Método de IA convierte el escaneo del dedo del pie en herramienta rápida de detección de EAP

La enfermedad arterial periférica (EAP) se produce por la acumulación de placa que restringe el flujo sanguíneo a las piernas y puede provocar la amputación de extremidades. Muchos casos pasan desapercibidos porque el diagnóstico suele requerir una consulta especializada para realizar una prueba del índice tobillo-brazo (ITB). Los diagnósticos erróneos retrasan el tratamiento y contribuyen a amputaciones evitables, especialmente en comunidades desfavorecidas.

Para abordar este problema, los investigadores han desarrollado un método de inteligencia artificial (IA) que utiliza un escaneo de los dedos del pie de tan solo unos segundos para detectar la EAP.

Investigadores de la Universidad de California en San Diego informan que la fotopletismografía (PPG) combinada con IA puede funcionar como un biomarcador digital rápido y no invasivo para la EAP. El enfoque fue desarrollado por la Escuela de Ingeniería Jacobs, el Design Lab y la Facultad de Medicina de UC San Diego, incluidas las divisiones de Medicina Cardiovascular y de Cirugía Vascular y Endovascular. El estudio fue publicado en npj Digital Medicine.

El método utiliza un sensor PPG basado en luz colocado en el dedo del pie para captar cambios en el volumen sanguíneo. Un fotosensor mide la luz reflejada para derivar la señal PPG, que contiene información fisiológica sobre la perfusión periférica. El equipo extrajo 78 características de PPG que se correlacionaron significativamente con los resultados del ITB y entrenó un modelo de aprendizaje automático para determinar la probabilidad de EAP solo a partir de esas características.

Los investigadores reunieron más de 10.000 registros de PPG del dedo del pie de más de 3.500 pacientes que se sometieron a pruebas de ITB en UC San Diego Health entre 2020 y 2025. Utilizando solo datos de PPG, el modelo distinguió correctamente los casos de EAP aproximadamente el 83% de las veces, en comparación con un desempeño de alrededor del 60%–65% para la evaluación tradicional basada en factores de riesgo clínicos. Agregar el estado de tabaquismo mejoró el modelo en otro 2%.

El desempeño fue similar en pacientes negros, hispanos y blancos, así como en dos campus médicos de UC San Diego Health. El conjunto de datos también incluyó pacientes con enfermedad arterial coronaria, diabetes y enfermedad renal en etapa terminal, lo que respalda la generalización dentro de poblaciones cardiometabólicas complejas. Los investigadores señalan que el tamizaje con PPG no está destinado a reemplazar el ITB, sino que podría complementarlo como herramienta de triaje.

Los próximos pasos incluyen validar el enfoque en distintos dispositivos que capturan PPG, como teléfonos inteligentes, oxímetros de pulso y dispositivos portátiles, así como explorar vías de tamizaje en el punto de atención y en el hogar para acelerar las derivaciones antes de que ocurran eventos adversos mayores en las extremidades.

“Una prueba de ITB tarda entre 15 y 30 minutos una vez que el paciente está en la clínica, mientras que una prueba de PPG solo toma unos segundos”, afirmó el Dr. Mattheus Ramsis, profesor adjunto de medicina y director médico de informática cardiológica en la División de Medicina Cardiovascular de la Facultad de Medicina de la UC San Diego. “Dado que el 95 % de las personas posee un teléfono inteligente o algún dispositivo avanzado, podemos superar las barreras de transporte, financieras e institucionales que actualmente limitan el acceso a las pruebas de ITB”.

"Si logramos detectar la EAP lo suficientemente pronto como para prevenir la amputación de una extremidad, ese sería el mayor impacto: preservar la función de la extremidad, reducir la mortalidad y abordar las barreras en las poblaciones desfavorecidas", dijo el Dr. Ramsis.

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UC San Diego