Un gallego, ha sido el responsable de desarrollar la simulación de un flujo sanguíneo por ordenador, que ha resultado imprescindible para el desenlace de la intervención a la que ha sido sometida la paciente con malformación arteriovenosa.

Los cirujanos se encontraban ante una situación en la que deberían actuar a ciegas, asumiendo un altísimo riesgo de que la operación fracasase. Un error mínimo podía costarle la vida a la paciente, una joven de apenas 20 años. Sufría una malformación arteriovenosa pulmonar, una conexión anómala entre las venas y las arterias muy infrecuente que provocaba que la sangre no llegase a los alveolos del pulmón para oxigenarse. Tenía también una circulación pulmonar de tipo Fontan, en el que las venas cava superior e inferior están conectadas quirúrgicamente a la arteria pulmonar.

Circulación Pulmonar de tipo Fontan

Circulación Pulmonar de tipo Fontan

Fue entonces cuando recurrieron al ingeniero biomédico gallego Carlos Alberto Figueroa, profesor asociado en la Universidad de Michigan (EE.UU.), en cuyo hospital infantil se iba a realizar la intervención. Tenían una propuesta de operación, pero no sabían si iba a funcionar o no. «No queremos ir a ciegas, ¿puedes ayudarnos?», le dijeron.

Carlos Alberto Figueroa, formado en la Escuela de Ingenieros de Caminos de A Coruña, les ayudó, lo que le ha servido para convertirse en el primero en todo el mundo, en utilizar la simulación del flujo sanguíneo por ordenador para la planificación de forma virtual de una intervención quirúrgica cardiovascular. La operación funcionó y la paciente fue dada de alta a las tres semanas.

El equipo de cirujanos y pediatras tenía una estrategia de partida:querían introducir una prótesis vascular dentro de la vena cava inferior para que de esta forma, restituir de forma uniforme y compensada en los dos pulmones -en los que previamente existía un desequilibrio- el flujo sanguíneo que viene del hígado. Sabían incluso el lugar exacto donde colocar el injerto, justo en el punto en el que la vena cava se encuentra con la arteria pulmonar. Pero a partir de ahí surgían las dudas: ¿una prótesis es útil?, ¿cuál es la forma óptima para desplegarla? y, sobre todo, ¿qué longitud debía tener? Una diferencia de apenas unos milímetros podía ser fatal. En ese punto entró en juego Alberto Figueroa, que realizó por ordenador un modelo del flujo sanguíneo y de los órganos de la paciente en el que se reproducían sus datos anatómicos y fisiológicos. Lo hizo a partir del análisis de la información obtenida por las imágenes de ultrasonido y tomografías computarizadas. De esta forma realizó hasta ocho simulaciones diferentes en las que, en cada una de ellas, cambiaba la longitud del injerto vascular.

Simulación del flujo sanguíneo

Simulación del flujo sanguíneo

«Pudimos determinar que la longitud óptima eran dos centímetros, uno de más o de menos podía resultar catastrófico», explica Alberto Figueroa, que se formó en la simulación del sistema cardiovascular en la Universidad de Stanford (Estados Unidos) y que antes de fichar por la Universidad de Míchigan estuvo trabajando en la misma especialidad en el Kings College de Londres, desde donde también ganó una ayuda del elitista programa Starting Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC).

Una gran solución para una intervención muy compleja.

Los cirujanos utilizaron los cálculos suministrados por el ingeniero gallego para realizar la cirugía y así fue como consiguieron salvar la vida de la joven en un caso extraordinariamente complejo. De hecho, la chica sufría la malformación pulmonar arteriovenosa a raíz de dos cirugías abiertas que le habían practicado de niña para tratar un complejo problema de corazón y que le acabaron provocando cambios en las conexiones sanguíneas. «Fue un caso súper complejo -apunta Figueroa-, por lo que no es casualidad que acudieran a nosotros. Es la primera vez en el mundo que una intervención se planifica por ordenador antes de practicarla en el paciente. En las normales, en las que cuenta la destreza y habilidad del cirujano, puede que no acudan a nosotros, pero en las más complejas, en las que los profesionales no saben qué es lo que va a pasar, sí es de esperar que cada vez lo hagan más a menudo».

«Este tipo de herramientas las puedes utilizar para cualquier aplicación en el área cardiovascular», destaca Figueroa, profesor de investigación en Ingeniería Biomédica y Cirugía Vascular.