¿Por qué un modelo computacional del corazón creado en la UPF puede ayudar a los médicos a operar y tratar a pacientes con arritmia?

La fibrilación auricular es una de las arritmias más comunes y provoca que el corazón no se contraiga adecuadamente para bombear la sangre, hecho que puede derivar en la formación de trombos (coágulos sanguíneos) y en los consiguientes riesgos asociados (infartos, ictus…). Normalmente, los pacientes con fibrilación auricular toman anticoagulantes, pero es necesario ajustar y minimizar al máximo su dosis, porque estos fármacos tienen efectos secundarios negativos, sobre todo debido a que aumentan el riesgo de fuertes sangrados. Si son internos, pueden derivar en derrames cerebrales, embolias o sangrados abdominales.

Una alternativa a los anticoagulantes, o al menos para reducir la dosis necesaria, es la instalación de un dispositivo específico en el apéndice auricular izquierdo del corazón. Es precisamente en esta parte del corazón donde se pueden formar coágulos sanguíneos cuando el tejido cardíaco no se contrae adecuadamente. El dispositivo bloquea el paso de la sangre al apéndice auricular izquierdo para evitar la generación de trombos. Pero su colocación debe realizarse con gran precisión, ajustándola a las características de la anatomía cardíaca de cada paciente. Además, después de la operación, es necesario continuar monitorizando su estado, para calcular en qué medida se puede ir reduciendo la dosis de anticoagulantes en cada momento.

Una doble finalidad: ajustar la posición del dispositivo que se instala en el corazón de los pacientes para evitar los trombos y la dosis de anticoagulantes

Conjugar estos y otros factores que inciden sobre el éxito de la operación y la evolución del paciente es de enorme complejidad. Sin embargo, recientemente, científicos de la UPF han creado un nuevo modelo computacional pionero que permite analizar de manera integrada todos estos factores, con imágenes médicas facilitadas por el Hospital Clínic Barcelona. En la UPF, el investigador principal del estudio es Oscar Camara, del grupo de investigación PhySense de la Unidad BCN MedTech del Departamento de Ingeniería de la UPF, mientras que en el Hospital Clínic Barcelona, lo es el Dr. Xavier Freixa.

El modelo parte de una reconstrucción 3D del corazón de cada paciente, a partir de una tomografía computarizada (escáner) de la aurícula izquierda y puede ser de gran ayuda para los profesionales médicos que efectúan esta operación quirúrgica o realizan el seguimiento previo o posterior de los pacientes. Tanto es así, que la reconocida revista clínica JACC: Case Reports, publicada por el American College of Cardiology, se ha hecho eco del estudio que describe este nuevo modelo computacional y el test (prueba de concepto) que se ha desarrollado con éxito con un paciente con fibrilación auricular. En el ámbito internacional, es la primera vez que una revista del ámbito médico publica un estudio sobre un modelo computacional con esta finalidad.

La autora principal del artículo es Maria Segarra, del grupo de investigación PhySense de la UPF, que destaca así su potencial: “El modelo puede ser de gran ayuda para los médicos para determinar cuál es la posición óptima del dispositivo para cada paciente, fundamental en la fase del preoperatorio, y cuál es la dosis de anticoagulantes necesaria después de la intervención, esencial para el postoperatorio”.

Para el Dr. Xavier Freixa, del Servicio de Cardiología del Clínico Barcelona, “este modelo nos permite anticipar con mucha más precisión cómo intervenir cada paciente y cómo ajustar el tratamiento anticoagulante después de la intervención, para reducir riesgos y mejorar la seguridad”.

Debe tenerse en cuenta que, justo después de instalar el dispositivo, no se pueden retirar los anticoagulantes bruscamente. Por un lado, el dispositivo no deja de ser un cuerpo extraño que entra en nuestro organismo y hace falta un cierto tiempo de adaptación. De hecho, pueden producirse trombos asociados a la instalación del dispositivo justamente por este motivo. Ahora bien, una vez que el dispositivo ya se ha integrado con éxito, el paciente podrá ir reduciendo de manera progresiva la dosis de anticoagulantes que toma e, incluso, dejar de tomarlos. En cambio, si no se opera, debería tomarlos indefinidamente. 

Superado con éxito el primer test del modelo

Los investigadores han realizado este estudio de prueba de concepto con un paciente de 78 años con fibrilación auricular y con antecedentes de derrame cerebral. Las características de este caso hacían, pues, especialmente recomendable la operación para instalar el dispositivo en el apéndice auricular izquierdo, de cara a minimizar la dosis de anticoagulantes para tratar la arritmia. A través del nuevo modelo computacional, se determinó la posición óptima del dispositivo en su caso y se estableció la dosis de anticoagulantes necesaria durante los primeros meses posteriores a la intervención.

Gran potencial médico de cara al futuro

La prueba de concepto con su caso avala la eficacia del modelo, que está previsto testear con un mayor número de pacientes a partir de ahora. Teniendo en cuenta su potencial en el ámbito clínico, este modelo computacional puede ser de gran ayuda para los profesionales sanitarios que intervienen en el preoperatorio, la operación y el postoperatorio de los pacientes con fibrilación auricular que requieren el dispositivo en el apéndice auricular izquierdo.

Artículo de referencia:

Maria Segarra-Queralt, Marc Molla, Manal Barrouhou, Andy L. Olivares, Carlos Albors, Gabriel Bernardino, Ander Regueiro, Jordi Mill, Òscar Càmara, Xavier Freixa, The Role of Anticoagulants After Left Atrial Appendage Occlusion, JACC: Case Reports, Volume 30, Issue 40, 2025, https://doi.org/10.1016/j.jaccas.2025.105838