Simulación personalizada y viajes simulados a Marte

Simulación personalizada y viajes simulados a Marte: el potencial de los modelos matemáticos descrito por un médico técnico, Lex van Loon

SZ: Hola Lex, gracias por aceptar compartir un poco de tiempo y pensamientos con nosotros. Por favor, cuéntanos sobre tus antecedentes y tu trabajo.

Soy médico técnico de formación con un doctorado en fisiología médica y anteriormente trabajé como formador en un centro de simulación médica en la Universidad de Twente, Países Bajos. Mi función actual es la de becario de investigación y profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Australia.

SZ: Puedes contarnos un poco más sobre tu formación como médico técnico?

La Medicina Técnica es una disciplina académica destinada a formar profesionales que puedan mejorar la atención al paciente mediante la aplicación de tecnología médica. Esta educación llena el vacío entre la medicina clásica y la tecnología compleja (biomédica). Después de 6 años de educación, cada médico técnico será un nuevo profesional académico que tiene el conocimiento, las habilidades y la mentalidad de resolución de problemas para diseñar y aplicar de manera segura diagnósticos y tratamientos mejorados en beneficio de los pacientes.

SZ: Qué habilidades necesitas para hacer este trabajo?

Mi función actual requiere que colabore ampliamente con médicos, informáticos, data scientists, biólogos y estudiantes. Por lo tanto, definitivamente diría que mi plan de estudios de Medicina Técnica hizo un buen trabajo al prepararme para mi puesto actual. Me permitió hablar cómodamente y formar equipo con estas experiencias muy diferentes.

SZ: ¿Cuáles son los aspectos positivos y negativos de tu trabajo?

La ventaja es la flexibilidad de trabajar en un entorno académico y aprender algo nuevo (casi) todos los días. Las desventajas serían que a veces es difícil sobresalir en un área específica porque mi trabajo requiere que trabaje en muchos proyectos diferentes, y la incertidumbre de los contratos a corto plazo.

SZ: ¿Qué dirías que es un modelo matemático?

En mi trabajo veo un modelo matemático como una descripción matemática de un proceso fisiológico. Tal descripción te permite estudiar las interacciones entre y dentro de los modelos, explicando así la fisiología humana compleja y probando las influencias de los cambios en las circunstancias. Sin embargo, siempre tengo presente la cita de George Box: “Todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles”

SZ: ¿Cómo se aplican los modelos matemáticos a la simulación sanitaria?

Los modelos matemáticos se pueden utilizar como modelos explicativos. Enseñando así fisiología (compleja) a estudiantes y profesionales de medicina. También juegan un papel importante en el entrenamiento de simulación. Varios simuladores utilizados en la educación médica se basan en motores de simulación basados ​​en modelos. Estos crean respuestas realistas y en tiempo real a una multitud de variables continuas que interactúan dinámicamente y evitan que el entrenamiento se limite a un guión rígido y predefinido.

SZ: Pensando en la simulación en el cuidado de la salud, ¿cuáles crees que son los mayores desafíos a los que nos enfrentamos hoy y que podrían y deberían abordarse con modelos matemáticos?

Medicina personalizada. La investigación médica trabaja intensamente para conseguir un tratamiento personalizado. Siento que la simulación médica debe seguir este camino y crear una formación que coincida con las necesidades del alumno. Y también, poder simular casos que coincidan con los pacientes que están en planta en ese momento, sus gemelos digitales, en otras palabras. El uso de modelos matemáticos es fundamental para lograr una simulación médica personalizada.

SZ: Recientemente has publicado un artículo que presenta un modelo matemático de código abierto del sistema cardiopulmonar que puede simular las adaptaciones a corto plazo después de estar expuesto a la microgravedad. ¿Cómo mezclaste los vuelos espaciales a Marte y la simulación?

Australia está invirtiendo fuertemente en sus capacidades espaciales. Parte de esta inversión está destinada a la investigación en medicina espacial. Los turistas espaciales (2020) y los pasajeros de vuelos intercontinentales a través del espacio (esperados aprox. 2025) ya no son astronautas profesionales altamente seleccionados, jóvenes, saludables y bien entrenados, sino pasajeros «regulares», potencialmente con enfermedades crónicas relacionadas con la edad y el estilo de vida. Aquí en la ANU, trabajamos en herramientas de modelado y simulación a nivel de órganos y sistemas de órganos que pueden ayudar a los proveedores de atención médica a evaluar la aptitud para volar de los posibles viajeros.

SZ: ¿Puedes explicarle a un no experto lo que hiciste?

Desarrollamos un modelo matemático que se puede usar para predecir si un astronauta puede viajar de manera segura a Marte y cumplir con sus deberes de misión al pisar el Planeta Rojo. Simulamos el impacto de la exposición prolongada a la gravedad cero en el sistema cardiovascular para determinar si el cuerpo humano puede tolerar las fuerzas gravitatorias de Marte, que no son tan fuertes como en la Tierra, sin desmayarse o sufrir una emergencia médica al salir de una nave espacial. El modelo podría usarse para evaluar el impacto de los vuelos espaciales de corta y larga duración en el cuerpo y podría servir como otra pieza importante del rompecabezas para ayudar a los humanos a aterrizar en Marte. Con el auge de las agencias de vuelos espaciales comerciales como Space X y Blue Origin, hay más espacio para que las personas ricas pero no necesariamente sanas viajen al espacio, por lo que queremos usar modelos matemáticos para predecir si alguien está en condiciones de volar a Marte.

SZ: ¿Cómo imaginas tu trabajo dentro de 15 años?

Wow, eso todavía está lejos en el futuro. Ni siquiera estoy seguro de en qué trabajaré el próximo año. Estoy bastante seguro de que regresaré a Europa, y definitivamente pretendo continuar mi trabajo en el uso de modelos matemáticos de la fisiología humana para mejorar los resultados de los pacientes en cualquier forma. Tal vez incluso comenzar mi propia empresa en este ámbito.

SZ: Gracias, Lex, por esta charla tan interesante. Y te deseamos mucha suerte con tus proyectos.

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