Salud Inteligente: Cómo la IA ayuda a entender y tratar las arritmias cardíacas

La inteligencia artificial (IA) no sólo ha revolucionado la educación y la tecnología, sino que también la medicina, y un equipo se científicos chilenos liderados por el investigador del Instituto Milenio iHEALTH y profesor asistente de la Escuela de Ingeniería UC, Francisco Sahli, está utilizando esta para crear «gemelos digitales» del corazón.

El corazón, como el capitán del equipo del cuerpo humano, funciona mediante una completa mecánica que involucra impulsos eléctricos que se propagan a través de fibras musculares. «Fibernet» lleva como nombre el innovador proyecto que busca mejorar el diagnóstico y tratamiento de arritmias cardíacas, permitiendo a los médicos simular y optimizar terapias personalizadas para cada paciente.

«La parte eléctrica de las células cardíacas, podemos hacer una analogía con tirar la cadena del baño, en el sentido de que uno aplica un impulso muy pequeño que sería tirar la cadena y esto hace una reacción bastante grande. Además tiene un período que se llama refractario, es decir, que uno no puede tirar la cadena inmediatamente después, sino que tiene que esperar que se llene el estanque. Las células cardíacas funcionan de la misma manera, ellas reciben un pequeño impulso eléctrico, se excitan y alcanzan un potencial mucho mayor, este potencial le sirve para comunicarse con las células que están cercanas, es su forma de comunicación«, detalló Sahli.

La inteligencia artificial en juego

Para comprender mejor las arritmias, el proyecto utiliza un enfoque innovador para obtener la información sobre la orientación de las fibras musculares del corazón. A través de un procedimiento mínimamente invasivo, combina los datos con técnicas de IA que permiten inferir la orientación y crear un mapa detallado de la actividad cardíaca.

En tanto, la tecnología se utiliza para resolver el «problema inverso» de inferir la orientación de las fibras a partir de datos limitados, donde se emplean redes neuronales informadas por la física, que combinan los datos recopilados con ecuaciones matemáticas que describen el funcionamiento del corazón.

«La idea de tener un gemelo digital es tener una copia, una réplica del corazón de un paciente en el computador y poder tratar de simular tratamientos y también poder predecir cómo va a evolucionar este corazón virtual en respuesta a una enfermedad», explicó el investigador principal de iHEALTH.

Gemelos digitales: El futuro del tratamiento cardíaco

Estos gemelos digitales tienen el potencial de revolucionar el tratamiento de las arritmias cardíacas, permitiendo a los médicos personalizar las terapias y optimizarlas para cada paciente. Además, podrían utilizarse para predecir cómo evolucionará el corazón virtual en respuesta a una enfermedad, lo que permitiría tomar medidas preventivas y mejorar los resultados clínicos. Aunque aún falta camino por recorrer, este proyecto representa un importante avance en la aplicación de la IA a la medicina cardiovascular en Chile.

Si bien aún estamos lejos de una implementación masiva, ensayos clínicos en Estados Unidos ya están probando tecnologías similares para tratar la fibrilación auricular, una de las arritmias más comunes. El equipo de Sahli busca que, en el futuro, el médico pueda simular tratamientos, optimizar combinaciones de terapias y, con la ayuda de la IA, determinar la probabilidad de éxito de cada opción, personalizando así la medicina para cada paciente.