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Ciencia y Salud

Científicos de la UBA buscan utilizar inteligencia artificial para diagnosticar Alzheimer de forma precoz

Expertos de la Universidad de Buenos Aires entrenan a IA con imágenes de resonancias magnéticas, con el objetivo de que reconozca el inicio de distintas patologías neurológicas

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En las primeras etapas, descubrir la enfermedad de Alzheimer es difícil porque los síntomas comienzan a manifestarse de manera muy sutil y pueden confundirse con problemas de memoria, típicos de la edad avanzada. Sin embargo, la detección precoz es fundamental para dar inicio al tratamiento y así retrasar los efectos que, finalmente, impactarán en la calidad de vida de la persona afectada.

Los conocimientos resultantes del atlas pueden ser muy importantes para comprender y combatir enfermedades psiquiátricas y neurodegenerativas complejas (Getty)

El Alzheimer es la causa más común de demencia y consiste en un deterioro gradual en la memoria, el pensamiento, el comportamiento y las habilidades sociales. Suele progresar sin síntomas durante muchos años y, generalmente, está precedida por lo que se conoce como deterioro cognitivo leve.

Ahora, de la mano de la inteligencia artificialinvestigadores de la UBA están utilizando redes de neuronas como modelo para que una computadora pueda ser inteligente, emule la interconexión de las neuronas del cerebro humano y aprenda a identificar el inicio del Alzheimer en imágenes de resonancias magnéticas. A la vez, ver estas redes neuronales artificiales en acción, permite una libertad sin igual para conocer cómo es que funciona el cerebro humano.

Es que el uso de la IA para detectar enfermedades a partir de resonancias magnéticas cerebrales promete automatizar, estandarizar y convertirse en un proceso de diagnóstico a escala, ya que estos estudios clínicos se recopilan de forma rutinaria y se acumulan en grandes bases de datos, que se pueden utilizar para entrenar algoritmos de inteligencia artificial.

Los investigadores utilizan todas las resonancias que se le hicieron a una persona a la que le detectaron alguna enfermedad, para entrenar a la inteligencia artificialLos investigadores utilizan todas las resonancias que se le hicieron a una persona a la que le detectaron alguna enfermedad, para entrenar a la inteligencia artificial

Es este sentido, el aprendizaje profundo (o deep learning), por su parte, ha demostrado tener éxito en la detección de múltiples enfermedades en datos de resonancia magnética cerebral de alta calidad, los cuales fueron recopilados en un entorno de investigación controlado.

Recientemente, un grupo de investigadores del Hospital General de Massachusetts desarrolló un modelo de inteligencia artificial capaz de identificar con más del 90% de precisión a personas que padecen Alzheimer.

En Argentina, este grupo de investigadores de la UBA están utilizando las redes neuronales artificiales para que una IA aprenda a identificar el inicio del Alzheimer en imágenes de resonancias magnéticas. “Nosotros usamos la IA para codificar el cerebro. Cuando se le hace una resonancia magnética al cerebro de una persona, lo que vemos son píxeles o vóxeles de colores, que son pedacitos del cerebro que se iluminan o no en función de lo que está pasando en esa zona del cerebro”, afirmó Diego Fernández Slezak, investigador del Instituto de Ciencias de la Computación UBA/CONICET.

El estudio servirá para avanzar en enfermedades como el Alzheimer y obtener diagnósticos más precisosEl estudio servirá para avanzar en enfermedades como el Alzheimer y obtener diagnósticos más precisos

En ese tono, quien también se desempeña como profesor en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, agregó: “Si lo que se ilumina es normal o no, es difícil de identificar incluso para los especialistas. Entonces, la IA toma las imágenes, las codifica, y devuelve índices que podrían permitir asociarlos a patologías como, por ejemplo, AlzheimerbipolaridadACV epilepsia”.

El trabajo que está haciendo Slezak, junto a colegas del Instituto de Ciencias de la Computación de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, es el de identificar un patrón en las imágenes de resonancias magnéticas del cerebro que le permita a una inteligencia artificial identificar el Alzheimer de forma temprana.

“Ahora estamos trabajando con imágenes y cómo codificar, con resonancias magnéticas del cerebro, atributos que lleven al Alzheimer”, contó el experto. “Es una enfermedad muy bien caracterizada, y que está en constante estudio. Actualmente existen muy buenos tratamientos para retrasar los efectos que afectan la calidad de vida, así es que detectarlo a tiempo es algo vital”, agregó.

Es difícil de descubrir el inicio de la enfermedad de Alzheimer en las primeras etapas, porque los síntomas pueden confundirse con problemas de memoria, típicos de la edad avanzada (Getty Images)Es difícil de descubrir el inicio de la enfermedad de Alzheimer en las primeras etapas, porque los síntomas pueden confundirse con problemas de memoria, típicos de la edad avanzada (Getty Images)

“Una ventaja de trabajar con una red neuronal artificial es que la podemos desarmar y disecar como queramos para estudiarla hasta en el más mínimo detalle. Los que hacemos inteligencia artificial desde la neurociencia, buscamos que lo artificial nos permita aprender sobre la estructura del cerebro humano, y al revés. Cómo están codificadas las cosas, es un ida y vuelta”, explicó el investigador.

Diego Fernández Slezak fue galardonado recientemente con el Premio Konex de la Ciencia y la Tecnología 2023, y también recibió en 2016 el Premio a la Investigación de Google, ambos por el trabajo que viene realizando con inteligencia artificial aplicada a neurociencias desde hace más de diez años.

Detectar patologías cerebrales con IA

Esta es una investigación en curso que se está realizando en colaboración con el hospital Fleni, que es quien aporta las resonancias magnéticas con las que se le está enseñando a la IA. Para que pueda conocer todo el camino que lleva a una enfermedad como el Alzheimer, se inicia con lo que se conoce como queja subjetiva de un paciente. Es decir, alguien que tiene olvidos o se confunde los nombres.

En la actualidad no hay ningún tratamiento que cure la enfermedad de Alzheimer
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RENSSELAER POLYTECHNIC INSTITUTE
En la actualidad no hay ningún tratamiento que cure la enfermedad de Alzheimer SALUD RENSSELAER POLYTECHNIC INSTITUTE

Los especialistas, entonces, le realizan al paciente una batería de estudios, entre los que se encuentra la resonancia magnética, para saber si esa queja subjetiva efectivamente se corresponde con un problema cerebral real. Esto podría ser el inicio de una demencia que podría luego degenerar en Alzheimer, o tal vez una afasia, u otra patología cerebral.

Los investigadores utilizan todas las resonancias que se le hicieron a una persona a la que sí, luego, le detectaron algo. El objetivo: entrenar a la inteligencia artificial a que identifique si existe un patrón anterior que permita detectar esas enfermedades a tiempo.

“El Fleni tiene una base de datos de miles de resonancias viejas”, contó el experto. “Nosotros lo que hacemos primero es que la IA codifique la estructura del cerebro, y después asociar esa estructura a las distintas patologías. Se ve en el historial de diagnóstico, y se ve si una dirección dada de la estructura del cerebro, es la dirección del Alzheimer, o de cada una de las otras patologías”, profundizó.

La inteligencia artificial se usa para codificar el cerebro y comprender mejor su funcionamiento (Getty)La inteligencia artificial se usa para codificar el cerebro y comprender mejor su funcionamiento (Getty)

Neuronas artificiales para comprender las reales

Las inteligencias artificiales funcionan con lo que se conoce como redes neuronales, incluso también las usa el ChatGPT, tan famoso en la actualidad por responder todo tipo de consultas. Se trata de un método que permite a las IA procesar datos de una forma inspirada en como lo hace el cerebro humano.

Utiliza nodos que están interconectados en una estructura de capas, muy similar a como funcionan las neuronas biológicas. Es un sistema que les permite a las computadoras aprender de sus errores y mejorar de forma continua. Establecen relaciones entre los datos con los que se las alimenta, aportando resultados complejos.

“La forma en que estas redes neuronales artificiales aprenden, tiene que ver con cómo nosotros representamos la información en nuestra cabeza”, contó Fernández Slezak. “Nuestra idea es estudiar cómo es que hace eso en nichos muy pequeños y donde tengamos cierto control. El lenguaje es uno de esos ámbitos, es decir, cómo aprende una IA a escribir”, añadió.

El uso de la inteligencia artificial IA para detectar enfermedades a partir de resonancias magnéticas cerebrales promete automatizar, estandarizar y convertirse en un proceso de diagnóstico a escalaEl uso de la inteligencia artificial IA para detectar enfermedades a partir de resonancias magnéticas cerebrales promete automatizar, estandarizar y convertirse en un proceso de diagnóstico a escala

“La asociación libre entre palabras, que es algo automático en nosotros, también ocurre de forma automática en estas redes artificiales. Por ejemplo, si te digo plaza, decís pasto, y así con gran cantidad de palabras. Eso permite ir viendo cómo están relacionadas las ideas en el cerebro”, contó el experto. Y continuó: “Eso estamos haciendo con la red neuronal artificial para ver qué paralelismo hay con: cómo funciona la mente humana”.

“Si bien a las personas podemos hacerles resonancias magnéticas para ver cómo funciona su cerebro cuando asocia palabras, no podemos tener el grado de detalle que nos permite estudiar la red neuronal cuando hace lo mismo. Y entonces puede ayudarnos a comprender cómo se representa la información en nuestro cerebro”, explicó Fernandez Slezak. Lo interesante del paralelismo entre cómo procesa la información la inteligencia artificial y el cerebro humano es que, justamente, hay un desconocimiento en cómo es el funcionamiento.

No se sabe por qué 100 mil bolitas o nodos conectados con pesos, que son probabilidades de conexión entre una y otra, logran representar bien el lenguaje, como una IA al estilo de ChatGPT. Tampoco está claro cómo mil millones de neuronas logran que un ser humano represente el lenguaje. Se sabe que el algoritmo matemático de una red neuronal artificial va adaptando los pesos de los nodos o neuronas, pero se desconoce por qué una estructura de red con ciertos pesos resuelve muy bien un problema dado. Lo mismo para su paralelo biológico. Por eso es que resulta útil poder comprender la forma en que “piensa” una inteligencia artificial, para terminar de entender cómo y por qué el ser humano piensa como piensa.

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Metapneumovirus humano, un virus respiratorio global y conocido sin potencial pandémico

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Lo explica a EFEsalud la microbióloga Concepción Gimeno, portavoz de la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica (SEIMC), quien aleja cualquier tipo de alerta ante el metapneumovirus humano (HMPV, por sus siglas en inglés), un virus respiratorio común y global frente al que la mayoría ya hemos desarrollado anticuerpos.

“Un 90 % de las de las personas mayores de diez años tenemos anticuerpos, lo hemos pasado a lo largo de la infancia, en muchos casos asintomáticos o pensando que era un resfriado típico de un niño que está en la guardería”, precisa.

El brote infeccioso de China

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha explicado que, de acuerdo a la información recibida de las autoridades China, los patógenos que se han detectado en el brote infeccioso en el norte del país son los virus sincitial respiratorio (VRS), el metapneumovirus humano (MPVH), el SARS-CoV-2 (causante de la covid) y, sobre todo, el de la gripe estacional.

“Los niveles de infecciones respiratorias notificados en China están dentro de lo habitual para la estación invernal”, ha recalcado la portavoz de la OMS, Margaret Harris.

Sin embargo, el hecho de ser un virus menos conocido que otros entre la población y que, además, exista un metapneumovirus aviar ha encendido algunas alertas.

La microbióloga explica que el metapneumovirus aviar es el posible ancestro del metapneumovirus humano y que ahora no existen brotes importantes de casos de este virus”.

Asegura que el metapneumovirus es un virus lento, que tarda mucho en mutar, y que es muy diferente al de la gripe aviar H5N1 que se adapta con más rapidez, por lo que no tiene porqué existir relación entre estos dos patógenos, “son dos problemas completamente distintos”.

La gripe aviar, por su parte, ha pasado de las aves a los mamíferos y de estos a los humanos, aunque todavía no existe transmisión directa de persona a persona, una amenaza que existe y que sí podría causar una pandemia.

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Un hombre con mascarilla camina por las calles de Pekín (China) en enero de 2025. EFE/EPA/JESSICA LEE

Síntomas y grupos de riesgo del metapneumovirus humano

El metapneumovirus humano cursa con tos, fiebre, dolor de cabeza, congestión nasal…como un resfriado común y tan solo entre el 1 y el 5 % de los casos son graves al derivar en neumonía, bronquitis o bronquiolitis, según la también jefa del Servicio de Microbiología del Hospital General de Valencia.

Los grupos de riesgo son los menores entre 6 meses y 5 años que todavía no han desarrollado los anticuerpos frente a esta infección, pero también los mayores que van perdiendo defensas o las personas inmunodeprimidas a causa de enfermedades.

“Es un virus de la infancia, es un virus de las guarderías, de cuando los niños comienzan a socializar, como ocurre con el virus respiratorio sincitial”, explica la especialista.

Cómo detectarlo y tratarlo

Las pruebas de diagnóstico PCR pueden detectar la presencia del HMPV.

Lo habitual en los hospitales es que a personas con infecciones graves les hagan las pruebas de los virus más comunes, como gripe A y B, coronavirus y respiratorio sincitial, aunque se puede ampliar hasta un total de 23 patógenos entre los que figura el metapneumovirus humano.

“Los microbiólogos queremos identificar los distintos virus (en los pacientes) porque hay algunos que tienen potencial pandémico”, indica Concepción Gimeno, portavoz de la SEIMC.

Y afirma que actualmente se están detectando casos esporádicos, “no hay ningún brote actualmente en España”, al contrario que la gripe estacional, que en esta época empieza a ser un problema respecto a los ingresos y urgencias hospitalarias.

El metapneumovirus humano leve se combate con hidratación, analgésicos, cuidados en casa y, sobre todo, se previene con el uso de la mascarilla y el lavado de manos.

No existe ni un fármaco antiviral específico, ni una vacuna contra el HMPV, aunque la microbióloga considera que, dada su similitud con el virus respiratorio sincitial y si aumenta su incidencia, podría darse la posibilidad de desarrollar una vacuna.

El metapneumovirus humano, de la familia paramyxoviridae, se describió por primera vez en el año 2001 en un laboratorio de los Países Bajos y cuando se analizaron sueros de hasta cincuenta años atrás se observó que las personas habían desarrollado anticuerpos contra un virus que no era nuevo, sino que convivía desde hacía muchos años entre la población global.

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El 95 % de los españoles reconoce que los abrazos mejoran su bienestar emocional

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Abrazos y bienestar emocional: un vínculo científico

El contacto físico, especialmente los abrazos, es fundamental para el bienestar emocional.

“El gesto de dar un abrazo libera oxitocina, la hormona de la felicidad, lo que genera un mejor estado de ánimo, controla los latidos del corazón e, incluso, nos traslada a un estado de calma y seguridad, que incide directamente sobre la salud emocional de las personas”, explica Soraya Bajat, jefa del servicio de Salud Mental de los Hospitales Universitarios Sanitas la Zarzuela y La Moraleja.

Este proceso químico genera múltiples beneficios:

  • Mejora el estado de ánimo
  • Reduce los niveles de cortisol (hormona del estrés)
  • Regula el ritmo cardíaco
  • Fomenta una sensación de calma y seguridad

Un estudio de Sanitas destaca los beneficios físicos y emocionales del contacto físico en las relaciones personales.

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Los jugadores del FC Barcelona Víctor Valdés (i) y Javier Mascherano se abrazan al final de un partido. EFE/Toni Galán

La encuesta, realizada como parte de la campaña navideña “No dejes abrazos pendientes”, revela que el 73 % de los encuestados asocia los abrazos con cariño, el 64 % con amor, el 56,3 % con consuelo y el 53 % con tranquilidad.

Estos resultados subrayan el papel del contacto físico en la gestión emocional diaria, especialmente en momentos de estrés o incertidumbre.

Beneficios físicos de los abrazos

Además del impacto emocional, los abrazos también tienen efectos significativos en la salud física. Nueve de cada diez españoles creen que este gesto contribuye a su bienestar físico.

“Este beneficio físico es real, puesto que esa gestión de la calma ayuda a reducir la presión arterial y la frecuencia cardíaca, por lo tanto, repercute directamente sobre la función cardiovascular. Además, ayudan a controlar la liberación de cortisol, la hormona del estrés, que puede influir, incluso en la calidad del sueño y, por tanto, del descanso”, continúa la doctora Bajat.

El estudio también destaca la frecuencia de los abrazos entre los españoles: en promedio, se dan 15 abrazos a la semana.

Las mujeres lideran esta práctica con 17,7 abrazos semanales, mientras que los adultos entre 35 y 44 años alcanzan los 21.

En contraste, los mayores de 65 años abrazan menos, con un promedio de 10,6 a la semana, siendo además el grupo que menos abrazos recibe.

La campaña “No dejes abrazos pendientes”

Esta investigación forma parte de la campaña de Sanitas, que busca promover el contacto físico como una forma de cuidado mutuo.

La iniciativa incluye un sitio web con información y consejos sobre los beneficios de los abrazos, además de testimonios de expertos en salud mental como Elizabeth Clapés y Patricia Ramírez.

“Como compañía especialista en salud sabemos que parte de nuestra misión pasa por fomentar el cuidado entre nosotros. Un cuidado responsable, honesto en el que la afectividad y la cercanía juegan un papel clave”, subraya Yolanda Erburu, Chief Sustainability y Corporate Affairs en Sanitas y Bupa Europe & Latinamerica.

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Sobrevivir a la muerte súbita sin secuelas: RCP y desfibrilación aumentan las posibilidades

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La aparición repentina e inesperada de una parada cardiaca, en una persona aparentemente sana y con buena salud, se conoce como muerte súbita que precisa de atención médica inmediata para poder sobrevivir sin secuelas.

La causa más frecuente de muerte súbita es una fibrilación ventricular, una arritmia cardiaca maligna que impide que el músculo del corazón se contraiga de forma coordinada, resultando en la ausencia de latidos eficientes y en la detención inmediata del bombeo de sangre al cuerpo.

La víctima, pierde el pulso y pocos segundos después, el conocimiento y la capacidad de respirar, si no recibe atención médica inmediatamente, fallecerá a consecuencia de un paro cardiaco.

Cuando el corazón deja de bombear sangre, la presión arterial cae a cero y se anula el riego sanguíneo, resultando en la detención total de aporte de oxígeno y demás nutrientes al resto del cuerpo.

El órgano más crítico a la hora de no recibir riego sanguíneo es el cerebro, ya que tan solo unos pocos minutos tras la parada cardiaca comienza a sufrir daños irreversibles. El daño cerebral es la principal secuela en pacientes que son reanimados.

La muerte súbita no se puede predecir o controlar, pues ocurre de manera inesperada, sin embargo, algunas personas pueden tener síntomas previos que alerten como sufrir alguna pérdida de conocimiento que se recupera espontáneamente, o episodios de palpitaciones rápidas de inicio y final brusco.

Cuando se produce una parada cardiaca, la persona repentinamente pierde la consciencia y no tiene respuesta a estímulos (como ruidos o dar un pellizco), deja de respirar, y pierde el tono rosado de la piel que se suele volver de color pálido inicialmente y luego azul violáceo.

Las causas más frecuentes de parada cardiaca

Como la enfermedad coronaria (infarto de miocardio) es la causa más frecuente de parada cardiaca, ésta se podría prevenir “evitando factores de riesgo que provocan la aterosclerosis en las coronarias, el endurecimiento de las arterias como consecuencia de la acumulación de grasa, colesterol y otras sustancias en las paredes de las arterias, que posteriormente van a provocar el infarto con arritmia maligna asociada que resulta en la parada cardiaca”, apunta el doctor Borja Ibáñez, cardiólogo intervencionista de la Fundación Jiménez Díaz y director científico del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y jefe de grupo del Centro de Investigación en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV).

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Doctor Borja Ibáñez, cardiólogo intervencionista de la Fundación Jiménez Díaz y director científico del CNIC y jefe de grupo del CIBERCV.

Otra causa de parada cardiaca es padecer una cardiopatía de origen genético (familiar), que puede ser silente y debutar como una parada cardiaca sin ningún síntoma previo. Los chequeos a familiares con antecedentes en cardiopatías hereditarias o a personas que han sufrido un infarto de miocardio y lo han superado, pueden evitar el riesgo de muerte súbita.

La edad es un factor a tener en cuenta a la hora de tener más posibilidades de sufrir muerte súbita. En personas mayores de 35 años con enfermedad arterial coronaria, o con miocardiopatía hipertrófica, una enfermedad genética que se caracteriza por un engrosamiento del músculo del corazón (que puede dificultar el bombeo de la sangre del corazón), puede aumentar el riesgo de muerte súbita.

También en personas que, tras un infarto de miocardio, a pesar de haber sido tratado correctamente, el corazón ha quedado con una cicatriz que puede aumentar el riesgo de tener una arritmia.

Los factores de riesgo

Aunque es muy difícil de prevenir, pues se produce en personas aparentemente sanas y de forma repentina, existen factores de riesgo como la obesidad, la diabetes o el tabaquismo, que pueden asociarse con este problema cardiaco mortal.

“Hay otros motivos de muerte súbita no relacionados directamente con el corazón como puede ser una hemorragia cerebral o una rotura en un aneurisma de la aorta o, incluso, una embolia de pulmón”, añade el doctor Ibáñez.

Aunque es muy poco frecuente, un suceso que provoque un esfuerzo o dañe el tejido cardiaco puede aumentar el riesgo de muerte súbita, como puede ser un fuerte golpe en una zona pequeña justo frente al corazón como se ha documentado en bolazos de béisbol, por ejemplo.

También, sufrir enfermedades con corazones aparentemente normales pero con alto riesgo arrítmico como el síndrome de Brugada, el de QT largo, o la taquicardia ventricular por catecolaminas pueden provocar muerte súbita.

Acciones para sobrevivir a la muerte súbita

El único tratamiento eficaz para ralentizar el daño secundario a la falta de circulación durante un episodio de muerte súbita es la reanimación cardiopulmonar (RCP) hasta que lleguen los servicios médicos de urgencia.

En muchos casos, la parada cardiaca se puede revertir aplicando una desfibrilación, bien cuando se presentan los servicios de emergencias, o bien usando los DESA (desfibrilador externo semiautomático) que cada vez están presentes en más entornos públicos.

La desfibrilación consiste en administrar al corazón una descarga eléctrica controlada para reiniciar la actividad del corazón y recuperar el ritmo normal.

La RCP se realiza hasta que se pueda utilizar un desfibrilador. La RCP se debe llevar a cabo poniendo ambas manos en el centro del esternón de la víctima y hacer compresiones profundas hacia abajo, con los brazos extendidos en ángulo recto respecto al paciente.

Hay que comprimir el esternón unos 4 ó 5 centímetros con una frecuencia rápida aproximadamente entre 100 y 120 compresiones por minuto, a un ritmo regular y continuo (la canción de la Macarena, es una buena forma de llevar el ritmo de las comprensiones), sin interrupción, hasta que la víctima recupere el conocimiento o lleguen los servicios de emergencia.

La recuperación de las personas que sufren una parada cardiaca depende en gran medida del tiempo que transcurre desde que el corazón se detiene hasta que se aplica la desfibrilación y en función de si se ha aplicado RCP o no hasta la misma.

Por cada minuto que pasa, hay un 10 % menos de probabilidades de que el paciente se recupere. La rapidez con la que se lleva a cabo la ayuda a una persona que sufre un episodio de muerte súbita, marca la diferencia entre el fallecimiento y la recuperación.

“La ejecución de un masaje cardiaco puede hacer que la persona sobreviva y tenga las menos secuelas posibles hasta que lleguen los servicios de emergencias, cuantos más minutos pasen con el corazón parado sin recibir masaje cardiaco, aumenta las posibilidades de que el paciente no sobreviva y si lo hace lo haga con daños neurológicos muy importantes”, explica el cardiólogo.

En España se producen más de 80 casos de muerte súbita cada día, unos 30.000 al año, de los cuales, tan solo entre el 5 y el 11 % de ellos, tienen posibilidades de sobrevivir sin secuelas tras sufrir una parada cardiaca fuera de un hospital.

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