Modelado y simulación de la actividad eléctrica cardíaca

Las arritmias cardiacas son una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en los países desarrollados. A pesar de la intensa investigación desarrollada, los mecanismos de generación, mantenimiento y terminación de estas arritmias no están totalmente claros. Además, su tratamiento no es del todo satisfactorio. Aunque hoy en día se dispone de una gran cantidad de información a diferentes niveles: sub-celular, celular, tisular, de órgano y de sistema, la predicción, la prevención y el tratamiento de las arritmias cardiacas sigue siendo uno de los mayores retos científicos.

Una nueva y prometedora tecnología basada en la integración de los diferentes niveles de información en modelos computacionales permite la investigación en este campo. Dentro de esta línea, investigadores del Grupo de Bioelectrónica (GBIO) del Instituto Interuniversitario de Investigación en Bioingeniería y Tecnología Orientada al Ser Humano de la Universitat Politècnica de València trabajan en el estudio de las causas de arritmias cardíacas mediante modelado y simulación.

GBIO ha desarrollado modelos tridimensionales realistas del corazón que incluyen, con un elevado grado de detalle, características genéticas de las corrientes iónicas, y sus mutaciones, las características electrofisiológicas de los diferentes tipos de células cardiacas y la estructura anatómica de los diferentes tejidos cardiacos, además de un modelo anatómico del torso.

Utilizando estos modelos, se estudian situaciones que generan y perpetúan los complejos ritmos patológicos y su relación con las señales eléctricas utilizadas en el diagnóstico clínico (ECG). Estos modelos integrados multi-escala son utilizados para mejorar la prevención y el diagnóstico de patologías cardiacas, los procedimientos quirúrgicos relacionados con la ablación por radiofrecuencia y el conocimiento de los efectos pro-arrítmicos que presentan diferentes fármacos antiarrítmicos.

Las líneas de investigación que este grupo ha desarrollado en el campo de la ingeniería biomédica le ha permitido colaborar con grupos de tanto nacionales como extranjeros. Fruto de estas colaboraciones han surgido diferentes proyectos de investigación financiados tanto a nivel local, como estatal o de la Unión Europea.

Aplicaciones

  • Estudio de la actividad cardiaca

Ventajas técnicas

  • Los modelos tridimensionales del corazón desarrollados destacan por su alto grado de detalle

Beneficios que aporta

  • Mejora de la prevención y diagnóstico de patologías cardiacas
  • Mejora de los procedimientos quirúrgicos relacionados con la ablación por radiofrecuencia
  • Más información sobre efectos pro-arrítmicos de diferentes fármacos antiarrítmicos.

Experiencia relevante