Imagina que, antes de operarte, los médicos pudieran probar cinco cirugías diferentes en una copia virtual de tu órgano para elegir la mejor. En Zaragoza, ingenieros y cardiólogos han convertido la ciencia ficción en realidad clínica.
Hasta hace poco, probar cómo respondería un corazón enfermo a un fármaco o a un marcapasos tenía cierto margen de incertidumbre. Cada paciente es único, pero los protocolos médicos suelen ser generales. Sin embargo, en los laboratorios del campus Río Ebro y en los quirófanos del Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa, se está gestando una revolución silenciosa: el nacimiento de los gemelos digitales cardíacos.
Aragón se ha posicionado en la vanguardia europea de la medicina computacional, una disciplina que une las matemáticas avanzadas con la biología para salvar vidas.
¿Qué es exactamente un «gemelo digital»?
El concepto nació en la industria (para diseñar aviones o fábricas), pero Aragón ha sido pionera en llevarlo al cuerpo humano. Un gemelo digital del corazón no es un simple dibujo en 3D. Es una réplica computacional viva y personalizada de tu órgano.
Para crearlo, los investigadores del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) utilizan los datos reales del paciente: sus resonancias magnéticas, sus electrocardiogramas y mapas eléctricos. Con esa información, programan un modelo matemático que «late» en el ordenador exactamente igual que el corazón de la persona de carne y hueso.
La alianza I3A y Hospital Clínico: Salvar vidas con algoritmos
Este hito es fruto de la colaboración «made in Aragón». Por un lado, el grupo de investigación BSICoS del I3A, liderado por la ingeniera Esther Pueyo (referente mundial en este campo), aporta los algoritmos. Por otro, la Unidad de Arritmias del Hospital Clínico de Zaragoza, con el doctor Javier Ramos Maqueda, aporta la visión clínica.
Juntos están trabajando para aplicar esta tecnología en pacientes que han sufrido infartos o que padecen enfermedades genéticas. El objetivo es ambicioso: predecir quién tiene riesgo de sufrir una muerte súbita.
En lugar de esperar a que ocurra el evento fatal o implantar desfibriladores «por si acaso» a pacientes que quizás no los necesiten, el gemelo digital permite simular el futuro. Los médicos pueden «estresar» al corazón virtual, probar diferentes fármacos o simular una ablación en la pantalla del ordenador. Si la simulación funciona, se aplica el tratamiento al paciente real con una seguridad sin precedentes.
Aragón, territorio de Gemelos Digitales (Proyecto SAM)
Pero el corazón no es el único órgano que tiene su réplica virtual en nuestra comunidad. La estrategia de investigación aragonesa apuesta firmemente por la digitalización como motor de salud.
Un ejemplo reciente es el proyecto europeo SAM, coordinado desde el Instituto de Investigación Sanitaria Aragón (IIS Aragón). En este caso, no se simula un órgano físico, sino el entorno del paciente. SAM crea un «gemelo digital inteligente» para la Atención Primaria, diseñado para ayudar a las personas mayores. Este sistema simula cómo el entorno social y los recursos del barrio afectan a la salud del paciente, permitiendo a los médicos «recetar» actividades sociales con la misma precisión que un medicamento.
Tanto en el corazón como en la atención primaria, la filosofía es la misma: usar los datos para personalizar el cuidado al milímetro.
Del laboratorio a la cama del paciente
Lo que hace especial a la investigación en Aragón es su cercanía a la aplicación real. Mientras en otros lugares estos modelos son pura teoría, aquí se validan con datos de pacientes reales del Servicio Aragonés de Salud.
Proyectos como MODELAGE (financiado por Europa) ya demostraron cómo el envejecimiento afecta a nuestras células cardíacas. Ahora, con la llegada de la Inteligencia Artificial y la supercomputación, estos modelos son cada vez más rápidos y precisos. El sueño de los investigadores aragoneses es que, en pocos años, cada historial clínico incluya un «avatar» digital del paciente, listo para ser consultado antes de cualquier decisión crítica.
¿Sabías que…? Crear un solo latido de un corazón virtual requiere resolver millones de ecuaciones matemáticas. Por eso, estos proyectos suelen utilizar la capacidad de grandes superordenadores. En Aragón, contamos con infraestructuras potentes que permiten procesar estos «big data» médicos sin salir de la comunidad.
Fuentes:
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Fuente principal (Proyecto SAM): Gemelo digital para atención social/primaria.
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Fuente del «Gemelo Digital del Corazón» (I3A – Esther Pueyo): Para justificar la parte de simulación cardíaca.