La inteligencia artificial ha sido capacitada para utilizar software de simulación aeroespacial para diseñar un dispositivo que, en última instancia, pueda mejorar la diálisis de los pacientes.

El equipo del Imperial College de Londres y sus colegas han utilizado técnicas de modelado por computadora, normalmente empleadas para simular cómo fluyen las bolsas de aire inestables sobre un avión, para modelar cómo las corrientes inestables en la sangre fluyen en las venas de los pacientes sometidos a diálisis.

El estudio, publicado en la revista Física de fluidos , se llevó a cabo en conjunto con investigadores del Hammersmith Hospital, Hospital de Northwick Park, y St Mary's Hospital.

Cuando los riñones dejan de funcionar correctamente, la diálisis se puede utilizar para eliminar los productos de desecho y el exceso de líquido de la sangre desviándolo a una máquina para su limpieza. Para conectar esta máquina al paciente, se debe formar una unión especial entre una arteria y una vena en la muñeca o la parte superior del brazo del paciente. Esta unión se llama fístula arteriovenosa (FAV).

Sin embargo, debido a patrones de flujo sanguíneo anormales y muy inestables, aproximadamente el 50 por ciento de las FAV se bloquean y fallan meses después de su creación porque las paredes arteriales se inflaman, que se conoce como hiperplasia de la íntima. Esto significa que los pacientes deben someterse a otro procedimiento y, en algunos casos, a procedimientos repetidos. A menudo, los pacientes pueden quedarse sin regiones en el brazo donde se puede realizar la FAV, impidiéndoles usar el procedimiento de diálisis que les salvó la vida.

El equipo ha utilizado técnicas de modelado de la industria aeroespacial para entrenar una computadora, utilizando algoritmos de aprendizaje automático. El aprendizaje automático es una aplicación de inteligencia artificial (IA) que proporciona a los sistemas la capacidad de aprender y mejorar automáticamente a partir de la experiencia sin estar programados explícitamente.

Luego, la IA siguió adelante y optimizó la forma de una FAV para poder suprimir la inestabilidad en el flujo sanguíneo. El prototipo de dispositivo que han desarrollado para mantener la FAV en la forma óptima ha sido sometido hasta ahora a pruebas preliminares en cerdos. que han tenido éxito.

El siguiente paso consistirá en realizar pruebas con cerdos durante varios meses a la vez para seguir probando la eficacia del dispositivo AVF. Incluso si estos ensayos son un éxito, tardarán varios años en realizar ensayos clínicos con pacientes.

Dr. Peter Vincent, coautor del Departamento de Aeronáutica del Imperial College de Londres, dijo:"Usamos rutinariamente simulaciones por computadora para estudiar el flujo de aire sobre los aviones. Estas mismas técnicas, ahora se puede utilizar para optimizar dispositivos médicos, incluyendo AVF ".

Dr. Richard Corbett, coautor del Hospital Hammersmith, agregó:"La hemodiálisis es un tratamiento de soporte vital utilizado por millones de pacientes en todo el mundo que tienen insuficiencia renal. Estos pacientes dependen de procedimientos de fístula arteriovenosa (FAV) para limpiar su sangre. Sin embargo, La disfunción y el fallo de la FAV es un problema real para estos pacientes, dando lugar a un gran número de ingresos hospitalarios y operaciones adicionales.

"Esta tecnología ofrece una gran promesa para estos pacientes. Al mejorar los resultados de la cirugía de FAV, potencialmente podría reducir la necesidad de operaciones repetidas, lo que podría conducir a una diálisis de mejor calidad ".

Por último, El equipo espera que su tecnología prototipo de FAV pueda beneficiar a otros procedimientos médicos para optimizar la forma de las conexiones de los vasos sanguíneos, como los injertos de derivación cardíaca y los trasplantes de riñón.