Patricia Martínez Díaz
Cardiac Digital Twins Gemelos Digitales Cardíacos

Patricia
Martínez Díaz

Researcher — personalized cardiac models for precision medicine

Investigadora — modelos cardíacos personalizados para medicina de precisión

How do we build cardiac digital twins personalized enough to represent an individual patient's pathophysiology, and reliable enough to be used as tools in precision medicine? That question drives my work modeling patient-specific atrial computer models.

¿Cómo construir gemelos digitales cardíacos que sean suficientemente personalizados para representar la patofisiología de un paciente y puedan utilizarse como herramientas confiables para la medicina de precisión? Esa pregunta guía mi trabajo modelando modelos computacionales auriculares especfíficos de paciente.

simulated phase map · phase singularity (rotor) in atrial tissue
mapa de fase simulado · singularidad de fase (rotor) en tejido auricular
About me Sobre mí

I am a postdoctoral researcher building cardiac digital twins at the IHU-LIRYC (L’Institut de RYthmologie et modélisation Cardiaque) in Bordeaux, France focused on cardiac electrophysiology, arrhythmia mechanisms and personalized medicine. My work integrates clinical data — medical imaging, refractory period, fibrosis — into computational models to make simulations reliable for clinical decision-making.

I completed my PhD at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) in Germany where I investigated how anatomical and functional personalization of atrial computer models influences arrythmia vulnerability. During my doctoral studies, I was also an Early Stage Researcher in the PersonalizeAF consortium, a European training network dedicated to advancing personalized treatment for atrial fibrillation.

Soy investigadora postdoctoral y desarrollo gemelos digitales cardíacos en el IHU-LIRYC (L’Institut de RYthmologie et modélisation Cardiaque) en Burdeos, Francia con foco en electrofisiología cardiaca, mecanismos de las arrtimicas y medicina personalizada. Integro datos clínicos — imágenes médicas, periodos refractarios, fibrosis— en modelos computacionales para que las simulaciones sean confiables en decisiones clínicas reales.

Hice mi doctorado en el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en Alemania y mi tesis se enfocaba en el estudio del efecto de la personalización anatómica y funcional de los modelos computacionales auriculares en la vulnerabilidad a arrtimias. Durante mis estudios de doctorado,también fui miembro del la red PersonalizeAF, una red europea de formación dedicada al avance de los tratamientos personalizados para la fibrilación auricular.

InstitutionInstituciónIHU-LIRYC — L’Institut de RYthmologie et modélisation Cardiaque
FocusFocoPersonalized cardiac digital twins for precision medicineGemelos digitales cardíacos personalizados para medicina de precisión
MethodsMétodosPatient-specific atrial modeling, openCARP, monodomain simulation, High performance computingModelado auricular específico de paciente, openCARP, simulación monodominio
ORCID0009-0006-9762-2982
PhDDoctorado[Karlsruhe Institute of Technology (KIT) — Institute of Biomedical Engineering, 2024]
01

Research areas

Líneas de investigación

Digital twinsGemelos digitales

Patient-specific atrial models

Modelos auriculares específicos de paciente

Building anatomically and electrophysiologically personalized atrial models from clinical mapping data.

Construcción de modelos auriculares personalizados anatómica y electrofisiológicamente a partir de datos clínicos de mapeo.

ElectrophysiologyElectrofisiología

Refractory period personalization

Personalización del periodo refractario

Integrating clinical ERP measurements into cellular models to improve arrhythmia vulnerability predictions.

Integración de mediciones clínicas de ERP en modelos celulares para mejorar la predicción de vulnerabilidad a arritmias.

Tissue modelingModelado de tejido

Fibrosis & substrate

Fibrosis y sustrato

Modeling how fibrosis and ablation lesions reshape arrhythmia vulnerability alongside electrophysiology.

Modelado de cómo la fibrosis y las lesiones de ablación modifican la vulnerabilidad a la arritmia junto con la electrofisiología.

Whole-heartCorazón completo

Bi-atrial interactions

Interacciones bi-atriales

Studying how the right atrium influences arrhythmia vulnerability assessed from left-atrium-only models.

Estudio de cómo la aurícula derecha influye en la vulnerabilidad a arritmias evaluada desde modelos de solo aurícula izquierda.

SoftwareSoftware

Open simulation tools

Herramientas de simulación abiertas

Contributing to open-source pipelines (openCARP, DIVAID) for reproducible patient-specific simulation.

Contribución a flujos de trabajo de código abierto (openCARP, DIVAID) para simulación reproducible y específica de paciente.

TranslationalTraslacional

Toward clinical reliability

Hacia la confiabilidad clínica

Evaluating how sensitive digital twins are to measurement uncertainty.

Evaluación de la sensibilidad de los gemelos digitales a la incertidumbre de las mediciones.

02

Journal Publications

Publicaciones

  • 2026
    Role of interatrial connection ablation in re-entry dynamics: an in silico evaluation
    Martinez Diaz P, Hosseini H, Sobota V, Martinez Anton C, Lopez Barrera C, Van Den Abeele R, Vandersickel N, Roney C, Pambrun T, Hocini M, Bayer J, Vigmond E · EP Europace, 28(6):euag145 · DOI
  • 2025
    Regionalization of the atria for 3D electroanatomical mapping, cardiac imaging, and computational modelling: a clinical consensus statement of EHRA and EACVI
    Althoff T, Anderson R, Goetz C, Petersen S, Martínez Díaz P, Nijveldt R, Maurovich-Horvat P, Bax J, Hussain S, Schmidt C, et. al EP Europace, 27(7):euag145 · DOI
  • 2025
    A cyclical fast iterative method for simulating reentries in cardiac electrophysiology using an eikonal-based model
    Barrios Espinosa C, Sánchez J, Appel S, Becker S, Krauß J, Martínez Díaz P, Unger L, Houillon M, and Loewe A · Engineering with Computers 41:2335–2358 · DOI
  • 2024
    Impact of effective refractory period personalization on arrhythmia vulnerability in patient-specific atrial computer models
    Martínez Díaz P, Dasí A, Goetz C, Unger LA, Haas A, Luik A, Rodríguez B, Dössel O, Loewe A · EP Europace, 26(10):euae215 · DOI
  • 2024
    The right atrium affects in silico arrhythmia vulnerability in both atria
    Martínez Díaz P, Sánchez J, Fitzen N, Ravens U, Dössel O, Loewe A · Heart Rhythm, 21:799–805 · DOI
03

Software & tools

Software y herramientas

openCARP DIVAID AugmentA Python / NumPy C++ ParaView

Datasets & repositories

Conjuntos de datos y repositorios

  • CodeCódigo
    GitHub — @patymardi
    All public repositories, including simulation and analysis code
    Todos los repositorios públicos, incluyendo código de simulación y análisis
  • 2024
    Atrial Models with Personalized Effective Refractory Period
    Dataset (Zenodo) accompanying the ERP personalization study
    Conjunto de datos (Zenodo) que acompaña el estudio de personalización del ERP
  • 2024
    The Right Atrium Affects In Silico Arrhythmia Vulnerability in Both Atria
    Dataset (Zenodo) accompanying RA study
    Conjunto de datos (Zenodo) que acompaña el estudio de la aurícula derecha (RA)
  • Code
    DIVAID
    Bi-atrial division pipeline, developed by Christian Goetz during his master thesis, divides any bi-atrial geometry into clinically important regions according to the EHRA/EACVI 15-segment bi-atrial model
    Software que divide cualquier geometría biauricular en regiones clínicamente importantes de acuerdo con el modelo biatrial de 15 segmentos EHRA/EACVI
  • Code
    openCARP — ERP restitution example
    This example shows how to calculate the effective refractory period (ERP) restitution for a given combination of ionic conductances in a tissue slab using an S1S2 pacing protocol
    Este ejemplo muestra cómo calcular la restitución efectiva del período refractario (ERP) para una combinación dada de conductancias iónicas en una losa de tejido usando un protocolo de estimulación de S1S2
  • 2023
    VR-Tool
    This ablation planning tool, developed by Pascal Maierhofer, during his master thesis is an interactive virtual reality (VR) software aimed at visualising patient-specific heart models and clinical data
    Esta herramienta de planificación de la ablación es un software de realidad virtual interactiva (VR) destinado a visualizar modelos cardíacos y datos clínicos específicos del paciente
04

Awards & Honors

Premios y distinciones

  • 2024
    Finalist, Young Investigator Award — Computing in Cardiology (CinC)
    "Insights from Explainable Machine Learning on Biatrial Arrhythmia Vulnerability Assessment" · Karlsruhe, Germany
  • 2024
    1st Finalist, Young Investigator Award (Basic and Translational Science) — EHRA 2024
    "Integrating the Right Atrium in Patient-Specific Computer Models..." · Berlin, Germany
  • 2023
    2nd Place, Young Investigator Award (Basic and Translational Science) — EHRA 2023
    "Impact of Effective Refractory Period Personalization..." · Barcelona, Spain
  • 2023
    1st Place, Best Poster — Gordon Research Seminar on Cardiac Arrhythmia Mechanisms
    Galveston, Texas, USA
  • 2023
    Honorable Mention — Gordon Research Conference on Cardiac Arrhythmia Mechanisms
    Galveston, Texas, USA
  • 2023
    1st Place, Student Competition — 57th VDE | DGBMT Conference
    "Discrepancy Between LGE-MRI and Electro-Anatomical Mapping..." (co-author)
  • 2023
    Finalist, Student Competition — 57th VDE | DGBMT Conference
    "Impact of the Right Atrium on Arrhythmia Vulnerability" (co-author)
  • 2023
    Travel Grant — German Heart Foundation
    Gordon Research Conference on Cardiac Arrhythmia Mechanisms, Houston, Texas
05

Outreach & Media

Divulgación y medios

Videos, posts, and talks about cardiac digital twins and computational cardiology, for both scientific and general audiences.

Videos, publicaciones y charlas sobre gemelos digitales cardíacos y cardiología computacional, tanto para público científico como general.

Unlocking the Potential of Digital Twins: Meet Paty Martínez

Liberando el potencial de los gemelos digitales: Conoce a Paty Martínez

Discover how personalized models of the atria are revolutionizing atrial fibrillation treatment.

Descubra cómo los modelos personalizados de las aurículas están revolucionando el tratamiento de la fibrilación auricular.

Using Computer Models to Study the Heart

Personalize AF blog — an intro to computational cardiology and my PhD journey at KIT.

Blog de Personalize AF — una introducción a la cardiología computacional y mi camino de doctorado en KIT.

personalizeaf.net

ESR12 1st Videoblog PersonalizeAF

ESR12 1er Videoblog PersonalizeAF

A videoblog done at my time working at the KIT. My research project focused on the integration of clinical data, measured in the electrophysiology laboratory into a patient-specific model of the atria to simulate and evaluate different ablation patterns that could potentially stop atrial fibrillation.

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📁 Google Drive

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Más videos

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Creating a Virtual Heart

Personalize AF blog — how a cardiac digital twin is actually built, step by step.

Blog de Personalize AF — cómo se construye realmente un gemelo digital cardíaco, paso a paso.

personalizeaf.net →

🎤 ESC 365 · sign-in required
🎤 ESC 365 · requiere inicio de sesión

Impact of effective refractory period personalization on prediction of AF vulnerability

EHRA 2023, Young Investigator Award session.

EHRA 2023, sesión Young Investigator Award.

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🎤 ESC 365 · sign-in required
🎤 ESC 365 · requiere inicio de sesión

The right atrium affects in silico arrhythmia vulnerability in both atria

EHRA 2024, Young Investigator Award session.

EHRA 2024, sesión Young Investigator Award.

Watch on ESC 365 →

🎤 ESC 365 · sign-in required
🎤 ESC 365 · requiere inicio de sesión

Ablation of the interatrial connections in atrial fibrillation: insights from a patient-specific computational study

EHRA 2026, Basic science in arrhythmias.

EHRA 2026, sesión de ciencia básica en arritmias.

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Driving Innovation at the Intersection of HPC, Health, and Gender Equity

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ANCRE competition video

Video de la competencia ANCRE

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06

Play

Jugar

A 1D ring of tissue using the Aliev–Panfilov model. You can see the action potential while you play. S1 (white marker, 12 o'clock) fires the moment you click Stimulate. S2 (black marker, 3 o'clock) fires automatically after the delay you set below. Too short and S2 lands in fully refractory tissue (nothing happens); too long and it just adds a normal bidirectional beat. Somewhere in between is the vulnerable window. In a unidirectional block, S2 escapes in only one direction, and the ring stays circulating forever.

Un anillo 1D de tejido usando el modelo Aliev–Panfilov. Puedes ver el potencial de acción mientras juegas. Da clic en Estimular una vez para disparar una onda; normalmente se extingue sola. Da clic una segunda vez mientras el sitio está parcialmente refractario (ni totalmente recuperado, ni totalmente bloqueado) y la onda puede terminar viajando en una sola dirección, circulando el anillo para siempre. Eso es una arritmia autosostenida, inducida.

0 laps completedvueltas completadas
Sinus rhythmRitmo sinusal

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