Projecte

Els reptes a resoldre

● Infradiagnòstic - El control de les epidèmies és impossible si no es diagnostica a la majoria de la població afectada. L'infradiagnòstic implica que la malaltia continua estenent-se, probablement fora de control. Moltes malalties, com la tuberculosi o la malària, pateixen un important infradiagnòstic.
● Lentitud en el diagnòstic - Un diagnòstic ràpid evita o minimitza la transmissió de malalties. En el cas de la malària, un diagnòstic avançat evita la infecció dels mosquits que actuen com a vectors del paràsit. El difícil accés als sistemes de diagnòstic a molts entorns és la causa de la lentitud dels diagnòstics i de l'infradiagnòstic.
● Limitacions de les proves ràpides (RDT) - Les proves ràpides es proposen com una eina per resoldre els problemes anteriors. El preu i la disponibilitat són un obstacle per al seu ús generalitzat. A més, no poden determinar el grau de parasitèmia. Actualment, malalties com la malària es diagnostiquen sobretot per microscòpia, que continua sent la tècnica de diagnòstic de referència.
● Les dificultats de la microscòpia - El diagnòstic per microscòpia és exigent i requereix un temps i un esforç considerables. És difícil garantir un diagnòstic de qualitat, especialment en els casos en què la parasitèmia és baixa.

Objectius

L'objectiu general del projecte és contribuir, per una banda, a facilitar el diagnòstic de la malària i de paràsits sanguinis com la malaltia de Chagas i, de l'altra, desenvolupar un sistema de diagnòstic eficaç, assequible i de qualitat.
El projecte es centra en desenvolupar un sistema de diagnòstic de paràsits que redueixi l'infradiagnòstic, així com l'esforç i el temps necessaris per fer un diagnòstic de qualitat, tot això a un cost molt baix i seguint els protocols oficials de les institucions responsables de la sanitat a cada país. Com a resultat del treball, també s'assoleixen els objectius que van més enllà de les finalitats del projecte, com ara la creació d'una base de dades d'imatges etiquetades i el desenvolupament d'un sistema de baix cost per obtenir imatges de microscòpia. A la següent figura es descriu a grans trets el mètode proposat en aquest projecte:

Metodologia

A continuació detallem la metodologia i el pla de treball del projecte. Les tasques del projecte s'han dividit en un conjunt de paquets de treball que contribueixen a cadascun dels components de l'arquitectura del sistema següent:

Les tasques consisteixen en la digitalització de les mostres de malària, el desenvolupament d'una eina d'anotació d'imatges i el posterior etiquetatge de les mostres amb ella. Per al control del microscopi i l'adquisició d'imatges s'utilitza un sistema de control automàtic del microscopi mitjançant Arduino. Aquest sistema està en constant desenvolupament i millora.

S'utilitza la implementació d'una app que permet capturar les imatges del microscopi des del telèfon. També s'integra un model predictiu de la qualitat de la mostra en el telèfon.

El següent pas és el desenvolupament i prova del model de predicció de la qualitat de la mostra de la infecció per malària. Es tractarà l'encapsulació dels models predictius per a les aplicacions (telèfon, GLI-Programari, etc.) així com el desenvolupament d'un protocol per a actualitzar automàticament els models predictius en els dispositius. A més, es crearà una extensió perquè GLI-Software sigui capaç d'emmagatzemar imatges de mostra dels pacients, així com una implementació del protocol de comunicació de GLI-Software (aplicació mòbil) i del protocol d'intercanvi de dades amb el repositori global. També es crearà una altra extensió per a incorporar models predictius i utilitzar-los en el diagnòstic.

Finalment, per al control de qualitat de l'anàlisi d'imatges i el diagnòstic, es realitzarà una validació i refinament de les etiquetes i prediccions, així com la comparació amb altres mètodes de diagnòstic.

Activitats en curs

● Crear una base de dades d'imatges de microscòpia amb els paràsits identificats i etiquetats.
● Desenvolupar sistemes basats en eines d'intel·ligència artificial per a la identificació de paràsits en noves mostres.
● Optimitzar el sistema de control automàtic del microscopi mitjançant un ordinador Arduino controlat per un telèfon mòbil que captura imatges.
● Desenvolupar sistemes de diagnòstic, aprofitant els sistemes aconseguits en el primer objectiu d'aquesta llista utilitzant un ordinador o, si no, un telèfon mòbil.
● Recollir imatges i els diagnòstics automàtics resultants per poder revisar la qualitat del diagnòstic i millorar els models d'intel·ligència artificial.
● Elaborar el material didàctic per als programes de formació tècnica dels microscopistes. Dissenyar programes de formació.
● Dissenyar campanyes d'actuació per apropar la població a les unitats de diagnòstic.
● Realitzar proves pilot a laboratoris en el context del programa GLI de la Fundació Probitas.
● Compartir la informació sobre el treball de diagnòstic amb les autoritats sanitàries, les entitats internacionals i les institucions col·laboradores, garantint en tot moment la protecció de dades i el compliment de la legislació pertinent.