Los gemelos digitales ayudan a tratar enfermedades cardiacas y metabólicas

Tres iniciativas recientes, en el Reino Unido, Francia e India, se dedican a crear nuevas formas de mejorar los tratamientos de las enfermedades cardiacas y metabólicas.

En el Reino Unido, un equipo interdisciplinar de investigadores del Imperial College de Londres creará y probará modelos cardíacos utilizando tecnología de gemelos digitales en un grupo de pacientes con enfermedades crónicas. El objetivo es ver si es posible mejorar los procesos de seguimiento y, en última instancia, la asistencia sanitaria.

El proyecto CVD-Net, dotado con 8 millones de libras, incluirá el desarrollo de copias virtuales exactas de los corazones de los participantes a partir de historiales médicos, escáneres hospitalarios e información de monitores portátiles e implantados. Además, los datos se actualizarán continuamente en tiempo real.

Se espera que los corazones gemelos digitales permitan seguir con mayor precisión los cambios en la progresión de la enfermedad de cada paciente y las respuestas al tratamiento, así como hacer predicciones personalizadas.

El equipo interdisciplinar de ingenieros, médicos y estadísticos informáticos colaborará para crear la infraestructura digital necesaria y también estará cerca de los pacientes para evaluar la usabilidad y precisión de la solución.

«Queremos utilizar la tecnología de gemelos digitales para predecir mejor el estado de los pacientes, la probabilidad de que desarrollen un problema de salud o si la medicación funcionará. Esperamos que esto nos permita ser más receptivos y reactivos y tranquilizar así a los pacientes”, explica Steven Niederer, catedrático de Ingeniería Biomédica del Instituto Nacional del Corazón y el Pulmón del Imperial College de Londres y codirector de Gemelos Digitales del Instituto Alan Turing.

Los investigadores creen que son los primeros en investigar y probar el uso de la tecnología de gemelos digitales en el sistema sanitario británico (NHS) con un grupo real de pacientes y a una escala razonable.

Todos los pacientes que participan en el estudio padecen hipertensión arterial pulmonar, una enfermedad cardiovascular potencialmente mortal que provoca dificultad respiratoria grave, insuficiencia cardiaca y hospitalizaciones recurrentes.

En Francia

La start-up francesa PrediSurge, fundada en 2017, está especializada en el uso de tecnologías de gemelos digitales para intervenciones como el tratamiento de enfermedades vasculares y estructurales del corazón.

Tradicionalmente, las cirugías cardiovasculares se basan en imágenes de tomografía computarizada. Gracias a la plataforma PlanOpTM de PrediSurge, es posible utilizar imágenes de la fase preoperatoria para crear modelos numéricos específicos para cada paciente que simulen el comportamiento biomecánico de arterias y válvulas.

Estos gemelos digitales proporcionan a los médicos herramientas mejoradas para planificar y optimizar las intervenciones quirúrgicas, permitiéndoles probar enfoques específicos en un entorno virtual. Esto mejora la eficacia de las intervenciones y reduce el riesgo de complicaciones.

Para todo el cuerpo

En la India, Twin Health ha creado el servicio Whole Body Digital Twin para revertir, mejorar y prevenir las enfermedades metabólicas crónicas. Un metabolismo disfuncional se produce cuando factores como la nutrición, los patrones de sueño, el acondicionamiento físico y el estrés alteran los procesos químicos vitales del cuerpo. Esto provoca efectos negativos en el sistema del cuerpo que pueden dar lugar a enfermedades metabólicas crónicas y daños en los órganos.

Whole Body Digital Twin produce un gemelo digital de cada individuo, un modelo de metabolismo dinámico desarrollado a partir de miles de puntos de datos recogidos diariamente a través de sensores portátiles, parámetros de laboratorio clínico y preferencias autodeclaradas. El gemelo digital también cuenta con recursos de inteligencia artificial.

«Un componente esencial de nuestra tecnología son las recomendaciones y recordatorios personalizados basados en datos que ofrece la aplicación. Este enfoque proactivo fomenta el compromiso diario del paciente y su adhesión a los planes de tratamiento propuestos”, afirma Paramesh Shamanna, director médico de Twin Health, en una entrevista con el sitio web Freethink.

Um estudo clínico randomizado publicado pela Twin Health em setembro de 2023, realizado com gêmeos digitais de 232 pacientes com diabetes, relatou que, após um ano de tratamento, cerca de 73% dos pacientes que usaram a tecnologia da Twin Health estavam em remissão do diabetes tipo 2.

Mercado en alza

El mercado mundial de gemelos digitales en sanidad superó los 1.600 millones de dólares en 2023 y se espera que alcance los 38.400 millones en 2032, según un estudio publicado por Towards Healthcare.

En particular, ha habido una creciente importancia de los gemelos digitales en los tratamientos cardiovasculares para ayudar a proporcionar diagnósticos más precisos en un importante universo de pacientes. Según un informe de la Federación Mundial del Corazón, las enfermedades cardiovasculares han afectado a más de 500 millones de personas en todo el mundo y provocarán 20,5 millones de muertes en 2021.