Vall d´Hebron, líder europeo en el desarrollo de gemelos digitales humanos: "Podremos simular la evolución del paciente antes de operarlo"

El Hospital Universitario Vall d’Hebron quiere llevar la medicina personalizada un paso más allá: no solo reproducir digitalmente la anatomía de un paciente, sino también anticipar cómo evolucionará su enfermedad y de qué manera responderá a una intervención o a un tratamiento, aunque todavía no se hayan dado estos. Para conseguirlo, se ha embarcado en un proyecto pionero en Europa que permitirá desarrollar gemelos digitales humanos en colaboración con empresas del sector tecnológico, una iniciativa que aspira a transformar la planificación quirúrgica y la toma de decisiones clínicas. "El gemelo digital consiste en producir una réplica de lo que te vas a encontrar antes de hacer una operación", explica el gerente del hospital, Albert Salazar Soler, en conversación con Medicina Responsable.

La diferencia respecto a los modelos tridimensionales convencionales es sustancial: mientras que las tecnologías 3D permiten reproducir la anatomía de un órgano o una estructura corporal, los gemelos digitales incorporan también los datos clínicos del paciente, lo que abre la posibilidad de simular distintos escenarios y anticipar la evolución de una enfermedad o los efectos de una intervención. Para explicarlo detalladamente, Salazar pone como ejemplo el caso de un niño con una cardiopatía congénita con cuyos datos se puede crear una réplica virtual de su corazón, una especie de avatar que reproduce su anatomía, pero que va más allá de una representación visual. "Con la técnica 3D tienes la parte anatómica, pero en el gemelo digital replicas también la información clínica del paciente, con lo cual puedes simular incluso la evolución o los diferentes tratamientos que va a tener aquella intervención que vas a hacer", señala.

Fotografía de Albert Salazar Soler, gerente del Hospital Vall d´Hebron.

Pero el alcance de los gemelos digitales no se limita a la cirugía ni a las malformaciones congénitas. Su capacidad para reproducir y simular procesos permite extender esta tecnología a otros ámbitos de la actividad sanitaria. "Es una técnica de simulación orientada a lo que tú necesitas en cada momento", apunta el gerente. De hecho, el propio Vall d’Hebron contempla aplicaciones que van más allá del organismo humano. Salazar explica que esta tecnología también podría utilizarse para planificar la organización de los espacios y los circuitos asistenciales del hospital. Como ejemplo, cita el proyecto de reforma y desarrollo de un nuevo edificio de atención ambulatoria, en el que la simulación permitiría estudiar cómo distribuir los espacios, organizar las agendas y coordinar equipos multidisciplinares para que distintas unidades funcionales puedan atender simultáneamente a los pacientes. "Puedes utilizar la técnica de gemelos digitales para planificar si los espacios tienen que ser más grandes o más pequeños, las agendas o cómo organizar los equipos", explica. Una aplicación que ilustra hasta qué punto el concepto de gemelo digital puede trascender la simulación anatómica y convertirse en una herramienta para optimizar procesos complejos.

Más de 12 millones de euros y tres años

La iniciativa nace de una convocatoria europea del programa STEP (Plataforma de Tecnologías Estratégicas para Europa), orientada a impulsar tecnologías estratégicas y mejorar procesos asistenciales mediante la colaboración con empresas tecnológicas. Vall d’Hebron presentó su propuesta para desarrollar soluciones innovadoras, especialmente en el ámbito de la cirugía, las patologías congénitas y los procedimientos de alta complejidad. Este se enmarca en el programa Nuevas tecnologías digitales para el abordaje personalizado de patologías congénitas y complejas (3Dx3C), que cuenta con una financiación cercana a los 12 millones de euros procedentes de fondos europeos. "Hemos recibido casi 12 millones de euros para este proyecto, en el que actuaremos en nueve o diez procesos asistenciales diferentes", detalla Salazar.

El calendario también está definido: las distintas actuaciones deberán ejecutarse en un plazo de tres años, de acuerdo con los requisitos establecidos por la Comisión Europea. "La Comisión Europea te marca los tiempos de ejecución y, por tanto, tenemos este plazo, que es prudente y razonable, de tres años", afirma el gerente. Durante este periodo, el hospital trabajará con compañías tecnológicas para codesarrollar los modelos computacionales y las herramientas digitales. No se trata únicamente de incorporar soluciones que ya existan en el mercado, sino de generar conjuntamente nuevas tecnologías y acelerar su llegada a la práctica clínica.

Del corazón a la migraña: diez líneas de actuación

El plan contempla diez actuaciones integradas que abarcan diferentes especialidades médicas y quirúrgicas. Entre ellas figuran el desarrollo de gemelos digitales de la actividad eléctrica del corazón en pacientes pediátricos, la detección precoz de cardiopatías mediante electrocardiogramas y nuevas herramientas para mejorar el tratamiento de personas con migraña. También se desarrollarán modelos para planificar intervenciones de alta complejidad, como las ablaciones en pacientes con taquicardia ventricular, la implantación percutánea de válvulas pulmonares, la extirpación de tumores hepáticos o los procedimientos quirúrgicos en pacientes con tetralogía de Fallot, una cardiopatía congénita.

El proyecto incluye, además, una plataforma federada para integrar datos clínicos de distinta naturaleza y modelos anatómicos tridimensionales personalizados que podrán visualizarse directamente en los quirófanos y las salas de intervencionismo. Estas herramientas podrán utilizarse tanto en cirugía robótica como laparoscópica, con la posibilidad de incorporar realidad aumentada.

Imagen de los gemelos digitales humanos.

La apuesta se apoya en la experiencia acumulada por Vall d’Hebron en tecnologías 3D y medicina personalizada. El centro dispone de una unidad de referencia en este ámbito, que participa en la planificación de procedimientos complejos y en la elaboración de modelos anatómicos adaptados a cada paciente. Ahora, el reto es evolucionar desde esas representaciones tridimensionales hacia sistemas capaces de reproducir también el funcionamiento de los órganos y el comportamiento de las enfermedades.

Con este proyecto, Vall d’Hebron aspira a situarse en la primera línea europea de una tecnología todavía emergente, pero con un horizonte ambicioso: que los médicos puedan ensayar virtualmente antes de actuar sobre el paciente y que cada decisión clínica esté respaldada por una simulación lo más fiel posible a la realidad de cada persona. El desafío de los próximos tres años será convertir esa promesa tecnológica en herramientas útiles y aplicables a la asistencia sanitaria.

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