Elegir el tratamiento más adecuado para cada paciente antes de aplicarlo en su organismo es uno de los objetivos de un nuevo proyecto impulsado por el Hospital Universitario Vall d’Hebron de Barcelona. El centro desarrollará gemelos digitales humanos, réplicas virtuales personalizadas de órganos, sistemas y procesos biológicos que permitirán simular cómo evoluciona una enfermedad y cómo podría responder una persona a diferentes tratamientos.
La iniciativa busca avanzar en la medicina personalizada mediante el uso de inteligencia artificial (IA), imagen médica, datos clínicos, información genómica y modelos computacionales. Con esta combinación de tecnologías, los especialistas podrán reproducir digitalmente el comportamiento de determinados órganos y patologías para estudiar distintos escenarios terapéuticos antes de trasladarlos a la práctica clínica.
Según explica el hospital, estos modelos tendrán que servir como apoyo a las decisiones médicas, facilitando la selección de tratamientos más adecuados y la planificación de intervenciones complejas.
¿Qué son los gemelos digitales humanos y cómo pueden ayudar a los pacientes?
Los gemelos digitales son representaciones virtuales personalizadas construidas a partir de información real de cada paciente. A diferencia de los modelos anatómicos tridimensionales convencionales, que reproducen principalmente la estructura de un órgano, estas réplicas incorporan información sobre su funcionamiento y el comportamiento de determinadas enfermedades.
De esta manera, los investigadores podrán simular diferentes escenarios y estudiar cómo podría evolucionar una patología o qué efectos podría tener un tratamiento concreto antes de aplicarlo en el paciente.
La tecnología permitirá, por ejemplo, comparar distintas alternativas terapéuticas en un modelo virtual del corazón de una persona con una enfermedad cardíaca compleja. El objetivo es anticipar posibles respuestas y proporcionar a los profesionales sanitarios más información para tomar decisiones.
El director clínico de Radiodiagnóstico de Vall d’Hebron, Manel Escobar, ha señalado que estos modelos tienen capacidad predictiva y pueden ayudar a anticipar la evolución de un paciente o los efectos que podría provocarle un tratamiento. No obstante, el especialista subraya que deben entenderse como herramientas de apoyo a las decisiones clínicas.
Un proyecto de 11,7 millones de euros y tres años de desarrollo
El proyecto cuenta con una financiación de 11,7 millones de euros procedentes de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER), dentro de la Plataforma de Tecnologías Estratégicas para Europa (STEP).
Bajo el programa denominado 3Dx3C, 'Nuevas tecnologías digitales para el abordaje personalizado de patologías congénitas y complejas', el hospital desarrollará durante los próximos tres años modelos computacionales avanzados para distintas especialidades médicas y quirúrgicas.
Para ello, Vall d’Hebron establecerá acuerdos con empresas tecnológicas que participarán en el desarrollo conjunto de las soluciones digitales. La iniciativa pretende aprovechar la experiencia que el centro ya ha acumulado en tecnologías 3D, inteligencia artificial, imagen médica y cirugía de alta complejidad.
El hospital cuenta con una unidad especializada en tecnologías 3D que ya trabaja en la creación de modelos anatómicos personalizados y en la planificación de intervenciones quirúrgicas complejas. El nuevo proyecto busca dar un paso más: pasar de reproducir virtualmente la anatomía de un órgano a simular también su funcionamiento y la evolución de determinadas patologías.
Del corazón a la migraña: las aplicaciones que desarrollará Vall d’Hebron
El programa contempla diez actuaciones integradas en diferentes áreas médicas. Entre las aplicaciones previstas se encuentran:
-
Cardiología pediátrica: creación de gemelos digitales que reproduzcan la actividad eléctrica del corazón de pacientes con cardiopatías congénitas.
-
Detección de enfermedades cardíacas: desarrollo de modelos para identificar de forma precoz posibles cardiopatías a partir de electrocardiogramas.
-
Migraña: desarrollo de herramientas digitales para avanzar en el tratamiento personalizado de los pacientes.
-
Cirugía cardíaca: simulación de procedimientos como la ablación en casos de taquicardia ventricular o la implantación percutánea de válvulas pulmonares.
-
Cirugía hepática: planificación de intervenciones para extirpar tumores del hígado.
-
Cardiopatías congénitas: creación de modelos para planificar procedimientos en pacientes con tetralogía de Fallot.
Además, el proyecto contempla una plataforma para integrar datos clínicos procedentes de diferentes fuentes y el desarrollo de modelos anatómicos tridimensionales personalizados que puedan visualizarse directamente en el quirófano. Estas herramientas también podrán incorporar realidad aumentada para facilitar la planificación de intervenciones mediante cirugía robótica o laparoscópica.
Una tecnología todavía en desarrollo
Aunque los gemelos digitales abren nuevas posibilidades para avanzar hacia tratamientos más personalizados, el proyecto de Vall d’Hebron se encuentra en una fase de desarrollo. Los próximos tres años estarán dedicados a construir y perfeccionar los modelos computacionales junto con las empresas tecnológicas participantes.
Por tanto, sus posibles aplicaciones y beneficios clínicos todavía tendrán que desarrollarse y validarse antes de que estas herramientas puedan incorporarse de forma generalizada a la asistencia sanitaria.
El objetivo final es que la tecnología permita a los profesionales sanitarios disponer de más información antes de tomar decisiones terapéuticas, reducir riesgos y adaptar los tratamientos a las características de cada paciente.