Matemáticas para simular el movimiento de la sangre

La fibrilación auricular (FA) es la arritmia cardiaca más frecuente en nuestro país, con una prevalencia del 4,4%, según los datos demostrados por el estudio OFRECE. El envejecimiento de la población unido al incremento de los factores de riesgo asociados a su desarrollo como la hipertensión arterial, la diabetes o la obesidad hacen que se esté convirtiendo en un problema de salud de primer orden en los países desarrollados.

Pero además, los pacientes con fibrilación auricular tienen un riesgo cinco veces mayor de sufrir un derrame cerebral que el resto de la población, por lo que el diseño de dispositivos cardíacos que reduzcan la posibilidad de padecer uno de estos accidentes cerebrovasculares se ha convertido en uno de los principales ejes de actuación de los científicos tanto a nivel nacional como internacional. Un equipo multidisciplinar de investigadores, en el que participan expertos de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) pretende dar respuesta a este reto mediante el diseño computacional de un nuevo dispositivo para el tratamiento de la fibrilación articular que reduzca el riesgo de sufrir trombosis.

“El mayor riesgo de sufrir trombosis por parte de los pacientes afectados de fibrilación auricular se debe a la existencia del apéndice denominado orejuela izquierda, una cavidad con forma de saco localizada en la aurícula izquierda del corazón donde, debido a la baja velocidad de la sangre, se facilita la formación de trombos”, explica Javier García, del Departamento de Ingeniería Energética de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales.

La terapia habitual en estos casos involucra el uso de anticoagulantes, lo cual conlleva complicaciones y puede llegar a estar contraindicado en algunos pacientes. Por ello, la mejor opción de tratamiento implica inducir el movimiento de la sangre dentro de la orejuela que disminuya el riesgo de formación de coágulos o trombos.

Un reto para el diseño de dispositivos biomédicos

“El dispositivo en el que estamos trabajando incluye la simulación del flujo sanguíneo en el corazón del paciente mediante técnicas matemáticas. Utilizamos modelos matemáticos para predecir el movimiento de la sangre e inducirlo en el modo adecuado para evitar que se formen esos trombos”, explica Javier García, quien añade la importancia de la colaboración con el Massachusetts Institute of Technology en esta investigación. “La colaboración con el MIT es fundamental en este ámbito, gracias a su experiencia en el diseño de dispositivos biomédicos, lo cual permitirá la validación del diseño propuesto”, añade.

Los resultados de esta investigación, en la que también participan investigadores de la Universidad de Valladolid y que ha sido galardonada con una de las doce becas MIT Spain La Caixa Foundation Seed Fund, podrían ayudar a mejorar la calidad de vida de los pacientes con fibrilación auricular, reduciendo su riesgo de accidente cardiovascular.

“Se trataría de un avance muy importante para estos pacientes dado que con un solo dispositivo se reduciría de manera importante el riesgo de formación de trombos que limitan ampliamente la calidad de vida de los pacientes”, explica Javier García.

Además, y gracias a la financiación conseguida por este programa de La Caixa, los doctorandos Alberto Pozo García (UVa) y Jorge Dueñas Pamplona (ETSIT- UPM) viajarán en los próximos meses al Instituto Tecnológico de Massachusetts, donde podrán completar su formación. A ello se unirá la llegada de Markus Horvath y Keegan Mendez, dos investigadores del MIT la la UVa en el mes de junio.