Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una réplica robótica del ventrículo derecho del corazón, que imita los latidos y el bombeo de sangre de los corazones reales y que podría ser utilizado para estudiar diversos trastornos y probar dispositivos y terapias para tratarlos.
"El ventrículo derecho es especialmente susceptible de sufrir disfunciones en entornos de unidades de cuidados intensivos, sobre todo en pacientes con ventilación mecánica", afirma Manisha Singh, una de las autoras del estudio. Y es que, al ser un músculo más delgado y con una arquitectura más compleja, fruto de no tener que bombear sangre con tanta fuerza -porque bombea sangre desoxigenada-, su observación y evaluación precisas son más complejas.
"Las herramientas convencionales no suelen captar la compleja mecánica y dinámica del ventrículo derecho, lo que puede dar lugar a diagnósticos erróneos y estrategias de tratamiento inadecuadas", insiste Singh. Por ello, el equipo de investigadores del MIT diseñó un modelo realista de este ventrículo que sí capta sus complejidades anatómicas y reproduce su función de bombeo.
"Las herramientas convencionales no suelen captar la compleja mecánica y dinámica del ventrículo derecho"
“Nuestro simulador puede utilizarse en el futuro para estudiar los efectos de la ventilación mecánica en el ventrículo derecho y desarrollar estrategias para prevenir la insuficiencia cardiaca derecha en estos pacientes vulnerables”, añade la postdoctoranda del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas (IMES) del MIT.
En concreto, su modelo de roboventrículo combina músculos artificiales sintéticos similares a globos, que permiten a los científicos controlar las contracciones del ventrículo a la par que observan cómo funcionan sus válvulas naturales, con tejido cardiaco real. “Hay partes que se mueven a la vez que el músculo del ventrículo. Intentar moldear o imprimir estas estructuras tan delicadas es todo un reto”, comenta por su parte Ellen Roche, miembro principal del IMES y jefa asociada de investigación del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT.
Además, gracias a los músculos sintéticos, pueden ajustar el ventrículo para imitar estados del corazón tanto sanos como enfermos. De hecho, el equipo del MIT manipuló el modelo para simular estados de disfunción ventricular, como la hipertensión pulmonar o el infarto de miocardio. En él probaron, de igual manera, dispositivos cardiacos, como una válvula mecánica en sustitución de una natural defectuosa, comprobando su efectividad.
MAYOR DURABILIDAD Y USO EN PACIENTES, PRÓXIMOS OBJETIVOS
Lo hicieron, eso sí, con el corazón de un cerdo, cuyo flujo de fluidos mejoró gracias al dispositivo de RRV (robotic right ventricle) mientras el ventrículo seguía bombeando. "Gracias a su capacidad para reproducir con exactitud la disfunción de la válvula tricúspide, sirve de campo de entrenamiento ideal para cirujanos y cardiólogos intervencionistas", apunta Singh, quien espera que, de esta manera, "puedan practicar nuevas técnicas quirúrgicas para reparar o sustituir la válvula tricúspide en nuestro modelo antes de realizarlas en pacientes reales".
"Sirve de campo de entrenamiento ideal para cirujanos y cardiólogos intervencionistas"
En la actualidad, están trabajando para combinar su réplica robótica con un modelo artificial funcional similar del ventrículo izquierdo, y colaboran con diversos diseñadores de dispositivos implantables para acelerar su llegada a los pacientes. "Prevemos emparejarlo con el ventrículo izquierdo para crear un corazón artificial totalmente ajustable que podría funcionar en personas”, señala Roche.
También están trabajando para que su modelo pueda funcionar de manera continua durante más tiempo, ya que a día de hoy solo lo hace durante unos meses. “Aún falta bastante, pero ésa es la visión general", sentencia.