Lo que ha sido habitual en otros sectores durante muchos años se está convirtiendo cada vez más en un problema en la Sanidad: la simulación y el modelado en el mundo virtual. El uso de los llamados 'gemelos virtuales' permite obtener información valiosa para el avance de la medicina, la investigación y la atención al paciente.
Mejorar la atención médica con mundos virtuales
El uso de la simulación y el modelado 3D para desarrollar y probar nuevos productos ya ha demostrado su utilidad en muchas industrias. En la industria del automóvil, por ejemplo, rara vez se realizan pruebas físicas de choque, ya que hoy en día se llevan a cabo en gran medida en un entorno virtual. En medicina, sin embargo, sigue siendo habitual trabajar con imágenes 2D que no ofrecen una visión completa de la situación del paciente. Como los datos ya están disponibles en formato digital, la transformación a 3D permitirá aplicar una tecnología que ya está funcionando en otras industrias: los gemelos virtuales. Este planteamiento -es decir, el mapeo digital de objetos y procesos reales- permite, por ejemplo, analizar virtualmente partes del cuerpo, órganos individuales o el cuerpo humano entero. Además, al entrenar los modelos con datos de pacientes reales, se pueden simular resultados en las mismas condiciones que el homólogo real. Una disciplina médica que puede beneficiarse especialmente del uso de gemelos virtuales es la Cardiología. En este contexto, la
Organización Mundial de la Salud afirma que las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de muerte en todo el mundo. Los métodos modernos de tratamiento y prevención son pilares importantes para mejorar la atención al paciente. Para adaptar la tecnología de los gemelos virtuales al cuerpo humano, se puso en marcha el proyecto
Living Heart (la primera simulación realista en 3D de un corazón completo latiendo, mediante el uso de una solución de software).
Una importante contribución para la investigación, los centros de salud y la industria
La ciencia y la investigación llevan décadas ocupándose de las complejas condiciones del corazón humano, algo que contribuye de forma significativa al éxito del Proyecto Corazón Vivo. Por ejemplo, el
Instituto de Medicina Cardiovascular lleva años investigando para conocer mejor y más a fondo el corazón humano. De especial interés es la interacción con otros órganos, fármacos y métodos de tratamiento. Los investigadores están realizando una valiosa aportación para poder cartografiar virtualmente el corazón en su totalidad. A pesar de los avances, aún quedan muchos interrogantes: Los defectos cardíacos (congénitos), especialmente complejos, y su comportamiento en interacción con dispositivos médicos y posibles tejidos de sustitución siguen requiriendo una investigación intensiva.
Las empresas del sector de la tecnología médica ya utilizan el modelado durante la fase de desarrollo. Mediante simulaciones pueden probar nuevas aplicaciones y dispositivos directamente en el modelo de corazón vivo. Los resultados obtenidos en los laboratorios de pruebas virtuales reducen la costosa y lenta construcción de prototipos y así como las pruebas con animales. A diferencia de los modelos animales, el corazón virtual puede incorporar datos clínicos para representar con mayor precisión un corazón humano a lo largo del tiempo, a medida que se utiliza. Esto permite un proceso de desarrollo y aprobación más rápido, lo que contribuye a acelerar la comercialización de nuevos productos sanitarios.
Ya se utiliza en la práctica
Gracias a todos los agentes implicados, el Proyecto Living Heart ya ha cosechado muchos éxitos. En la actualidad ya se utilizan modelos cardíacos personalizados como apoyo a tratamientos clínicos, por ejemplo, en operaciones para corregir defectos cardíacos graves en recién nacidos. Aquí se pueden realizar muchas operaciones virtuales bajo la dirección del médico para determinar el mejor enfoque. Los estudiantes de medicina y el personal de los hospitales, e incluso los pacientes, también se benefician del Living Heart: por ejemplo, el gemelo virtual del corazón puede utilizarse en la educación y la formación en el sector sanitario para entrenar procedimientos quirúrgicos en el mundo virtual. Además, los ciclos de desarrollo y las series de pruebas pueden acelerarse y optimizarse gracias a la simulación. Por ejemplo, es posible adaptar mejor las válvulas cardíacas artificiales a las condiciones de enfermedad de grupos o pacientes individuales con la ayuda del corazón virtual. De este modo, ya no son necesarias muchas de las pruebas físicas en animales o modelos fabricados en laboratorios.
Siguiente paso: El cuerpo humano virtual
Lo que hoy se está investigando puede contribuir a que en un futuro haya un nuevo nivel de atención al paciente y desarrollo de fármacos o tecnología médica. Ya se está trabajando en otros órganos, como el Pulmón Viviente y el
Living Brain. El Living Brain, por ejemplo, se utiliza actualmente para investigar trastornos neuronales como la epilepsia. También, en este caso, las actividades cerebrales pueden simularse a partir de datos de pacientes individuales, lo que ayuda a comprender esta enfermedad, predecir ataques o clasificar tipos de ataques.
Los modelos virtuales de estos órganos complejos están ya tan avanzados que ya es posible pensar un paso más allá: combinar los distintos modelos individuales y simular así todo el cuerpo humano. Este uso del gemelo virtual allana el camino para seguir avanzando en el desarrollo de la medicina personalizada. Cada paciente tiene así la oportunidad de recibir exactamente el tratamiento que se adapta a su cuerpo, sus genes y su metabolismo.
