Vall d’Hebron codesarrolla un proyecto de gemelos digitales humanos con el sector tecnológico

El Hospital Universitario Vall d’Hebron liderará un proyecto pionero en el ámbito hospitalario europeo para codesarrollar gemelos digitales humanos en colaboración directa con el sector tecnológico. La iniciativa, enmarcada en el programa ‘Nuevas tecnologías digitales para el abordaje personalizado de patologías congénitas y complejas’ (3Dx3C), cuenta con una asignación presupuestaria de 11,7 millones de euros procedentes de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (Feder) a través de la Plataforma de Tecnologías Estratégicas para Europa (STEP). El despliegue de este plan sitúa al centro barcelonés al frente de la aplicación clínica de réplicas computacionales orientadas a anticipar la evolución patológica y ensayar procedimientos terapéuticos antes de su traslado efectivo al paciente.

El marco financiero sitúa la aportación comunitaria en el 100 % de la inversión necesaria dentro del programa catalán del Feder 2021-2027. Se trata de la única propuesta del ámbito sanitario seleccionada entre los ocho proyectos STEP aprobados en la comunidad autónoma. Su articulación administrativa se canalizó mediante una fórmula de compra pública innovadora, un procedimiento formalizado en coordinación con la Dirección General de Fondos Europeos y Ayudas del Estado, la Dirección General de Contratación Pública y la Agencia de Calidad y Evaluación Sanitarias de Cataluña (AQuAS). A través de este mecanismo, el hospital no limitará su papel a la adquisición o absorción de herramientas ya disponibles en el mercado, sino que establecerá alianzas de codesarrollo con firmas tecnológicas para concebir modelos computacionales adaptados a necesidades asistenciales concretas.

Los gemelos digitales humanos constituyen representaciones virtuales personalizadas de órganos, sistemas o mecanismos fisiopatológicos elaboradas a partir de registros reales de cada caso. La metodología integra el procesado de imágenes médicas, registros clínicos, datos genómicos y modelos computacionales gobernados por algoritmos de inteligencia artificial. Mediante la agregación de estas fuentes, el sistema reproduce el comportamiento funcional del órgano afectado y simula diferentes alternativas terapéuticas. La meta asistencial reside en determinar con rigor previo qué pauta o intervención presenta un índice mayor de eficacia y seguridad, de modo que sea factible reducir complicaciones imprevistas y elevar los resultados clínicos globales en procesos de pronóstico comprometido.

La directora asistencial del Hospital Universitario Vall d’Hebron, María José Abadías, enmarcó la iniciativa en el trabajo previo desarrollado por la institución: «Este proyecto es posible gracias a la fortaleza y la experiencia que Vall d’Hebron ha construido durante los últimos años en el ámbito de las tecnologías 3D, la medicina personalizada y la innovación clínica». El hospital dispone de una unidad de tecnologías 3D de referencia que interviene de manera regular en la planificación quirúrgica de alta complejidad y en la fabricación de modelos anatómicos a medida. La evolución prevista consiste en trascender las reconstrucciones volumétricas estáticas para alcanzar simulaciones dinámicas capaces de calcular la reacción biológica de los tejidos ante fármacos o maniobras mecánicas.

El director clínico de Radiodiagnóstico del hospital, Manel Escobar, detalló que la orientación primaria del trabajo consiste en responder a problemas asistenciales sin resolver en el entorno hospitalario. Según explicó el especialista, el objetivo del proyecto «es resolver un problema clínico». «Los gemelos digitales tienen capacidad predictiva, es decir, anticipan cómo evolucionará un paciente o qué efectos puede provocarle un tratamiento antes de aplicarlo en el mundo real. Deben servir de apoyo a las decisiones clínicas y aprovechar al máximo los tratamientos personalizados», añadió.

Diez actuaciones clínicas y quirúrgicas

El plan estratégico del programa 3Dx3C se desplegará a lo largo de un período de tres años y agrupará diez actuaciones específicas en diversas disciplinas médicas y quirúrgicas. En el campo de la cardiología, el proyecto contempla la elaboración de réplicas computacionales aplicadas a la actividad eléctrica del corazón en pacientes pediátricos, así como el diseño de algoritmos para la detección precoz de anomalías cardíacas a partir de trazados electrocardiográficos estándar. Asimismo, los modelos predictivos facilitarán la planificación preoperatoria de procedimientos de ablación en pacientes con taquicardia ventricular, intervenciones de implante percutáneo de válvula pulmonar y cirugías correctoras en pacientes diagnosticados de Tetralogía de Fallot.

En el ámbito neurológico, el consorcio trabajará en modelos orientados a la selección y seguimiento de terapias en pacientes afectados por migraña. Dentro del área quirúrgica y oncológica, las herramientas computacionales servirán de soporte para planificar resecciones de tumores hepáticos, reduciendo la incertidumbre sobre los márgenes de seguridad y la función residual del órgano.

La arquitectura del proyecto exige además la puesta en marcha de una plataforma federada capaz de procesar y consolidar datos clínicos de carácter multimodal. Esta estructura posibilitará el entrenamiento de los algoritmos sin comprometer la seguridad de las fuentes primarias. En el terreno intraoperatorio, los modelos anatómicos tridimensionales derivados de estos desarrollos se trasladarán a quirófanos y salas de intervencionismo mediante dispositivos de realidad aumentada aplicables a cirugía laparoscópica y robótica. Para la ejecución de los procedimientos quirúrgicos apoyados en réplicas virtuales, el hospital incorporó recientemente un equipo robótico de portal único. Este instrumental concentra la óptica y los brazos de trabajo en un único acceso de entrada, generalmente en la incisión umbilical, lo que simplifica el procedimiento respecto a los abordajes de múltiples incisiones propios de los sistemas quirúrgicos convencionales.