La Inteligencia Artificial también puede ayudar a mejorar la audición de las personas con implantes cocleares. Un equipo de investigadores de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) ha desarrollado un modelo computacional capaz de simular cómo funciona un implante dentro del oído humano y encontrar la mejor manera de configurarlo para que el sonido llegue con más nitidez y con menos consumo de energía.
Este modelo, que abre la puerta a una nueva generación de implantes personalizados y más eficientes, ha sido reconocido en un prestigioso congreso internacional. En concreto, han recibido la medalla de bronce en la 22ª edición del GECCO (Genetic and Evolutionary Computation Conference), que se celebró en Málaga en julio de este año, en la competición Human- Competitive Results Humies. Se trata de la segunda vez que un equipo español recibe esta distinción, también el bronce.
La competición está orientada a demostrar cómo las investigaciones científicas en el ámbito de la computación evolutiva pueden aplicarse a problemas complejos de ingeniería y de interés social. Participar no es sencillo: los trabajos deben haber sido publicados previamente en el último año en revistas o congresos científicos y deben cumplir al menos uno de los ocho estrictos requisitos exigidos por la organización, como ser patentables, mejorar soluciones ya patentadas, o superar el estado del arte científico o haber sido publicados en revistas científicas. Sólo acceder al concurso ya implica un reconocimiento de la calidad y aplicabilidad de la propuesta.
La relevancia de este certamen queda reflejada en su historial. En su primera edición, en el año 2004, la medalla de oro fue para un equipo de la NASA que logró diseñar una antena satelital cuya solución había escapado hasta entonces a ingenieros de todo el mundo. Ese caso emblemático fue citado años después en la revista Nature como uno de los grandes hitos en el uso de estas técnicas de optimización automática.
La investigación ha sido desarrollada por Marcos Hernández, Ángel Ramos de Miguel, David Greiner, Domingo Benítez, Ángel Ramos Macías y José María Escobar, del Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería (Siani). Y ha contado con apoyo del Plan Nacional del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, de la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información de la Consejería autonómica de Empleo, y de la Consejería de Universidades, Ciencia e Innovación y Cultura del Gobierno de Canarias.
«La característica principal es que el modelo computacional, globalmente entendido como el conjunto de elementos finitos y la optimización con algoritmos evolutivos, nos permite encontrar un conjunto de soluciones que son las que mejor focalizan para cada consumo de potencia«, explica Greiner.
Optimizar la energía
El objetivo: lograr una estimulación más precisa del nervio auditivo, lo que se traduce en una mejor calidad del sonido que percibe el paciente. Además, al optimizar el uso de la energía, se mejora la eficiencia del dispositivo. “Lo innovador de nuestro modelo es que no da una única solución, sino un conjunto. Nos permite elegir las que mejor focalizan el estímulo eléctrico que llega al nervio auditivo en la cóclea, con un consumo concreto de energía o, al revés, las que menos energía gastan sin perder calidad».
Para conseguir este nivel de precisión, el proceso se divide en dos fases. Primero, se ajusta el modelo para que sea lo más fiel posible al comportamiento real del implante en un paciente concreto. Para eso, ha sido clave la colaboración con el Complejo Hospitalario Universitario Insular Materno Infantil, que lleva más de 30 años trabajando con implantes cocleares y ha implantado a más de 1.600 pacientes. Luego, una vez calibrado el modelo con datos reales, se aplica la inteligencia artificial para encontrar las configuraciones óptimas de estimulación.
Aunque esta tecnología aún no se ha probado en pacientes, los resultados son prometedores. “Las soluciones que hemos obtenido son trasladables a la práctica: son intensidades específicas que podrían usarse en la programación real de un implante coclear”, señala Greiner. Y lo mejor es que el método sirve para cualquier paciente, sin importar su edad o perfil. Basta con conocer el tamaño y la forma de su cóclea y algunos datos clínicos para personalizar el implante.
«Pero esta investigación es una fase previa, digamos que está en la etapa en la que hemos obtenido esas soluciones y faltaría esa segunda fase que está prevista, que se pueda realizar en un futuro proyecto«, indica Greiner, quien resalta la importancia de la colaboración con el Hospital Insular, al que pertenecen también los autores Ángel Ramos de Miguel y Ángel Ramos Macías (Jefe del Servicio de Otorrinolaringología).