Seminario 19 de Diciembre 2023

MATHIAS PEIRLINCK, PhD.

TÍTULO: “El gemelo digital cardíaco: oportunidades en el modelado multiescala y multifísico del corazón humano”
RESUMEN: Hemos llegado a un punto en el que el modelado del corazón humano realmente puede comenzar a beneficiar al paciente, para mejorar el diagnóstico, el pronóstico, la planificación del tratamiento y el diseño de dispositivos médicos. El desarrollo de modelos cardíacos multiescala específicos para cada paciente equipados con redes de Purkinje realistas proporciona predicciones precisas del comportamiento electrofisiológico del corazón en condiciones tanto fisiológicas como patológicas. Además, nos permite caracterizar los efectos de los fármacos en electrofisiología cardíaca y desarrollar una nueva estratificación del riesgo de fármacos in silico específica de la población. De manera similar, ahora podemos modelar con confianza y solidez la fisiología y el comportamiento mecánico del corazón humano que late sano. Una herramienta de simulación de este tipo ofrece oportunidades inagotables para investigar condiciones patológicas y guiar el diseño de dispositivos y la planificación del tratamiento en salud y enfermedad. Ahora podemos predecir la respuesta a largo plazo del corazón a diversas formas de presión y sobrecarga de volumen y demostrar que nuestras predicciones coinciden cualitativamente con la remodelación fisiopatológica a escala de células, tejidos y órganos. Además, utilizamos estas herramientas para simular las consecuencias del infarto de miocardio y calcular cómo la región de la cicatriz que no se contrae conduce a la insuficiencia mitral. El gemelo digital enfermo resultante del corazón específico del paciente constituye una interesante prueba de laboratorio in silico para cuantificar el éxito potencial de diversas estrategias de tratamiento. En particular, hemos utilizado estos modelos para optimizar nuevos anillos de anuloplastia mitral, predecir la coaptación de la válvula mitral después de la reparación de borde a borde, cuantificar las cargas mecánicas en los cables de estimulación y los efectos de los dispositivos de asistencia ventricular izquierda en la dinámica del miocardio. Con miras a la medicina traslacional, nuestros modelos también brindan una perspectiva clínica sobre ensayos de imágenes virtuales y una perspectiva regulatoria sobre la innovación de dispositivos médicos.

BIOGRAFÍA: Mathias Peirlinck es profesor asistente de ingeniería biomecánica en la Universidad Tecnológica de Delft, la universidad técnica más grande y antigua de los Países Bajos, que se encuentra entre las mejores universidades de ingeniería y tecnología del mundo. Antes de unirse a TU Delft, recibió su doctorado en Ingeniería Biomédica de la Universidad de Gante en 2019 y realizó una beca de investigación postdoctoral en el departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Stanford de 2019 a 2021. Su investigación se centra en la integración de datos experimentales multimodales, basados ​​en la física. técnicas de modelado y aprendizaje automático para comprender, explorar y predecir el comportamiento multiescala del corazón humano, tanto en la salud como en la enfermedad. Mathias recibió el Sello de Excelencia Marie Sklodowska-Curie en 2019 y ganó el Premio AIG al mejor doctorado cuatrienal en la Universidad de Gante.
Facultad de Ingeniería de 2018 a 2022, y recibió el prestigioso premio Veni Talent Award de la Fundación Científica Holandesa por su investigación sobre el modelado basado en datos y basado en la física del comportamiento del tejido cardíaco a múltiples escalas en 2023. Mathias codirige varios consorcios de investigación nacionales e internacionales, incluidos entre otros, el consorcio Holland Hybrid Heart, cuyo objetivo es el desarrollo de un corazón robótico implantable blando para personas con insuficiencia cardíaca grave, y VITAL, un consorcio Horizon Europe centrado en el avance de gemelos digitales multiorgánicos hacia la mejora de la atención clínica cardiovascular.

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