Modelado electromecánico auricular para la evaluación in silico de terapias contra la fibrilación auricular

desafios


RETO

Las aurículas son las dos cavidades superiores del corazón y desempeñan un papel central en su función. Además, están directamente implicadas en patologías como la fibrilación auricular, una de las arritmias más comunes y con mayor impacto clínico.

Para comprender y tratar estos trastornos, resulta esencial contar con un modelo computacional de alta fidelidad que reproduzca el comportamiento electromeánico complejo del tejido auricular humano.

Los objetivos clave de este proyecto fueron:

  • Desarrollar un modelo realista que combine la dinámica electrofisiológica detallada con las propiedades mecánicas del tejido.

  • Representar todo el ciclo funcional de las aurículas (fases de reservorio, conducto y contracción).

  • Validar el modelo frente a datos clínicos y emplearlo para ensayar terapias contra la fibrilación auricular en un entorno in silico.

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SOLUCIÓN

El equipo liderado por Sergi Picó Cabiró, Alberto Zingaro, Eva Casoni y Mariano Vázquez (ELEM Biotech), en colaboración con Violeta Puche García, Francisco Javier Saiz Rodríguez y Lucía Romero Pérez (Ci2B), desarrolló un modelo electromeánico auricular avanzado.

Este modelo incorpora:

  • Heterogeneidad anatómica y eléctrica, reflejando la complejidad del tejido auricular.

  • Un modelo circulatorio simplificado para representar presiones y flujos cardíacos.

  • Calibración y validación frente a datos clínicos publicados, incluyendo biomarcadores como volúmenes auriculares y fracción de eyección.

Gracias al superordenador MareNostrum5 GPP del Barcelona Supercomputing Center, y utilizando el código de simulación multipfísica Alya, se realizaron simulaciones a gran escala con alta resolución espacial y temporal.

riesgo


Beneficio

El modelo permitió reproducir de manera realista la función auricular completa y constituye una plataforma innovadora para evaluar terapias contra la fibrilación auricular.

Entre las aplicaciones destacadas se encuentra la posibilidad de:

  • Simular la eficacia de fármacos antiarrítmicos.

  • Evaluar el impacto de procedimientos como la ablación con catéter.

  • Explorar estrategias de tratamiento personalizadas, al adaptar el modelo a las características de cada paciente.

Este enfoque abre la puerta a la planificación terapéutica individualizada en cardiología, reduciendo riesgos y aumentando la eficacia de los tratamientos.

Sobre la empresa

ELEM Biotech es una spin-off del Barcelona Supercomputing Center, especializada en la creación de gemelos digitales humanos mediante simulación biomédica de alta precisión.

El Ci2B – Center for Research and Innovation in Bioengineering es un centro puntero en bioingeniería y modelado computacional aplicado a la medicina.

La colaboración entre ambos, junto con el BSC, la RES y EuroCC Spain, ha permitido desarrollar un modelo pionero que combina excelencia científica y potencial de aplicación clínica real.