Democratizar la evaluación de la salud cerebral

Para esta historia de innovación, me senté con Scott Anderson, director clínico de SyncThink (ahora NeuroSync), una empresa tecnológica en expansión de Palo-Alto que acaba de lanzar la tercera generación de su plataforma de salud y rendimiento cerebral, EYE-SYNC®, en el casco Pico Neo 2 Eye VR.

Scott es brillante, humilde y apasionado por lo que hace. Creo que debe de ser ese profundo sentimiento de orgullo que la gente desarrolla cuando trabaja con la innovación, desacreditando viejas teorías y aportando nuevos conocimientos que tienen el potencial de mejorar la calidad de vida de millones de personas. Y aunque la pandemia nos ha impedido sentarnos en la misma habitación, el sentido de propósito de Scott es palpable incluso a través del vídeo.

Este artículo cuenta la historia de las personas que están detrás de la investigación, las décadas de dedicación a la desmitificación de la salud cerebral y cómo el actual hardware de RV disponible en el mercado, junto con los avanzados filtros de Eye tracking de Tobii, cumplen los requisitos técnicos que permitirán escalar SyncThink .

El reto de evaluar la salud cerebral

Se calcula que cada año 3,5 millones de personas sufren un traumatismo craneoencefálico (TCE) en EE.UU., que causa unas 50.000 muertes. En la actualidad, unos 5,3 millones de personas viven en Estados Unidos con una discapacidad permanente relacionada con una LCT. Aparte del coste y la carga que supone para los sistemas de Salud, los trastornos cognitivos derivados de una caída o un accidente pueden cambiar la vida de una persona, afectando profundamente a su capacidad para trabajar y participar en las actividades cotidianas. SyncThink es fruto de una investigación cuyo objetivo es cambiar esta situación mediante una mejor comprensión de las lesiones cerebrales traumáticas y una mayor capacidad de detección y tratamiento.

La primera generación de EYE-SYNC, lanzada en 2017, fue la culminación de más de una década de investigación y desarrollo. El trabajo en el que se basan los algoritmos patentados y la propiedad intelectual de SyncThink comenzó a principios de la década de 2000 de la mano del fundador de la empresa, el Dr. Jam Ghajar, un conocido neurocirujano de Weill Cornell en Nueva York. En aquella época, Ghajar ya era una autoridad en su campo, pues años antes había creado la fundación sin ánimo de lucro Brain Trauma Foundation (BTF). Sin él y sin el trabajo basado en pruebas de la BTF, es poco probable que existieran las actuales directrices de atención clínica que rigen la detección y el tratamiento de las LCT graves.

Como me explicó Scott, los problemas relacionados con las LCT son mucho más profundos que el diagnóstico y el tratamiento del traumatismo inicial. Tradicionalmente, el tratamiento prescrito para los traumatismos craneoencefálicos era una habitación oscura. A los pacientes se les decía que se fueran a casa y esperaran a que desaparecieran los síntomas. Pero gracias al BTF, a la revolucionaria investigación de Ghajar y al trabajo que él y Scott hicieron juntos en Stanford, ahora sabemos que la anterior falta de comprensión del cerebro condujo a un tratamiento masivo erróneo de los pacientes. Pero eso no es lo peor. Y si usted tiene una formación clínica, lo que Scott me explicó es probablemente obvio. Al igual que cualquier otro problema de salud, como una fractura ósea o una neumonía, una persona que ha sufrido un traumatismo cerebral debe ser evaluada inmediatamente, diagnosticada correctamente y recibir un plan de tratamiento adecuado. Si no se trata, una fractura ósea suele acarrear complicaciones adicionales, y lo mismo ocurre con los traumatismos cerebrales. Sin un diagnóstico y tratamiento adecuados, los pacientes con traumatismo craneoencefálico corren el riesgo de desarrollar problemas secundarios como depresión o migraña -especialmente las personas con antecedentes familiares de estas afecciones-, aunque se recuperen del traumatismo inicial.

Cuantificación de la función cerebral

A medida que profundizaba en la comprensión de la LCT leve, Ghajar se empeñó en encontrar una forma de medir con precisión la actividad del estado cerebral tras una alteración cognitiva. Sabía que una medición objetiva era la clave para descifrar el enigma y lograr mejores resultados en los pacientes.

Durante este tiempo, las guerras en Afganistán estaban en curso, dando lugar a un aumento dramático en la exposición y las complicaciones de TBI entre los soldados y las mujeres. Como resultado, el Departamento de Defensa de Estados Unidos empezó a buscar una forma de identificar mejor los déficits cognitivos causados por las LCT y mejorar la atención a los soldados que regresaban del servicio con traumas persistentes como el TEPT, problemas neurológicos crónicos y abuso de sustancias, traumas que no se denunciaban ni se detectaban.

Los tipos de traumas a los que se enfrentan los soldados de primera línea suelen estar relacionados con explosiones. Los síntomas típicos, como dolores de cabeza, mareos y reducción de las capacidades cognitivas, suelen dar lugar a una niebla cerebral persistente que repercute negativamente en la toma de decisiones y la preparación para el combate. Ghajar planteó la hipótesis de que la variabilidad de los movimientos oculares aumentaría en los soldados sometidos a TBI, por lo que su medición produciría un resultado fiable que podría confirmar los cambios en la función del estado cerebral. Para evaluar su teoría, Ghajar desarrolló una prueba circular de persecución suave. En esta prueba, el objetivo se mueve lentamente en círculo. Cuanto más cerca mantenga el sujeto la posición de los ojos con el objetivo mientras se mueve, menor será la variabilidad del movimiento ocular.

Las pruebas de persecución son significativas por el modo en que la atención, el procesamiento y la memoria de trabajo humanos se basan de forma natural en la visión para hacer predicciones sobre eventos que están a punto de ocurrir. Si una persona no puede seguir un objetivo que se mueve con relativa lentitud, está claro que tiene deficiencias cognitivas que pueden estar relacionadas con un traumatismo. Las pruebas de persecución y sacádicas también ayudan a diferenciar entre las distintas áreas de las redes neuronales del cerebro que se ven afectadas por un traumatismo. Sin embargo, lo más importante es que no se puede medir lo bien que una persona sigue un objetivo mediante la observación manual . Por ello, Ghajar diseñó el primer sistema de eye tracking con RV, un dispositivo de gran tamaño que utilizó para evaluar las deficiencias de los soldados antes de su despliegue y a su regreso. Y aunque fue un buen comienzo porque ayudó a diagnosticar a personas que de otro modo habrían pasado desapercibidas, las pruebas no distinguían entre traumatismos cerebrales y otras afecciones militares comunes como el TDAH, la falta de sueño o el abuso de sustancias. Y tampoco resolvía el problema del diagnóstico en el punto de necesidad: en el campo de batalla.

Y así, cuando Facebook lanzó el segundo kit para desarrolladores de Oculus en 2012, Ghajar creó el precursor de EYE-SYNC. Ejecutó los algoritmos de diagnóstico en las gafas Oculus y las conectó a una tableta para que los médicos militares pudieran realizar pruebas sobre el terreno. La unidad era lo bastante ligera y portátil como para enviarla al frente. Sin embargo, como era de esperar, una vez desplegado en Oriente Próximo, ninguno de los equipos regresó a Estados Unidos.

A lo largo de estos años de pruebas y desarrollo, Ghajar descubrió las claves de la cuantificación actual de los traumatismos cerebrales. Lo que descubrió fue que los movimientos oculares son una métrica excepcionalmente fiable para comprender los cambios en la actividad cerebral . Descubrió la correlación que buscaba: un biomarcador único y distintivo del deterioro que suele producirse tras una conmoción cerebral, que era independiente y exclusivamente diferente de otros biomarcadores relacionados con afecciones como el TDAH, la privación del sueño y el consumo de sustancias, todos ellos basados en el movimiento ocular.

El Dr. Ghajar, Scott y el nacimiento de SyncThink

En 2015, Ghajar se trasladó a la Universidad de Stanford, y allí fue donde conoció a Scott, que dirigía el programa de medicina deportiva.

Scott recuerda que, en su tercer día, el Dr. Ghajar entró en mi despacho, queriendo saber si yo era el encargado de la investigación multidisciplinar. Quería saberlo porque necesitaba tener acceso a nuestra población de atletas para hacer algunos estudios con una tecnología en la que había estado trabajando con el ejército.

Me dijo: 'Ahora mismo estamos en pleno ensayo clínico e intentamos validarlo con soldados, civiles y atletas. Necesitamos una población más amplia porque tenemos que analizar a 10.000 personas'. En aquel momento, no había oído hablar de su investigación. Pero como clínico, había tratado a personas con problemas neurológicos, así que estaba intrigado. Posteriormente me uní al equipo de ensayos clínicos y empecé a inscribir a atletas de la Universidad de Stanford para validar la tecnología. Una vez finalizados los ensayos clínicos, recibimos la primera autorización de la FDA y migramos la solución a las Samsung Gear VR (segunda generación de EYE-SYNC).

Por desgracia, los auriculares Samsung carecían del Eye tracking nativo necesario para medir los movimientos oculares. Daniel Beeler (CTO), colega de Scott, señala en su entrada de blog de 2018 Behind an FDA clearance , que el eye tracking no era un producto básico para las soluciones móviles de RV en aquel entonces, por lo que SyncThink construyó su propia tecnología. Él dice: "No es particularmente difícil hacer un Eye tracker, pero es excesivamente difícil hacer un eye tracker que funcione bien en todas las poblaciones." Para poner las soluciones en manos de sus clientes, SyncThink tuvo que enviar primero su aplicación de eye tracking a un proveedor de Alemania que modificó el dispositivo Samsung con los sensores necesarios. Este proceso, largo y costoso, les impidió ir más allá de los primeros usuarios.

Había muchos problemas con la solución, la mayoría de ellos relacionados con el hardware y el proceso administrativo asociado con el despliegue de nuevas versiones de software. Por lo que sé, SyncThink era una solución de software a la espera del hardware perfecto, que debía cumplir varios requisitos.

• Un casco de RV equipado de forma nativa con Eye tracking preciso para registrar movimientos oculares detallados.

• Un casco autónomo que pudiera funcionar durante varias horas con una batería para garantizar la movilidad.

• Un casco disponible en el mercado a un precio adecuado que permita su uso masivo en estadios deportivos, clínicas y hospitales.

• Un dispositivo cómodo y ligero que los pacientes puedan llevar durante una hora sin deslizamientos ni molestias.

• Filtros de alto nivel para eliminar el trabajo sucio de transformar los datos brutos de Eye tracking en biomarcadores fiables.

El Pico Neo 2 Eye , lanzado a principios de 2020 y equipado con la tecnología Eye tracking de Tobii, cumple los requisitos 1-4. El último punto lo satisface Tobii Ocumen , una extensión de middleware para el eye tracking de Tobii que ofrece flujos de datos avanzados en tiempo real y opciones de filtrado flexibles, como el vector de la mirada por ojo y biomarcadores del diámetro de la pupila.

Con esta tercera generación de EYE-SYNC, SyncThink está a punto de ampliar su comercialización. La asociación con Pico y Tobii les proporciona libertad para centrarse en el desarrollo de sus soluciones patentadas mientras nosotros nos encargamos del Hardware y de garantizar que obtienen mediciones precisas y fiables para todos, en todas partes.

Autorización reglamentaria, importancia de la RV y datos

Antes de terminar, me gustaría añadir un par de notas a este artículo. La primera se refiere al proceso de reglamentación del Ojo EYE-SYNC Pico Neo 2. Para apoyar el proceso de documentación de SyncThink en la determinación de la equivalencia del producto, Tobii proporcionó información de apoyo para demostrar la equivalencia de la exactitud, precisión y solidez de los datos generados por nuestro Eye tracking Hardware y filtros de alto nivel. Mi segundo comentario se refiere a la elección de la RV como tecnología. Algunas de las pruebas utilizadas en la evaluación de la salud cerebral podrían ejecutarse en una tableta equipada con eye tracking. Sin embargo, la ventaja de la RV, especialmente en entornos ruidosos y abarrotados, es la capacidad de eliminar la influencia del entorno sobre el paciente, lo que permite una evaluación más precisa. Y mi última observación se refiere a los datos. Digitalizar la evaluación como lo ha hecho SyncThink genera toneladas de datos, datos que pueden analizarse para revelar nuevos conocimientos sobre la salud del cerebro y la eficacia del tratamiento.

Para terminar, quiero dar las gracias a Scott por dedicarnos su tiempo. Pero, sobre todo, por hacer posible esta tecnología innovadora. Estoy deseando que llegue el día en que los estadios deportivos, los campos de ligas menores, las pistas de hielo y los campos de fútbol estén equipados con la solución de SyncThink, así como las clínicas, los hospitales de campaña y las salas de urgencias. Quién sabe si algún día podremos incluso utilizar esta tecnología en casa, y eso sería sin duda la democratización de la Salud en acción.

Si quieres saber más sobre EYE-SYNC, mira el siguiente vídeo.