Un paciente virtual es un modelo matemático del funcionamiento del cuerpo humano o un órgano de éste, donde se simula una enfermedad o un tratamiento médico, explica el profesor de Ingeniería de la Universidad Católica (UC), Daniel Hurtado.
Es gracias a esta innovación que el ingeniero fue designado por el Foro Económico Mundial en 2018 como una de las 10 promesas científicas del futuro, distinción que hoy lo llevará a presentarse en China con su desarrollo local de “pacientes virtuales” .
Daniel Hurtado es el único chileno invitado por la World Laureates Association como “Científico Joven” a participar de su tercer encuentro anual World Laureates Forum a celebrarse en Shanghai, entre el 29 de octubre y 01 de noviembre de 2020.
En el encuentro internacional, donde participarán más de 40 premios Nobel junto con el grupo de jóvenes científicos, se abordará el futuro de la ciencia a nivel global, así como los nuevos avances en investigación colaborativa para enfrentar la pandemia.
“Este encuentro es una oportunidad única de poder validar los desarrollos que hemos hecho en Chile, al mismo tiempo de generar nuevas redes de trabajo en el área de medicina computacional”, dice Hurtado.
“Es un encuentro donde los científicos jóvenes tendremos oportunidad de conversar uno a uno con premios nobeles y otros laureados sobre nuestro trabajo, y poder recibir consejos respecto de como continuar nuestros desarrollos de manera de darles más impacto. ¡Oportunidades como estás son únicas en la vida de un científico!”, garantiza.
El académico trabaja actualmente en un modelo matemático y computacional de infartos al corazón y daños pulmonares, que podrían replicarse a nuevos tratamientos médicos, reduciendo las pruebas masivas en humanos, que son muy costosas y toman muchos años.
“A partir de ecuaciones matemáticas, hemos podido simular como se propaga la contracción electromecánica del músculo cardíaco en las paredes del corazón, tanto en condiciones sanas como en arritmias y otras enfermedades cardíacas. A partir de estos modelos, hemos ensayado de manera virtual tratamientos muy novedosos para la insuficiencia cardíaca, que son muy caros y lentos de realizar en pacientes humanos”, dice.
Este enfoque, agrega, ayudan mucho al diseño de ensayos clínicos, reduciendo los costos y tiempos de ejecución de estos.
De hecho, una de las aplicaciones futuras que este modelo podría facilitar el desarrollo de una vacuna para el coronavirus, sin pruebas en humanos.
Aunque reconoce que por ahora es una posibilidad más bien lejana, admite que es un área de investigación e innovación que va a tomar mucha fuerza a raíz de esta pandemia. ”Lo que si hemos modelado en los últimos años es la respuesta de pulmones de pacientes que están conectados a un ventilador mecánico debido a neumonias, que potencialmente podrían ser por coronavirus”.
En estos pacientes, explica, existe el riesgo que el ventilador mecánico genere un daño pulmonar y empeore la condición del paciente. “Con nuestras simulaciones estamos estudiando como podemos reducir dicho riesgo. Es un trabajo altamente disciplinario que está despertando mucho interés en la comunidad de cuidados intensivos, dice Hurtado, quien también es investigador del Instituto de Ingeniería Biológica y Médica UC y del Núcleo Milenio de Resonancia Magnética Cardiovascular.
En el caso de las vacunas, el ingeniero explicó que el desarrollo de “pacientes virtuales” permitirá además demostrar su eficacia en pocos días. A futuro, señala, podrían acelerar la creación de vacunas, pudiendo suministrarse antes del brote de una enfermedad, con costos reducidos.
Entre los aportes científicos y tecnológicos de Daniel Hurtado, destaca el primer modelamiento matemático de un corazón virtual en Chile, para entender mejor el funcionamiento de este órgano y las enfermedades cardiovasculares, que es una de las principales causas de muerte en el país.
Junto a un equipo médico de la UC y del Hospital El Carmen de Maipú, trabajo interdisciplinario que promueve el programa de Ingeniería 2030 de Corfo, el investigador también lideró el desarrollo de una plataforma digital destinada a reducir el daño pulmonar, en casos de pacientes críticos que reciben ventilación mecánica en las unidades de cuidados intensivos.
Otro aporte del ingeniero, fue el diseño de un dispositivo electrónico que monitorea el flujo de las vías aéreas artificiales. La innovación fue destacada además en Silicon Valley por ayudar a la salud de los niños con traqueostomía y pacientes en riesgo de depresión respiratoria.
