La frontera de la tecnología médica: dispositivos médicos basados en IA
20 de noviembre de 2023
El notable auge de la Inteligencia Artificial (IA) generativa tiene implicaciones de gran alcance para la tecnología médica. La IA generativa se refiere a la aplicación de la inteligencia artificial para crear, o ayudar a crear, diseños basados en criterios de entrada y condicionantes. Las técnicas de diseño generativo se están aprovechando para revolucionar la creación de dispositivos médicos.
Ingenieros y diseñadores utilizan algoritmos de IA para eliminar material innecesario o mejorar el diseño de un dispositivo médico. Del mismo modo que un ingeniero recurre a su formación y experiencia para idear nuevas soluciones, la IA generativa recurre a bases de datos de información mucho más amplias y a cálculos mucho más complejos que los que puede realizar cualquier ser humano para optimizar el diseño de un producto; de ahí el nombre de "inteligencia artificial". La IA permite a los ingenieros adaptar los diseños a las necesidades específicas de los pacientes y a requisitos médicos complejos, y acelerar el proceso de desarrollo. Esto ayuda tanto a los pacientes como a los profesionales médicos.
¿Qué aspecto tiene la IA en la innovación de la tecnología médica?
Veamos dos ejemplos de empresas que utilizan la IA para mejorar significativamente la atención al paciente y sus resultados.
Meticuly, una empresa de tecnología médica con sede en Tailandia, utiliza la IA generativa para desarrollar implantes óseos personalizados. Meticuly introduce las tomografías computarizadas de los pacientes en un algoritmo de aprendizaje profundo de IA para diseñar el implante. A continuación, imprimen en 3D el diseño generado. Antes de la IA, los implantes óseos se moldeaban a mano y obligaban a los médicos a ajustar manualmente la forma del implante durante la operación, hasta perfeccionar el ajuste final en el cuerpo del paciente. Meticuly ha eliminado esa necesidad y ha reducido en horas el tiempo de la operación, con la consiguiente mejora de resultados para los pacientes.
NuVasive, empresa de dispositivos médicos con sede en Estados Unidos, utiliza el diseño generativo para crear implantes espinales de titanio poroso impresos en 3D. Los implantes vertebrales de titanio suelen estar hechos de trozos de metal macizo. Gracias a la IA generativa y a la tecnología de impresión 3D, NuVasive puede fabricar un implante de titanio esponjoso lleno de diminutos orificios. De este modo se aprovecha la biocompatibilidad del titanio y se proporciona a la columna vertebral en proceso de cicatrización más orificios por los que crecer, al tiempo que se consigue que el implante sea más flexible para evitar el hundimiento (una complicación común en las cirugías de fusión vertebral). Cuando se utiliza un implante espinal tradicional, el índice de hundimiento ronda el 20 %. Este porcentaje se reduce al 1,1 % con un implante de titanio poroso generado por IA.
¿Cómo afecta la IA generativa a la cartera de propiedad intelectual de una empresa de tecnología médica?
El uso de la IA generativa en el diseño de dispositivos médicos plantea importantes cuestiones y retos en relación con los derechos de propiedad intelectual y la titularidad de los diseños generados: ¿pueden patentarse diseños generados mediante IA? ¿Qué diferencia hay, desde el punto de vista de la propiedad intelectual, entre los diseños asistidos por IA, es decir, diseñados por un ser humano y perfeccionados por una IA, y los diseños generados por IA?
En la Sexta sesión del Diálogo de la OMPI "Invenciones basadas en inteligencia artificial", el cofundador y director técnico de Meticuly, el profesor adjunto Chedtha Puncreobutr, describió la cartera de PI de Meticuly y cómo se veía afectada por la inteligencia artificial. La tecnología está formada por la combinación del material de titanio impreso en 3D y el programa de IA generativa que confluyen para crear el producto final.
Meticuly protege su material con patentes de invención y su IA generativa mediante secretos comerciales tecnológicos. La familia de productos de implantes impresos en 3D está cubierta por una combinación de patentes de invención y de diseño. Meticuly posee seis patentes sobre diferentes aspectos de sus productos y 12 secretos comerciales que cubren su IA generativa y otros procesos de fabricación. Este es un buen ejemplo de la cartera de PI de un diseño asistido por IA.
En el caso de los diseños generados por IA, determinar quién es el propietario legítimo de la PI puede resultar complicado. Se debate activamente la cuestión de quién puede reclamar la propiedad y la protección de estos diseños: los creadores del sistema de IA, los usuarios de la IA o incluso la propia IA.
En lo que respecta a la propiedad de los diseños generados por IA, influyen mucho los datos utilizados para entrenar los sistemas de IA. Los modelos de IA aprenden de enormes conjuntos de datos que pueden abarcar una amplia gama de diseños y obras creativas preexistentes. En algunos casos, los datos utilizados pueden contener información protegida por derechos de autor o de propiedad, lo que suscita preocupación por la posible infracción de derechos de propiedad intelectual existentes. Además, cuando los sistemas de IA generan nuevos diseños, surgen dudas sobre hasta qué punto estos resultados están influidos por los datos de entrenamiento y si pueden considerarse totalmente originales.
Recientemente, el sistema de IA DABUS (Device for the Autonomous Bootstrapping of Unified Sentience) ha elevado estas cuestiones a un nivel mundial de debate. El sistema de IA DABUS fue creado por el Dr. Stephen Thaler y patentado en las publicaciones de patentes estadounidenses 5,659,666; 7,454,388 B2; y 2015/0379394 A1. DABUS acaparó la atención mundial por ser el primer sistema de IA que, supuestamente, generó dos invenciones por sí mismo (un recipiente fractal para bebidas y una luz de alerta parpadeante) y el primer sistema de IA en cuyo nombre se presentaron patentes.
El Dr. Thaler y su equipo presentaron patentes para estas invenciones en Australia, la Oficina Europea de Patentes, Nueva Zelanda, Sudáfrica, el Reino Unido y los Estados Unidos. Esta cuestión fue muy debatida en todo el mundo, y la mayoría de los países rechazaron las solicitudes alegando que el inventor debe ser humano. Sólo la Comisión de Empresas y Propiedad Intelectual de Sudáfrica (CIPC) aceptó la solicitud del Dr. Thaler el 24 de junio de 2021 y publicó un aviso de expedición de la patente en julio de 2021. Aún no está claro cómo afectará esta decisión al sector. Es posible que esta decisión sea el catalizador para el desarrollo de un sistema de PI sui generis ("de su propia clase"/especializado) para invenciones de IA, pero también es posible que no tenga ninguna repercusión.
IA y tecnología médica: ¿y ahora qué?
La intersección de la IA generativa y el diseño de dispositivos médicos plantea complejos retos relacionados con los derechos de propiedad intelectual, especialmente cuando se consideran en el contexto de diseños generados íntegramente por IA. El caso del sistema de IA DABUS, para el que se solicitó el reconocimiento como inventor en la patente, ha encendido el debate mundial sobre los derechos de las distintas modalidades de IA y sobre el futuro de la legislación en materia de propiedad intelectual.
Aunque aún está por ver el efecto de la IA en el ecosistema de la PI, su impacto en el espacio de la tecnología médica ya es evidente. El uso de esta tecnología está marcando el comienzo de una nueva era de innovación en la tecnología médica y ofrece un enorme potencial para personalizar la medicina y reducir complicaciones en los procedimientos médicos. Consciente de este impacto, la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI) ha lanzado recientemente la Iniciativa mundial sobre IA para la salud, junto con la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los tres organismos de las Naciones Unidas nos hemos unido para apoyar a la IA en la consecución de todo su potencial para promover la mejora de resultados en los pacientes.
Empresas como Meticuly y NuVasive son las primeras pioneras en utilizar la IA generativa para mejorar la vida de los pacientes, pero no serán las últimas. Liberar el potencial de esta nueva herramienta nos ofrece la posibilidad de mejorar la atención al paciente y los resultados en todo el mundo.