Un corazón simulado
15/09/2011
En un futuro, que se prevé no muy lejano, dispondremos de una réplica virtual de nuestros órganos. Es posible que, además del historial médico, los profesionales de la salud dispongan de un paciente avatar –modelo informático del organismo de un paciente real- en el que podrán probar y experimentar in sílico (investigación asistida por ordenador) tratamientos y terapias que simulan lo que pasaría si finalmente éstas se ponen en práctica.

Fuente:  www.elmundo.es   Fecha:  15.09.2011

En estos nuevos escenarios tridimensionales los métodos basados en la prueba error dejarán paso a los revolucionarios sistemas basados en las tecnologías de la información, que transformarán radicalmente la forma en que existían hasta ahora para combatir muchas enfermedades, ya que permitirán, entre otras cosas, realizar planificaciones virtuales de intervenciones quirúrgicas en múltiples situaciones, que anticiparán posibles resultados limitando considerablemente el margen de error.

¿Qué pasaría si en el momento de llevar a cabo una operación el cirujano opta por darle a la válvula cardiaca un corte más grande? ¿Cómo evolucionaría el postoperatorio? Una herramienta que mostrase estos resultados proporcionaría a los profesionales sanitarios unos valiosos conocimientos que les ayudarían a intervenir con mínimos riesgos, ya que a partir de lo que decida puede ver un pronóstico de la evolución a corto y medio plazo. El modelo virtual le está indicando al facultativo lo que es probable que suceda si…

Pero para que la simulación sea efectiva tiene que ser hecha a medida para cada paciente y precisamente la atención individualizada es uno de los objetivos de cvREMOD: Gestión de remodelación cardiovascular mediante interacción de tecnologías de monitorización ubicua y conceptos del humano fisiológico virtual, un proyecto biomédico de gran envergadura en el que participa Instituto de Aplicaciones Computacionales de Código Comunitario (IAC3), de la UIB, encargándose de la parte de cálculo. «El tratamiento de toda esta información requiere de programas extremadamente complejos –explica Carles Bona, catedrático de Física Teórica y director del IAC3,– prácticamente al límite de lo que la gente sabe hacer y en este sentido se trata de un reto para el mundo de la computación».

Y es que el cvREMOD busca desarrollar, mediante tecnologías de modelaje e imagen), un modelo virtual del sistema cardiovascular (corazón y arterias) que permita simular y visualizar sus tejidos y fluidos para conocer los cambios que se producen en las arterias y los órganos afectados por una cardiopatía. La remodelación cardiovascular es un proceso que se produce de forma natural en el desarrollo de los seres humanos, pero también puede ser una respuesta a diversas situaciones patológicas, desempeñando un papel importante en el progreso de este tipo de enfermedades.

Los infartos, las dolencias coronarias o la hipertensión son el resultado de este proceso provocado por diferentes mecanismos de origen fisiológico. En la actualidad todavía es muy limitado el conocimiento que existe sobre este tema y no se explotan todas las posibilidades que ofrecen las nuevas tecnologías médicas, y precisamente para cubrir este vacío se puso en marcha este proyecto. «Se trata de una investigación industrial, que aunque todavía no están en el mercado –puntualiza Bona– se prevé que llegue a estarlo y por esta razón son áreas consideradas estratégicas para la innovación». Entre los objetivos generales del proyecto destaca el uso de nuevas tecnologías para cuantificar y comprender los mecanismos de la remodelación cardiovascular, mejorando su conocimiento fisiopatológico, lo que posibilitará a los profesionales la planificación y toma de decisiones terapéuticas personalizadas, y a la larga redundará en un mejor seguimiento y prevención de futuras dolencias.

«Hoy en día mediante las técnicas de imágenes radiológicas, de resonancia magnética, TAC o ecografías se puede ver el sistema circulatorio en su situación actual y este sería el punto de partida para obtener un modelo tridimensional, –explica Antoni Arbona, investigador encargado del área técnica del proyecto–, la segunda parte requiere conocer los procesos fisiológicos que están involucrados, como puede ser el crecimiento celular o la dinámica del flujo sanguíneo. Nosotros ya habíamos participado en un trabajo sobre el aneurisma y en este nuevo proyecto se va a un grado más de dificultad. Es un reto. Este tipo de iniciativas, puntualiza, solo pueden ser realizadas por un equipo multidisciplinar ya que implica conocimientos de Medicina, Física e Informática».

El cvREMOD es un proyecto que cuenta con un presupuesto de 24,9 millones de euros y está financiado en un 50% por el programa CENIT (Consorcios Estratégicos Nacionales de Investigación Técnica) del Ministerio de Ciencia e Innovación. En él participan empresas centros de investigación y hospitales pioneros en el uso de técnicas de diagnóstico de toda España.

El Instituto de la UIB participa en el cvREMOD subcontratado por la empresa Atos Origin. Su aportación consiste en ofrecer sus conocimientos y experiencia en supercomputación y simulación a las empresas que forman parte del proyecto. Concretamente, el grupo desarrolla la arquitectura de procesamiento masivo adaptada especialmente a las necesidades de los procesos de tratamiento de imagen y simulación, así como la integración de este sistema con otros componentes, como la plataforma de análisis de la imagen médica, el sistema de simulación y la plataforma de almacenamiento de imagen e historia clínica. El equipo del IAC3, formado por investigadores de diferentes grupos de la UIB son los encargados de efectuar de forma eficiente los millones de cálculos necesarios para poder elaborar el modelo virtual de sistema cardiovascular.

«En estos momentos hemos atravesado el ecuador –comenta Arbona–, y estamos en la fase de conjuntar todos los algoritmos en una plataforma piloto que se probará el próximo año. Lo previsible sería que las empresas que participan en el proyecto, tras ver los resultados, lo conviertan en un producto comercial».