 27 , 37

Sin embargo, los siguientes problemas persisten en la práctica clínica:

(1) Los expertos en la nube no están disponibles para participar en conferencias de divulgación científica y profesionales como si estuvieran presentes en todo momento y en todos los entornos. 

(2) Los expertos en la nube no están disponibles para brindar orientación a los médicos terminales sobre el diagnóstico y el tratamiento en todo momento y en todos los entornos. 

(3) En los ensayos clínicos, los principales investigadores no están disponibles para supervisar la investigación e instruir al equipo en todo momento y en todos los entornos. 

(4) Debido a la falta de control de calidad en tiempo real en todo momento y en todos los entornos, el diagnóstico y tratamiento no estándar, el llamado «modelo de taller artesanal», todavía existe en un grado considerable.

La verdadera causa radica en la incompatibilidad entre el servicio que brindan los expertos en la nube y las necesidades del mundo real, la incapacidad de los expertos en la nube para atender al público en general en todo momento y en todos los entornos, y las limitaciones de la tecnología de internet. sí mismo. Por lo tanto, es necesario desarrollar una plataforma digital optimizada para abordar las limitaciones del MIoT, especialmente en lo que respecta a la comunicación e interacción entre el humano y la computadora, y la integración e interconexión entre el mundo virtual y el real. Es gratificante que el surgimiento del metaverso haya brindado una posible solución a todos estos problemas, que además sirve de base para la propuesta y desarrollo del Metaverso en Medicina. 26 , 27 ,49 , 50

4 . El metaverso proporciona soporte técnico para maximizar el valor del MIoT

4.1 . El prototipo del Metaverso en Medicina implica perspectivas para su desarrollo

El metaverso en medicina, que se define como la Internet médica de las cosas a la que se accede a través de gafas AR y/o VR, indica la importancia de las tecnologías AR y VR. Hemos realizado una extensa investigación sobre MIoT, 50 que sirve como base para establecer el Metaverso en Medicina. Por ejemplo, nos enfocamos en la investigación y el desarrollo de la máquina todo en uno BRM, que puede verse como el prototipo del Metaverso en Medicina ( Fig. 1 ). Más recientemente, hemos iniciado un estudio relacionado para explorar más a fondo cómo implementar el Metaverso en Medicina mediante la aplicación de la construcción y emulación holográfica, y la integración e interconexión de virtualidad-realidad ( Fig. 2). Para ponerlo en práctica mejor, sugerimos ampliar el concepto agregando percepción comprensiva a la construcción holográfica, procesamiento inteligente a la emulación holográfica, control de calidad a la integración virtualidad-realidad e integración humano-computadora a la interconexión virtualidad-realidad, realizando así “simplificación de problemas complejos, digitalización de problemas simples, programación de problemas digitales y sistematización de problemas de programación”. 50Este enfoque puede superar el obstáculo de que las plataformas de telemedicina y atención médica basadas en Internet apenas desempeñan un papel activo en los hospitales del condado, especialmente en los pueblos y ciudades rurales. Además, facilitará el diagnóstico y tratamiento escalonado, y contribuirá a transformar el actual modelo de taller artesanal, que varía entre médicos y hospitales con niveles desiguales, en un modelo moderno de cadena de montaje que cumpla con los estándares nacionales e incluso internacionales.

4.2 . La construcción holográfica y la emulación holográfica mejorarán aún más el MIoT

La construcción holográfica, también conocida como información multidimensional o estereoscópica, se refiere a un modelo que incorpora toda la información de un determinado sistema, que ha sido recopilada y compilada desde múltiples canales, perspectivas y posiciones. 51 Los datos del sistema deben incluir no solo información específica sobre el estado de funcionamiento de cada dispositivo, la transmisión de datos y la interacción del sistema, sino también datos sobre los factores que influyen en el funcionamiento del sistema, como el entorno natural y social en el que se encuentra el sistema. En la actualidad, la inspección de casas VR y la inspección de tiendas son aplicaciones en la construcción holográfica. 52 , 53La emulación holográfica es una característica nueva que reduce enormemente el tiempo de iteración al desarrollar aplicaciones holográficas en Unity. Los estudios han demostrado que los desarrolladores que crean aplicaciones para Microsoft HoloLens se beneficiarán de inmediato al poder crear prototipos, depurar e iterar el diseño directamente desde Unity Editor sin verse atascados por largos tiempos de construcción e implementación. 54 Aunque la investigación actual no se aplica a la medicina, nuestro estudio preliminar sugiere que la emulación holográfica es una técnica prometedora para el campo médico porque puede abordar la cuestión de cómo permitir que los expertos brinden servicios en todo momento y en todos los entornos, que no pueden ser resuelto por el MIoT.

¿Cómo podemos aplicar completamente la construcción holográfica y la emulación holográfica en la práctica médica? El primer paso es comprender los cambios patológicos, fisiopatológicos o bioquímicos que provocan las diferentes enfermedades, para poder implementar estrictamente la medicina P4 (predictiva, preventiva, personalizada y participativa). Para resolver problemas prácticos, sugerimos introducir el concepto de percepción comprensiva en la construcción holográfica y emulación del metaverso, ya que estudios actuales han confirmado que puede cumplir con los requisitos del Metaverso en Medicina. Ya se ha establecido una base tecnológica sólida en medicina, incluido el uso de una variedad de sensores que aplican componentes fotosensibles, sensibles a gases, sensibles a la fuerza, sensibles al sonido y sensibles a la radiación, exámenes bioquímicos para evaluar la función hepática y renal,espirómetro y el pulsioxímetro. Estas tecnologías nos permiten monitorear los cambios fisiológicos, fisiopatológicos y bioquímicos en el cuerpo en todo momento y en todos los entornos (o en parte), y crear una infografía completa de la condición de salud, subsalud o enfermedad. En consecuencia, los médicos y los pacientes pueden ingresar al metaverso con su propio gemelo digital y practicar la medicina del metaverso a través de la interconexión virtualidad-realidad. Solo cuando el metaverso cree una experiencia inmersiva, en la que las personas no puedan distinguir el mundo virtual del real, atraerá la participación de pacientes y médicos. 55

El metaverso en medicina también se puede aplicar para mejorar la eficiencia de la educación y la capacitación, ya que puede abordar los problemas de que los expertos en la nube no están disponibles para participar en la divulgación científica y conferencias profesionales, o para brindar orientación a los médicos terminales sobre diagnóstico y tratamiento como si estuvieran presentes en todo momento y en todos los entornos. Por ejemplo, utilizamos la máquina todo en uno BRM que adopta la tecnología de emulación holográfica para mostrar a los estudiantes el mecanismo del cáncer de pulmón inducido por el tabaquismo. 56 Esta práctica pedagógica pionera produjo efectos sensacionales porque los estudiantes observaron de manera inmersiva el daño alveolar causado por el tabaquismo y su relación con la aparición del cáncer de pulmón ( fig. 3). Además, también podemos entrenar a los alumnos para que dominen rápidamente diversas técnicas terapéuticas como si estuvieran presentes en la práctica clínica, como la navegación magnética, una técnica difícil de aplicar en cirugías con endoscopia respiratoria . Si se utiliza la emulación holográfica en la docencia y la práctica clínica, sin duda nos ayudará a conseguir mejores resultados con menos esfuerzo. 57

Figura 3 . 
La máquina todo en uno BRM que adopta la tecnología de emulación holográfica demuestra vívidamente el mecanismo del cáncer de pulmón inducido por el tabaquismo, el daño alveolar causado por fumar y su relación con la aparición del cáncer de pulmón

La investigación y práctica del Metaverso en Medicina puede ser difícil, ya que la estructura corporal, la etiología, los cambios patológicos y fisiopatológicos, así como la farmacodinámica en diferentes pacientes son sumamente complicados. Sin embargo, con base en los casos exitosos de aplicación del concepto de Metaverso en Medicina en el diagnóstico y tratamiento de nódulos pulmonares , estimamos que se pueden encontrar soluciones y principios a través de una clasificación cuidadosa de las enfermedades y la extensión de la investigación sobre la aplicación del metaverso en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades a diferentes categorías. En otras palabras, debemos desarrollar y seguir las pautas de consenso para “simplificar problemas complejos”. 50Después de desarrollar una solución que combine la percepción integral con la construcción holográfica, la información requerida para la construcción holográfica se transmitirá al «Metaverso en la nube de medicina», en preparación para el siguiente paso, la emulación holográfica más el procesamiento inteligente y, finalmente, la transformación del real. mundo a través del virtual. Una vez que se resuelvan todos estos problemas, podremos aprovechar la tecnología de emulación en el mundo virtual para buscar soluciones óptimas para los problemas de la realidad y mapearla en el mundo real a través de la integración virtualidad-realidad, de modo que los expertos virtuales y reales proporcionar orientación para la práctica médica en el mundo real.

4.3 . La integración e interconexión virtualidad-realidad pueden superar las limitaciones del MIoT

Para maximizar el valor de MIoT en la resolución de problemas para los pacientes, es importante brindar asistencia de alta calidad para tratar todo tipo de problemas en la práctica clínica. Esta es exactamente la ventaja del Metaverso en Medicina. Además de «digitalizar problemas simples», que ya es posible gracias al uso de MIoT, Metaverse in Medicine proporciona diagnóstico inteligente o asistencia robótica en el tratamiento (como en cirugías), lo que permite que todos los estudiantes tengan acceso a prácticas para ganar experiencia y cerrar con éxito la brecha entre la educación y la práctica. 58Nuestros estudios previos han demostrado que es factible monitorear los parámetros fisiopatológicos de enfermedades con sensores conectados a MIoT y ayudar al diagnóstico clínico y al tratamiento basado en el procesamiento inteligente de los datos. Por ejemplo, las imágenes de tomografía computarizada para la detección temprana del cáncer de pulmón se han transmitido a una computadora en la nube para un procesamiento inteligente para obtener asistencia en el diagnóstico y el diagnóstico diferencial. 59 El mismo enfoque se puede adoptar en el Metaverso en Medicina porque es el MIoT facilitado usando gafas AR.

La incorporación de las gafas AR al MIoT lo lleva al siguiente nivel, la integración virtualidad-realidad. Los expertos en la nube, tanto en el mundo virtual como en el real, guiarán a los médicos terminales en todo momento y en todos los entornos, transformando el diagnóstico y el tratamiento del modelo actual de taller artesanal a un modelo moderno de línea de montaje caracterizado por niveles de servicio homogéneos que cumplen con los estándares nacionales. e incluso estándares internacionales. La integración virtualidad-realidad en el Metaverso en Medicina fortalecerá efectivamente el vínculo entre los participantes (médicos y pacientes), el entorno real (dispositivos) y el entorno virtual (médicos, pacientes y dispositivos virtuales). 60El objetivo final es crear un entorno natural e inmersivo e integrar la virtualidad en la realidad para brindar servicios médicos basados ​​en la vinculación humano-computadora. 61 El posicionamiento de alta precisión, la presentación del entorno integrado virtualidad-realidad, las pantallas ópticas y la interacción multisensorial son algunas de las tecnologías clave necesarias para lograr la integración virtualidad-realidad. 62 Además, las diversas funciones del MIoT, como el diagnóstico y el tratamiento inteligentes, el manejo de enfermedades y, especialmente, el control de calidad, también deben mostrarse en las gafas AR. Por lo tanto, es crucial diseñar y producir dispositivos de alta gama, hacer planes elaborados, organizar educación y capacitaciones y desarrollar técnicas innovadoras para el control de calidad.

En un esfuerzo por poner en práctica el Metaverso en Medicina, no solo se deben tener en cuenta los dispositivos MIoT, sino que los profesionales a nivel de base y los médicos especialistas también deben familiarizarse con los conocimientos y habilidades relevantes, y una estrecha colaboración entre la nube los expertos, los médicos terminales y los pacientes serán requeridos a lo largo de la práctica. Además de los entrenamientos generales, el control de calidad de conformidad con los estándares internacionales es esencial en la aplicación clínica del metaverso. (La App desarrollada en base al Metaverso en Medicina brindará asistencia en el control de calidad del MIoT.) Por ejemplo, en la evaluación de nódulos pulmonares, integración de expertos (en la realidad) y robots (en la virtualidad, equipado con un sistema de IA) aseguró que los resultados del diagnóstico alcanzaran una alta sensibilidad y especificidad. Para llevar a cabo un estricto control de calidad, debemos entrenar a los robots con aprendizaje profundo e incorporar las pautas de consenso.63 Actualmente, el control de calidad no se puede realizar automáticamente en todo momento y en todos los entornos, mientras que el Metaverso en Medicina puede superar estas desventajas a través de la interconexión virtualidad-realidad y la integración humano-computadora entre los robots humanoides y los expertos en la nube, logrando mejores resultados con menos esfuerzo en el control de calidad.

La combinación entre la interconexión virtualidad-realidad y la integración humano-computadora es la característica más importante y valiosa del Metaverso en Medicina en la práctica clínica. De hecho, las tecnologías para la interconexión virtualidad-realidad son bastante maduras, pero los excelentes resultados de diagnóstico y tratamiento no son posibles sin la integración humano-computadora. En teoría, la integración humano-computadora se refiere a una nueva forma de inteligencia generada por la interacción del hombre, la computadora y el entorno del sistema. A diferencia de la inteligencia humana y la inteligencia artificial, la nueva generación de sistemas inteligentes tiene propiedades tanto físicas como biológicas. 64La interacción humano-computadora involucra principalmente aspectos fisiológicos y psicológicos de la ergonomía que no están dominados por el cerebro, mientras que la inteligencia integrada humano-computadora se enfoca en la inteligencia dominada por el cerebro combinada con la “computadora”. Desde una perspectiva médica, esta combinación, o “integración humano-computadora”, se refiere al esfuerzo conjunto de los expertos en la nube y los robots para comunicarse entre sí para resolver problemas médicos. Sugerimos combinar la interconexión virtualidad-realidad y la integración humano-computadora por programación, para “sistematizar los problemas”, y propusimos el concepto de “MDT humano-computadora”, 50adopción de tecnología digital programada para facilitar la interconexión virtualidad-realidad. Los resultados del estudio de nuestra aplicación clínica durante los 3 años han indicado que la MDT humano-computadora es una manifestación perfecta del valor clínico del Metaverse en Medicina, ya que mejora significativamente la sensibilidad y la especificidad en la evaluación de nódulos pulmonares. Se cree que este enfoque también se puede adoptar en otros escenarios de aplicación, como la prevención de enfermedades, la atención médica, el autocuidado y la enfermería geriátrica, de modo que los expertos en la nube virtual y real brinden orientación a los médicos terminales para implementar el diagnóstico y el tratamiento. en línea con las guías de consenso. Por ejemplo, durante la cirugía robótica , los expertos en la nube pueden guiar a un robot distante para realizar un tratamiento quirúrgico en el paciente.

5 . Perspectivas

Este estudio muestra que las condiciones están maduras para el establecimiento del Metaverso en Medicina, y los expertos llegaron a un consenso sobre cómo desarrollarlo para servir mejor a la medicina y la atención médica integral. Al aplicar la plataforma Cloud Plus Terminal, integrada con gafas AR y VR y el Internet médico de las cosas, los expertos en la nube virtual y real y los médicos terminales pudieron comunicarse e interactuar en el metaverso para la educación médica, la divulgación científica, la consulta, la calificación. diagnóstico y tratamiento, e investigación clínica. Junto con su desarrollo, la aplicación del Metaverso en Medicina podría expandirse a la atención médica integral, no solo permitiendo que los expertos en la nube virtual y real y los usuarios de terminales (incluidos los médicos terminales, pacientes e incluso sus familiares) interactúen,

Los principales escenarios de aplicación clínica y no clínica del Metaverso en Medicina incluyen: (1) investigación, (2) desarrollo de software de computadora, (3) consultoría, (4) divulgación científica, (5) educación y capacitación, (6) desarrollo clínico (RCT, RWS, etc.), (7) asistencia sanitaria, (8) exploración física, (9) autocuidado y enfermería geriátrica, (10) diagnóstico y tratamiento de enfermedades, (11) terapia con fármacos y dispositivos, (12 ) tratamiento quirúrgico, (13) gestión hospitalaria, (14) farmacia, (15) control de calidad en medicina, (16) prevención de enfermedades, (17) seguros, (18) reunión, etc. Aunque los ensayos sólo se han realizado en un pocos escenarios en la actualidad, creemos que es solo cuestión de tiempo que el metaverso se aplique perfectamente en todos estos escenarios, con la sólida base técnica del MIoT y el metaverso.Si nos movemos con los tiempos y trabajamos contrarreloj, podremos acelerar el progreso hacia el logro de nuestros objetivos.

Aprovechar las altas tecnologías del Metaverso en Medicina en estos escenarios de aplicación también contribuirá a cumplir nuestra visión de beneficiar al público en general. Además, cabe señalar que la seguridad es un requisito previo del Metaverso en Medicina, y un sistema de seguridad confiable es la base para garantizar el funcionamiento normal de dicha plataforma. La disponibilidad, la confidencialidad, la integridad y la capacidad de control deben tenerse plenamente en cuenta en el diseño de un sistema de seguridad integral para garantizar la seguridad física, la seguridad del sistema, la seguridad operativa y la seguridad de gestión.

Publicado por saludbydiaz

Especialista en Medicina Interna-nefrología-terapia intensiva-salud pública. Director de la Carrera Economía y gestión de la salud de ISALUD

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