Integración de datos de imágenes y presión invasiva en un modelo de corazón completo a escala múltiple

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Biología computacional
• Fisiología cardiovascular

Sus antecedentes:

• Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de mortalidad, y las decisiones de tratamiento se ven obstaculizadas por la compleja integración de datos clínicos.
• Los modelos personalizados basados en la física ofrecen potencial, pero se enfrentan a desafíos de calibración y validación.

Objetivo del estudio:

• Presentar un nuevo método de calibración sistemático para un modelo electromecánico a escala múltiple.
• Validar la capacidad del modelo para replicar la función cardíaca y la respuesta a la terapia utilizando datos clínicos.

Principales métodos:

• Emuladores empleados, análisis de sensibilidad y comparación del historial para la calibración sistemática del modelo.
• Se utilizaron datos de ECG y presión LV invasiva para calibrar 25 parámetros del modelo.
• Validado para el movimiento derivado de la TC, configuraciones de la cámara y respuesta hemodinámica al ritmo biventricular.

Principales resultados:

• Se logró una calibración precisa, ajustando las características cardíacas clave dentro del 0,8-10,8% de los valores objetivo y 1,4 desviaciones estándar.
• Se ha demostrado la replicación precisa del desplazamiento del plano atrioventricular y de las configuraciones diastólica y sistólica.
• Simuló con éxito la respuesta hemodinámica al ritmo biventricular, coincidiendo estrechamente con las medidas clínicas.

Conclusiones:

• El método de calibración sistemática desarrollado permite una integración sólida de los datos clínicos en modelos electromecánicos de corazón completo.
• El modelo validado captura con precisión el movimiento cardíaco local y las respuestas terapéuticas, mostrando una promesa para el apoyo a la decisión clínica en el manejo de la enfermedad cardiovascular.