Informática biomolecular

Introducción

Destacan dos elementos fundamentales de la bioinformática o informática biomolecular: su naturaleza eminentemente multidisciplinaria y la abrumadora cantidad de datos que existen en la red y en las bases de datos.

Definición de bioinformática

Es la disciplina que utiliza la tecnología de la información biológica para organizar, analizar y distribuir información biológica, con la finalidad de responder preguntas complejas en biología, es una disciplina que engloba métodos matemáticos, estadísticos y computacionales para solucionar problemas biológicos usando información contenida en el ADN, ARN, secuencias de aminoácidos e información relacionada.

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Proyecto genoma humano (PGH)

Su finalización se presentó en el 2000 por el presidente Bill Clinton y los directores del proyecto, Craig Venter y Francis Collins, fue hasta 2003 cuando se publicaron los resultados del proyecto genoma humano de manera conjunta en las revistas science y nature luego de trece años de desarrollo.

Se identificaron los aproximadamente 30,000 genes del ADN humano.

Este proyecto conllevo la generación de bases de datos, el mejoramiento de los instrumentos de análisis de datos genómicos, así como la transferencia de tecnologías relacionadas y el abordaje de las cuestiones éticas, legales y sociales (ELSI).

La información objetiva a partir del código genético representa las instrucciones necesarias para ensamblar todas las proteínas del cuerpo humano.

Aplicaciones de la bioinformática

Una aplicación es la posibilidad de predecir el comportamiento de sistemas de gran complejidad, como las redes de interacción de proteínas en los procesos celulares y la determinación del fenotipo de los organismos.

Bioinformática y práctica medica

El análisis de la expresión de los genes contenidos en cada una de las células de los humanos sería imposible sin herramientas bioinformáticas.

Otro elemento que también requiere del apoyo de herramientas bioinformáticas son las variaciones en las secuencia del ADN, conocidas como polimorfismos de u solo nucleótido o SNP.

Farmacogenómica

La investigación farmacológica incluye tres áreas:

a) Desarrollo y descubrimiento de drogas b) Farmacogenética, y que estudia las diferencias en eficacia o toxicidad y evalúa la respuesta a tratamientos considerando como explicación las bases genéticas y biológicas de respuesta a fármacos. c) Prevención de las enfermedades, por la que los tratamientos dejarían de ser

una necesidad.

Cap 13. SIMULADORES EN MEDICINA. REALIDAD VIRTUAL.

SIMULACIÓN Y SIMULADORES

La simulación en el área de la salud incluye una variedad de técnicas educativas que se utilizan para complementar la adquisición de habilidades y destrezas.

Simulación puede definirse como la propiedad de imitar el comportamiento de alguna situación o proceso por medio de un escenario, aparato o software analógicamente portable y de fácil reproducción con el propósito de realizar un estudio o entrenamiento personal para desarrollar habilidades específicas.

Existen tres momentos históricos que han impulsado el desarrollo de la simulación clínica:

+La creación del simulador Resusci Anne, fabricado por Laerdal, el cual revoluciono el entrenamiento en la reanimación a través de un simulador de bajo costo y efectivo

+El segundo momento se relaciona con el desarrollo de simuladores complejos. En la década de 1960 Stephen Abrahamson creo el primer simulador llamado SimOne.

+El tercero se vincula con la reforma educativa, la cual ha avanzado al reconocer la necesidad de crear programas en los que puedan adquirirse ciertas habilidades y destrezas clínicas en un ambiente controlado.

APRENDIZAJE Y SIMULACIÓN

Para que el aprendizaje tenga influencia en la activación y retención de conocimientos y que se favorezca la memoria a largo plazo debe existir un aprendizaje emocional en el que las emociones positivas bajo estrés facilitan la mayor retención de datos. Es importante que mediante la simulación se logre una activación del modelo básico del afecto, pues el estado emocional en la experiencia favorece el aprendizaje.

El éxito de la simulación depende que exista una alta fidelidad física en el cual se desarrollan habilidades manuales; una alta fidelidad conceptual en el cual se desarrolla el razonamiento clínico y la habilidad para solucionar problemas y por ultimo una alta fidelidad emocional o vivencial en el cual se favorece la retención de información mediante el manejo de procesos complejos que involucran conocimientos o emociones.

Una de las características de la simulación es que se usa el aprendizaje para estimular la participación y potenciar el conocimiento cercano a la vida real y su aplicación a situaciones cotidianas, estos conceptos conducen a las cuatro características básicas de la simulación:

+La observación del mundo real

+Representación física o simbólica

+Acción sobre la representación

+Efectos de esta acción sobre el aprendizaje humano

La simulación favorece la adquisición de actitudes y valores. El aspecto enriquecedor de la simulación radica en su faceta como estrategia para el cambio actitudinal en el grupo humano

APLICACIÓN EN EDUCACIÓN MÉDICA

El uso de la simulación en la enseñanza de la medicina es una metodología necesaria. Existen múltiples razones por las que debe emplearse como herramienta en la educación médica. Una de ellas es el concepto de seguridad para el paciente, otra razón es el uso de los exámenes objetivos estructurados, los cuales han sido avalados por los diversos cuerpos colegiados, al reconocer las ventajas de ambientes simulados con fines de evaluación.

La simulación en la educación médica es una plataforma para la educación médica continua, provee a los profesionales en la salud la oportunidad de conocer nuevos avances y procedimientos, favorece la exploración de diversas áreas con deficiencia en competencias y habilidades de los profesionales de la salud y aporta poderosas herramientas de intervención para mejorar las habilidades que requieren mayor entrenamiento.

 

Capítulo 12. Nanotecnología, medicina robótica y prótesis inteligentes.

*Cibermedicina
La medicina con sus particularidades y búsqueda insaciable de métodos para ayudar a disminuir el sufrimiento humano ha optado por usar a la cibermedicina como una arma para este fin.
*Nanotecnología
Es la manipulación de la materia en la escala de los átomos y las moléculas.
La nanotecnología se encuentra hoy día en nuestra vida diaria y ha llevado a la inovación en los paradigmas de los diagnósticos y tratamientos de la práctica clínica tradicional.
*Medicina robótica
Algunas de las grandes ventajas de las tecnologías son la disminución de su tamaño y el aumento de funcionalidades. Ahora es posible introducir en el organismo herramientas minúsculas, tomar videos o fotografías en alta resolución, ver las imágenes por medio de esteroscopia, practicar cirugías de mínima invasión a través de un solo orificio y llegar a lugares donde gracias a estas técnicas el paciente no corre peligro de alguna comorbilidad secundaria.
Es real que para usar este tipo de tecnología necesitamos un roboy o un símil, pero lejos de la creencia de que en algún momento sustituirán a los médicos y cirujanos, son herramientas que facilitarán nuestras tareas diarias, aumentando la seguridad, la calidad, la eficiencia y la eficacia de nuestro actuar.
Robot es una máquina controlada por una computadora y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interactúa con su entorno y por tanto es capaz de efectuar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los seres humanos.
*Prótesis inteligentes
Prótesis es la sustitución de una parte anatómica del cuerpo humano por artefactos distintos a los propios del organismo.
A partir del rápido desarrollo de la robótica, en particular de la biónica, se ha logrado dotar al ser humano de funcionalidades complementarias que cada día se perfeccionan con nuevos materiales y funciones; un ejemplo de ello es Neil Harbisson, el primer ciborg reconocido por un gobierno y fundador de la Cyborg Foundation, organización internacional para ayudar a los humanos a convertirse en ciborgs.
Hoy día existen numerosas prótesis robóticas que permiten a las personas que han sufrido algún tipo de amputación tomar nuevamente los objetos y hacer, dentro de sus posibilidades, una vida normal.

Inteligencia Humana y Artificial en el Diagnóstico diferencial.

Resumen: Juan Alberto Gutiérrez Sendejas.

La gran mayoría de las enfermedades carece de un conjunto necesario y suficiente de signos y síntomas con el cual pueda hacerse un diagnostico clínico confiable.

Una situación adicional que hace del diagnostico diferencial una tarea difícil y compleja es el hecho de que los pacientes puedan desarrollar signos y síntomas compartidos por dos o mas enfermedades.

Con el tiempo los médicos novatos aceptan que no todos los signos y síntomas característicos de una enfermedad se encontraran en un caso particular de a misma.

Es con la experiencia practica y la realimentacion que los médicos principiantes aprenden que el diagnostico diferencial es complejo, sobre todo porque la mayoría de las enfermedades carece de una definición clara de los antecedentes y hallazgos físicos clínicos necesarios y suficientes.

Robert Gagné, sugiere que los seres humanos tienen cinco capacidades intelectuales básicos.

La capacidad para desarrollar las bases del conocimiento mediante la adquisición de información La capacidad para realizar varias habilidades intelectuales generalizables La capacidad para construir y ejecutar estrategias cognitivas La capacidad para aplicar habilidades psicomotoras La capacidad para desarrollar actitudes En particular ahora se cree que el desempeño diagnostico depende mas de la solidez de la base de conocimientos con los que cuente el médico para enfrentar el problema diagnostico en cuestión, los diagnósticos diferenciales relacionados con el problema y que el caso en cuestión tenga un cuadro típico o antipico.

El trabajo de investigadores han proporcionado información acerca de como los educadores médicos podrían formular modelos de instrucción que cada vez se respalden más con las ciencias del aprendizaje y modelos de la mente basados en inteligencia artificial. Un modelo educativo en que las conferencias pasivas se sustituyan con actividades instructivas activas que proporcionen a los aprendices numerosas oportunidades de aplicación enfocadas en problemas y tareas, reflexión dirigida a un conocimiento particular y habilidades relevantes para la tarea en cuestión.

Bibliografía: Mendiola, Gustavo  Informática Biomédica. México D.F. Elservier 2014 

Capítulo X: Imagenologia y telemedicina

RESUMEN: JUAN ALBERTO GUTIÉRREZ SENDEJAS

La imagenologia es una ciencia visual, las imágenes son su componente esencial y se usan para diferentes propósitos; por ejemplo: para estudios diagnósticos por medio de imágenes; para evaluar el estado de salud de un paciente; para planear una cirugía por medio de tomografías computarizadas; con fines terapéuticos mediante radiaciones; para evaluar el crecimiento fetal, etc. Cuando usamos la imagenologia a distancia esta se convierte en telemedicina.

La telemedicina es la prestación de servicios de medicina a distancia con la comunicación medico-medico y medico-paciente. Para su implementacion suelen emplearse tecnologías de la información y las comunicaciones. La Organización Mundial de la Salud definió la telemedicina como: "el suministro de servicios de atención sanitaria en los que la distancia constituye un factor critico, por profesionales que apelan a tecnologías de la información y de comunicación con objeto de intercambiar datos para hacer diagnósticos, preconizar tratamientos y prevenir enfermedades y heridas, así como la formación permanente de profesionales de atención de salud y en actividades de investigación y de evaluación, con el fin de mejorar la salud de las personas y de las comunidades en que viven".

Modelos de telemedicina. Puede caracterizarse en función de los actores que participan en ella:

·                     Profesional-profesional: el medico pasante de servicio social que interconsulta a un cardiologo acerca de un paciente.

·                     Profesional-profesional-paciente: El mismo medico pasante de servicio social qie estando en un consultorio de telemedicina explora al paciente con el apoyo del cardiologo que se halla en otro sitio.

·                     Profesional y paciente: el paciente que es encuentra en un consultorio de telemedicina y es atendido por el cardiologo que se encuentra a distancia.

También se clasifica en función del tipo de comunicación:

·                     En tiempo real

·                     Diferida

Elementos que pueden interferir en la telemedicina:

·                     uno o dos especialistas y un paciente separados geográficamente 

·                     un canal de comunicación que soporte los requerimientos 

·                     dispositivos médicos compatibles para la telemedicina 

·                     TIC para capturar, procesar, transmitir, almacenar, custodiar y compartir información

·                     Accesibilidad a los datos clínicos del paciente 

Posibles alcances y beneficios de la telemedicina

Bibliografía: Mendiola, Gustavo  Informática Biomédica. México D.F. Elservier 2014