Pacientes virtuales UC prueban eficacia de tratamientos con ventilación mecánica
Modelos matemáticos y computacionales de pulmones asistidos con estos equipos ayudarán a mejorar diagnóstico de quienes presentan problemas de insuficiencia respiratoria.
photo_camera El trabajo del equipo liderado por el profesor Daniel Hurtado abre oportunidades para personalizar la atención en pacientes críticos, ya que proporcionan un marco seguro para diseñar, crear prototipos y probar virtualmente distintos protocolos de ventilación de manera segura y personalizada.
El profesor de la Escuela de Ingeniería de la UC, Daniel Hurtado, nombrado una de las diez promesas científicas del futuro por el Foro Económico Mundial, está probando la eficacia de los tratamientos con ventilación mecánica a través del desarrollo local de “pacientes virtuales”.
Se trata de modelos matemáticos y computacionales de pulmones asistidos con dichos equipos, que buscan mejorar el diagnóstico de quienes presentan problemas de insuficiencia respiratoria, especialmente aquellas asociadas al covid-19.
“Los pulmones asistidos con ventiladores mecánicos presentan una amplia variabilidad en su respuesta que depende en gran medida de las interacciones aire-tejido. Esto motivó la creación de herramientas de simulación para potenciar el diseño de protocolos ventilatorios”, destacó Daniel Hurtado.
El investigador del Instituto de Ingeniería Biológica y Médica UC, agregó que junto a Nibaldo Avilés, estudiante de doctorado de la universidad, pudieron demostrar que el modelo desarrollado y estudiado predice a su vez variables fisiológicas, como la presión, el flujo y volumen del sistema respiratorio.
“Estos hallazgos constituyen una prueba de que los modelos matemáticos y computacionales de los pulmones pueden entregar variables predictivas relevantes para la medicina. También permitirán acelerar el diagnóstico y diseño de terapias para enfermedades respiratorias”, precisó el ingeniero.
El desarrollo de modelos matemáticos y computacionales de “pacientes virtuales” permite reconstruir digitalmente la anatomía de un órgano y definir sus principales propiedades.
Daniel Hurtado explicó que la complicación más preocupante de la pandemia por Covid-19 es la falla respiratoria aguda, cuyo tratamiento exige ventilación mecánica invasiva hasta en el 89,9% de los pacientes ingresados a las unidades de cuidados intensivos.
“A pesar de ser el estándar de atención durante muchas décadas, aún no hay consenso sobre los ajustes óptimos del tratamiento por ventilación mecánica, porque el sistema respiratorio de los pacientes presenta una respuesta altamente variable, que de no ser considerada adecuadamente puede comprometer el resultado clínico”, añadió.
Para los investigadores, las simulaciones predictivas de enfermedades respiratorias representan una oportunidad para personalizar la atención en pacientes críticos, al proporcionar un marco seguro para diseñar, crear prototipos y probar virtualmente distintos protocolos de ventilación de manera segura y personalizada.
La idea del grupo de trabajo liderado el profesor Daniel Hurtado, es aportar al desarrollo de cuerpos humanos virtuales, para que médicos y científicos pueden realizar investigaciones y tratamientos reduciendo la necesidad de experimentar con personas reales.
El desarrollo de modelos matemáticos y computacionales de “pacientes virtuales” permite reconstruir digitalmente la anatomía de un órgano y definir sus principales propiedades. Esta información se obtiene de un paciente real a través de técnicas no invasivas de imágenes médicas de alta resolución.
