¿Alguna vez te has parado a pensar que las matemáticas, esas fórmulas abstractas que a menudo parecen tan lejanas de nuestra vida cotidiana, podrían tener el poder de salvar vidas? Aunque suelen verse como algo abstracto, ajeno a la realidad del día a día, en el ámbito de la salud las matemáticas han demostrado ser una herramienta poderosa. A través de fórmulas matemáticas, algoritmos y modelos predictivos, no solo se pueden gestionar recursos médicos de manera más eficiente, sino también predecir emergencias y mejorar tratamientos que marcan la diferencia entre la vida y la muerte.
Un grupo de investigadores, liderados por el BCAM, siglas de Basque Center for Applied Mathematics (Centro Vasco de Matemática Aplicada), ha logrado integrar las matemáticas en la práctica diaria del sistema sanitario. Este centro, fundado en 2008 por el Gobierno Vasco como Centro de Investigación de Excelencia (BERC), se ha convertido en un referente europeo en la investigación matemática, especialmente en su aplicación a problemas reales y tangibles, como la salud.
Con más de 180 investigadores provenientes de 36 países, el BCAM ha sido galardonado en tres ocasiones con la distinción Severo Ochoa, un reconocimiento que pone en valor su liderazgo y excelencia en el ámbito científico.
En el BCAM, las matemáticas no son solo una herramienta abstracta, sino una poderosa aliada para hacer frente a los desafíos más complejos de la sociedad actual. El Centro Vasco de Matemática Aplicada trabaja en diferentes líneas de investigación, como las matemáticas computacionales, la modelización matemática multidisciplinar y la ciencia de datos, contribuyendo de manera decisiva a la resolución de problemas ámbito sanitario.
Así, a través de modelos matemáticos, algoritmos y simulaciones, los investigadores han sido capaces de dar respuesta a cuestiones que van desde predecir la propagación de enfermedades infecciosas hasta la optimización de recursos en hospitales, pasando por el diseño de tratamientos personalizados para pacientes con cáncer. Un trabajo que, en última instancia, no solo ayuda a salvar vidas, sino también a mejorar la calidad de vida de miles de personas.
“La pandemia nos impulsó a crear modelos para predecir contagios, hospitalizaciones en UCI y muertes”
La Pandemia, campo de pruebas
En marzo de 2020, la pandemia del COVID-19 supuso un desafío sin precedentes para los sistemas sanitarios de todo el mundo. Un grupo investigadores del BCAM, junto con otras instituciones como los Departamentos de Salud y Educación del Gobierno Vasco, Ikerbasque, la UPV/EHU y Osakidetza, se unieron para formar el grupo multidisciplinar Basque Modelling Task Force (BMTF). El objetivo era claro: utilizar las matemáticas para asistir a los gestores sanitarios en la lucha contra el virus.
Según José Antonio Lozano, director científico de BCAM, este trabajo conjunto ayudó a crear modelos matemáticos que, en sus primeras fases, se centraron en la predicción de hospitalizaciones, ingresos en UCI y muertes, evolucionando para tratar de predecir los picos de contagio durante la pandemia.
Una vez dejada atrás la pandemia, estos estudios se fueron adaptando rápidamente para abordar otros aspectos fundamentales como la asignación de recursos o planificar una respuesta más ágil y eficaz, minimizando impactos.
Lozano, reconoce las dificultades del trabajo: “Nosotros desarrollamos técnicas y algoritmos capaces de resolver un problema. En muchas ocasiones lo más difícil es que los médicos identifiquen con claridad ese problema que quieren resolver, ya que a menudo ocurre que nunca se han cuestionado la existencia de una solución. Por eso les decimos que tienen que escribir ‘una carta al Olentzero’”.
Otros proyectos
La aplicación de las matemáticas no se ha limitado única y exclusivamente al COVID-19. Un ejemplo de la fusión entre matemáticas y medicina se encuentra en el campo de la anestesia. Fernando García, investigador en BCAM, ha formado parte de un proyecto que utilizó modelos matemáticos para predecir la dificultad de intubación en pacientes antes de una operación. “Trabajamos con anestesiólogos para analizar características anatómicas de los pacientes, como la apertura de la boca y el ángulo del cuello, utilizando Deep Learning y visión por computadora”, explica García.
Los resultados fueron tan precisos que superaron las capacidades de los modelos existentes, y ahora este modelo se está implementando en una aplicación móvil que los anestesistas podrán usar en las salas de operaciones.
Además, García y su equipo desarrollan modelos matemáticos para predecir el deterioro de pacientes hospitalizados en planta. Utilizando datos clínicos de los pacientes, estos modelos permiten predecir si un paciente experimentará un deterioro en su salud, lo que podría llevar a la necesidad de atención en la UCI o incluso un desenlace fatal. Este enfoque matemático está permitiendo identificar signos de deterioro que, de otro modo, podrían haber pasado desapercibidos.
“No es fácil colaborar con el ámbito sanitario, pero los resultados han sido valiosos para ambos”
Respuesta rápida
Las matemáticas también han tenido un impacto significativo en la mejora de los servicios de emergencia. María Merino, otra de las investigadora del Basque Center for Applied Mathematics, se ha centrado en optimizar la ubicación de las bases de emergencia y las ambulancias. “Utilizamos modelos matemáticos y técnicas de optimización para determinar la ubicación más eficiente de las bases de ambulancias, lo que mejora el tiempo de respuesta y, en última instancia, salva vidas”, señala Merino.
A través de este proyecto, se ha logrado identificar que la cobertura del servicio de emergencia podría mejorar en un 2% con cada ambulancia medicalizada, lo que puede marcar la diferencia en zonas de difícil acceso. La mejora de las rutas y la óptima distribución de recursos podría mejorar la eficiencia y equidad del sistema sanitario, asegurando que las ambulancias lleguen a tiempo a todas las emergencias, sin importar lo remotas que sean.
El impacto de las matemáticas no se limita únicamente al ámbito de la salud. José Antonio Lozano, director técnico del BCAM señala que las matemáticas tienen múltiples aplicaciones, muchas de las cuales a menudo no se perciben: “Su potencial en el campo de la salud es enorme, pero están presentes en otros ámbitos muy comunes de nuestro día a día, por ejemplo, en algo tan habitual como el reconocimiento facial de los teléfonos móviles o en el uso de aplicaciones como Google Maps”.
A medida que la tecnología avance, el papel de las matemáticas en la medicina continuará ampliándose, con nuevas aplicaciones que permitirán mejorar la precisión de los diagnósticos, personalizar los tratamientos y transformar los sistemas sanitarios a nivel global.
