Una de la causa de mayores tasas de enfermedades y muertes en el mundo son las afecciones cardíacas, las que a pesar de los avances en los avances en los tratamientos coronarios, aún siguen siendo una de las principales preocupaciones de médicos y científicos.
De esta forma, los laboratorios y centros de investigación siguen trabajando intensamente para poder contar con las herramientas necesarias que permitan, finalmente, con los tratamientos adecuados para las afecciones al corazón, que tantos miedos provocan en nuestra sociedad.
Es por este motivo que investigadores suizos han logrado lo que hasta ahora parecía imposible, un modelo propio de películas de ciencia ficción y de animaciones futuristas que nos encontrábamos en alguna serie animada de televisión.
Lo que han podido desarrollar estos investigadores suizos de la ciudad de Laussanne es la construcción de un modelo de corazón virtual, el que entrega la ayuda necesaria para que los cardiólogos y médicos cirujanos del corazón puedan diagnosticar de manera anticipada los estados patológicos sin tener la necesidad de llevar a cabo intervenciones quirúrgicas invasivas, tal como informan de la Escuela Politécnica Federal de Laussanne (EPDL).
El modelo se encuentra basado en la estructura de un corazón humano, el que además incorpora las características de del corazón biológico de cualquier persona aquejada de problemas cardiacos. Para su construcción fueron utilizadas herramientas matemáticas que permiten simular el funcionamiento cardiaco con ajustados niveles de precisión, los que pueden ser personalizados con las características necesarias para cualquier paciente, las que son obtenidas a a través de imágenes entregadas por una resonancia magnética.
Junto con eso, al modelo completo de un corazón en pleno funcionamiento se le puede añadir, elemento fundamental a la hora de cualquier diagnóstico cardíaco, el comportamiento de la válvula aórtica específica del cada paciente. Hecho que permite acceder a una información precisa de su comportamiento. Los resultados obtenidos por la investigación realizada por los científicos suizos pueden ser corroborados en la revista Biomechanics and Modeling in Mecanobiology.
Los investigadores han logrado modelizar, junto a las funciones del corazón, la forma en que el flujo sanguíneo logra circular en el interior de la válvula aorta, la que es la principal arteria del cuerpo humano, tomando en consideración las formas y propiedades de cada una de sus membranas.
A pesar de que las descripciones matemáticas de la válvula aórtica y su interacción con el flujo sanguíneo ya son conocidas por la literatura científica, nunca se ha logrado conseguir este nivel de detalle para un paciente específico, aclaran los investigadores.
A través de imágenes de resonancia magnética (IRM), los investigadores logran reconstruir la forma de la válvula de la aorta con una imagen digitalizada en 3D. Junto con lo anterior, se hace uso además de herramientas matemáticas adecuadas para lograr caracterizar la mecánica de la válvula, lo que les ha permitido describir el movimiento de sus membranas.
Además, para lograr determinar la circulación sanguínea en estas cavidades, los investigadores han resuelto ecuaciones matemáticas que describen la dinámica de los fluidos, adaptándolas a la geometría específica de un paciente concreto.
Con este trabajo preliminar, les ha sido sencillo personalizar el modelo para otro paciente cambiando únicamente las imágenes IRM.
Los investigadores consideran que este modelo cardiaco personalizado puede estar en el mercado en una década, aunque proyectan que los primeros prototipos podrán estar disponibles en cinco años, siempre que las investigaciones necesarias para su desarrollo puedan llevarse a cabo.
Este trabajo es parte del proyecto europeo iHeart, que tiene por objetivo construir modelos virtuales de todo el sistema cardiovascular de cualquier paciente, incluido el corazón, los vasos sanguíneos y los cinco litros de sangre que circulan por todo el cuerpo.
