Profesionales de la Unidad de Arritmias del servicio de Cardiología del Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, liderados por Javier Ramos Maqueda, y del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón-I3A de la Universidad de Zaragoza, encabezados por Esther Pueyo Paules, están llevando a cabo un proyecto de investigación para crear gemelos digitales del corazón en pacientes con miocardiopatías e infarto. Un término no muy conocido que hace referencia a una réplica virtual del corazón de un paciente que se construye digitalmente a partir de señales de electrocardiogramas de alta resolución, imágenes de resonancia magnética o mapas electroanatómicos de pacientes que han sido sometidos a una intervención de una arritmia.
“Un gemelo digital del corazón es una herramienta muy potente como apoyo a la toma de decisionesclínicas por parte del médico, ya que puede incorporar tanta información como la que tengamos del paciente. Los gemelos digitales nos permiten identificar aquellos pacientes con más alto riesgo de sufrir arritmias y optimizar terapias y tratamientos para cada paciente de forma personalizada”, explica Ana Mincholé, investigadora del grupo BSiCoS.
“La simulación computacional requiere abundantes recursos ya que se incorpora la máxima información clínica disponible para el paciente y un alto nivel de detalle de la dinámica del corazón"
Una de las partes esenciales que señalan las investigadoras es la recogida de imágenes y señales que hayan conseguido en el hospital para integrarlas en modelos matemáticos, que permitan simular cómo es la actividad del corazón en un ordenador. Posteriormente, esta información se utiliza para estudiar qué cambios pueden producir arritmias que conduzcan a una muertesúbita o qué cambios se podrían realizar para mejorar el pronóstico o la calidad de vida del paciente. Y, finalmente, esta información se extrapolaría a toda la población para dirigir al paciente hacia un tratamiento específico.
En referencia al tiempo necesario para realizar las pruebas y finalmente conseguir este gemelo del corazón son muy costosas, según apunta Mincholé, “su simulación computacional requiere abundantes recursos ya que se incorpora la máxima información clínica disponible para el paciente y un alto nivel de detalle de la dinámica del corazón. Sin embargo, se está trabajando en simplificar la complejidad de la dinámica del corazón sin perder prestaciones, lo que en el futuro permitiría simular casi a tiempo real”.
Sobre las utilidades de esta réplica virtual, señalan dos principales escenarios. Por un lado, para optimizar nuevos enfoques en la terapia de resincronización cardíaca a través del sistema de conducción (estimulación de rama izquierda) en pacientes con insuficiencia cardíaca; y por otro, para mejorar la selección de pacientes a los que tras un infarto de miocardio o con una miocardiopatía hereditaria se les tiene que implantar un desfibrilador dado que tienen riesgo de arritmias ventriculares malignas y por tanto de muerte súbita cardiaca.
“Nosotros colaboramos intensamente con el equipo de cardiólogos de la Unidad de Arritmias del Hospital Cínico Lozano Blesa de Zaragoza que son los que hacen seguimiento a los pacientes de alto riesgo"
Desde el Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón apuntan que este proyecto trata de proponer y desarrollar soluciones digitales innovadoras, impulsadas por el análisis de los datos recogidos de forma rutinaria en la práctica clínica. Los logros previstos serán posibles gracias a la interacción multi y transdisciplinar entre expertos en ingeniería, matemáticas, biología, fisiología y cardiología, que integran el equipo de investigación.
“Nosotros colaboramos intensamente con el equipo de cardiólogos de la Unidad de Arritmias del Hospital Cínico Lozano Blesa de Zaragoza que son los que hacen seguimiento a los pacientes de alto riesgo. Juntos estamos desarrollando estos gemelos digitales como herramienta de apoyo a lo que actualmente se utiliza para estratificar el riesgo en los pacientes”, concluye la investigadora del grupo BSiCoS.