Marco de modelado multiescala basado en imágenes del sistema cardiopulmonar: calibración longitudinal y evaluación de terapias en hipertensión pulmonar pediátrica

La hipertensión pulmonar (HP) es un trastorno complejo asociado con presión arterial pulmonar elevada. A diferencia de la hipertensión sistémica, la HP es difícil de detectar en los exámenes físicos de rutina y el estándar de oro actual para diagnosticar la HP es a través de un cateterismo invasivo del corazón derecho. La HP prolongada da como resultado cambios funcionales, estructurales y anatómicos en el ventrículo derecho (VD), las arterias pulmonares grandes y la microcirculación pulmonar que, en última instancia, conducen a una falla descompensada del VD y a la muerte. A diferencia de la hipertensión sistémica, para la cual los pacientes tienen un control farmacológico eficaz de la presión arterial durante décadas, el pronóstico de la HP sigue siendo malo, con una mortalidad del 15 % dentro de 1 año con la terapia moderna. Nuestra comprensión actual de la HP se ha obtenido en gran medida a través de modelos animales y estudios clínicos. Sin embargo, los modelos animales con bandas quirúrgicas o hipoxia crónica no reproducen completamente la etiología de la HP humana, mientras que las mediciones clínicas invasivas de la resistencia vascular pulmonar (PVR), la rigidez y la elastancia ventricular brindan información limitada sobre la progresión de la enfermedad. Por lo tanto, existe una necesidad apremiante de desarrollar un modelo computacional multiescala (MS) que pueda acoplar el corto plazo (p. hemodinámica) e interacciones G&R a largo plazo entre el VD y la circulación pulmonar.

Los objetivos generales de este proyecto son utilizar el marco para (1) describir el curso temporal de las alteraciones biomecánicas e (2) identificar los culpables mecánicos clave asociados con la insuficiencia cardíaca inducida por HP para que las intervenciones clínicas puedan dirigirse contra ellos.