Defensa doctoral e inicio de beca posdoctoral en el ICAI: biomecánica computacional vascular

El Instituto de Ingeniería y Ciencias Aplicadas a la Industria (ICAI) celebra la defensa de la tesis doctoral del Ing. Nicolás Muzi, realizada el 30 de julio en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN) de la UNCUYO, en el marco del Doctorado en Ciencia y Tecnología. El trabajo se desarrolló en el ICAI con financiamiento de una beca doctoral del CONICET, como parte de las actividades del Grupo de Modelado Computacional en Ciencias Aplicadas e Ingeniería (MoCCAI). La tesis fue dirigida por el Dr. Daniel Millán, y se titula "Análisis biomecánico de aneurismas intracraneales de espesor variable mediante técnicas de aprendizaje automático: estimación de zonas sensibles durante la oclusión endovascular".

La rotura de aneurismas intracraneales es la causa más frecuente de hemorragia subaracnoidea espontánea, un evento asociado a altas tasas de morbilidad y mortalidad. Dado que la prevalencia de estas lesiones supera ampliamente su tasa de ruptura, y que la intervención para ocluirlas conlleva riesgos propios, decidir cuándo y cómo tratarlas constituye un problema clínico delicado, agravado por el hecho de que los mecanismos de la rotura aún no se comprenden por completo. Frente a ese escenario, la tesis propone un marco computacional para caracterizar la biomecánica de aneurismas de espesor no uniforme e identificar regiones sensibles a cargas localizadas. La pared arterial y el aneurisma se modelan como una lámina delgada bajo la teoría de Kirchhoff–Love, discretizada mediante superficies de subdivisión de Loop, con el espesor y el módulo de Young definidos como campos que varían suavemente entre la arteria y el domo. Para procesar automáticamente grandes volúmenes de geometrías se desarrolló un marco computacional en C++ que integra bibliotecas de código abierto para el tratamiento de modelos geométricos.

Sobre esa base se simuló la aplicación sistemática de cargas localizadas en aneurismas de la arteria carótida interna provenientes de la base de datos pública AneuriskWeb, y las variables biomecánicas resultantes se analizaron mediante técnicas de aprendizaje automático, lo que permitió explorar a escala poblacional posibles regiones vinculadas a la inestabilidad estructural del aneurisma bajo carga. Los resultados señalan a la combinación de mecánica computacional de láminas y aprendizaje automático como una vía promisoria para el desarrollo de herramientas de apoyo al diagnóstico y a la planificación de la oclusión endovascular.

Tras la defensa, el Dr. Muzi inició una beca posdoctoral del CONICET con lugar de trabajo en el ICAI, bajo la dirección del Dr. Daniel Millán y la codirección del Dr. Claudio García-Herrera (Laboratorio de Biomecánica y Biomateriales, Universidad Adolfo Ibáñez, Chile). El plan de trabajo, titulado "Desarrollo de un marco computacional para análisis biomecánico y evaluación de riesgo en contextos de hipoxia y patologías vasculares", da continuidad a la línea desarrollada durante el doctorado e incorpora tres ejes nuevos: modelos hiperelásticos de pared arterial con estado pretensionado, simulación de interacción fluido–estructura para representar la deformabilidad de la pared, y la caracterización del efecto de condiciones patológicas sobre el tejido, con la hipoxia hipobárica intermitente como caso de especial interés por su relevancia para la salud ocupacional en la región andina.

El proyecto se orienta a la obtención de biomarcadores computacionales que permitan identificar regiones sensibles a daño en el sistema vascular, bajo el paradigma de Software as a Medical Device, con la perspectiva de transferir estas herramientas a instituciones de salud de Mendoza y la región.

Desde el ICAI felicitamos al Dr. Nicolás Muzi por este logro, hacemos extensivo el reconocimiento a quienes acompañaron su formación y celebramos el inicio de esta nueva etapa de trabajo en el Instituto.