Investigadores están desarrollando un sistema autónomo capaz de asistir de forma continua a pacientes que han sufrido un infarto agudo de miocardio o una insuficiencia cardíaca aguda, con el objetivo de optimizar su recuperación durante las horas y días más críticos tras el evento.
El dispositivo, denominado Sistema Autónomo de Intervención de Circuito Cerrado (ACIS), está siendo desarrollado por científicos de NTT Research y se basa en un concepto conocido como “gemelo digital biológico”, una representación matemática personalizada del sistema cardiovascular de cada paciente.
A diferencia de los protocolos actuales, en los que los médicos ajustan manualmente la medicación según la respuesta clínica, ACIS busca administrar tratamientos, monitorear en tiempo real la respuesta del organismo y ajustar las dosis de forma automática, dentro de parámetros previamente definidos por el equipo médico.
“Creemos que este sistema superará el estándar de atención”, afirmó el Dr. Joe Alexander, director del laboratorio de Informática Médica y de Salud de NTT Research, quien lidera el proyecto.
El corazón del sistema es un gemelo digital cardiovascular que integra datos poblacionales y características individuales del paciente —como edad, comorbilidades, resultados de ecocardiogramas y parámetros hemodinámicos— para predecir cómo responderá su organismo a distintas intervenciones.
“Un gemelo biodigital no es una copia completa de una persona, sino un conjunto de ecuaciones y simulaciones que representan los sistemas relevantes para una enfermedad específica”, explicó Alexander. En este caso, el modelo se centra en las presiones, flujos y volúmenes del sistema cardiovascular.
El objetivo es permitir que el corazón descanse y consuma menos oxígeno durante la fase aguda de recuperación, reduciendo así el daño al músculo cardíaco.
Cómo funciona el sistema
ACIS funciona como un sistema de control de retroalimentación. El médico introduce objetivos clínicos —como gasto cardíaco, presión arterial o frecuencia cardíaca— y el dispositivo administra de forma coordinada distintos fármacos, como catecolaminas, nitratos y diuréticos. La respuesta del paciente se analiza continuamente y el sistema ajusta la terapia para acercarse a los valores deseados.
“Cuando nuestro sistema funciona correctamente, todos esos medicamentos se pueden administrar a la vez si sabemos cómo responderá el sistema. Eso nos ahorra mucho tiempo en el tratamiento del paciente”, explicó Alexander.
Hasta ahora, ACIS ha sido probado únicamente en experimentos con animales. En estudios con perros, los investigadores lograron corregir de forma autónoma el gasto cardíaco y la presión arterial tras inducir una insuficiencia cardíaca aguda, al tiempo que minimizaban el consumo de oxígeno del miocardio.
Según Alexander, el equipo necesitará al menos tres años más de investigación preclínica antes de iniciar los primeros estudios en humanos. En una fase inicial, el sistema no actuará de forma independiente, sino que sugerirá ajustes terapéuticos que deberán ser validados por un médico, como medida de seguridad.
Más allá de los medicamentos
Aunque el desarrollo actual se centra en la administración farmacológica, los investigadores señalan que los mismos algoritmos podrían aplicarse a dispositivos médicos avanzados, como bombas de asistencia ventricular o sistemas de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO).
A largo plazo, el equipo también visualiza aplicaciones en insuficiencia cardíaca crónica, integrando datos de sensores portátiles e implantables para ofrecer un manejo continuo fuera del hospital.
“Creemos que este nivel de atención podría reducir el tamaño del infarto y preservar una mayor parte del corazón durante el tratamiento”, afirmó Alexander. Si se confirma en humanos, el sistema podría no solo mejorar la recuperación inmediata, sino también reducir complicaciones y reingresos hospitalarios.
Nota original: AQUÍ
