Доступна первая в мире имитационная модель человеческого сердца

Представленная в рамках проекта «Живое сердце» модель воссоздаёт работу сердца здорового человека и может использоваться для изучения врожденных дефектов и заболеваний сердца. С помощью простого в использовании программного редактора можно модифицировать формы и свойства тканей. Кроме того, в модель можно добавить медицинские устройства для изучения их влияния на сердечную функцию, оценивать их эффективность и прогнозировать безопасность использования этих устройств в различных условиях эксплуатации. В частности, данная модель позволяет оценить работу коронарных стентов, определить оптимальность их типа, размера и места установки для достижения максимального эффекта. 

Модель, полученная в рамках проекта «Живое сердце», включает в себя детально проработанную анатомию сердца человека, а также ближайшей сосудистой сети: аортальной дуги, лёгочной артерии и верхней полой вены. Динамическая восприимчивость модели сердца обуславливается реалистичными электрическими сигналами, структурной физикой и физикой жидкостей (гидродинамикой тока крови). 

Помимо непосредственно разработки модели сердца участники проекта «Живое сердце» общими усилиями определили наиболее приоритетные кардиоваскулярные приложения для этой модели и для соответствующих технологических разработок, что поможет сформировать функциональные возможности будущих версий этой модели. 

 «Мне было известно о достижениях в области технологий моделирования, но до знакомства с проектом «Живое сердце» я и представить себе не мог, что эти технологии позволяют решать те задачи, с которыми я сталкиваюсь, будучи практикующим кардиологом и преподавателем, – говорит доктор Роберт Швенгель (Robert Schwengel), член Американской коллегии кардиологов и доцент-клиницист в медицинской школе Alpert Medical School при Брауновском университете (Brown University). – Поработав некоторое время с этими решениями, я считаю, что подобные продукты могут оказаться весьма полезными при обсуждении сердечной функции с пациентами, студентами-медиками или практикующими врачами. Кроме того, подобные технологии способны значительно расширить возможности современной диагностики и будут способствовать персонализации клинической медицины». 

Анонсированный в 2014 году, проект «Живое сердце» использует принцип краудсорсинга, когда разработка моделей финансируется всеми 45 действующими участниками, при этом сам проект подразумевает защиту интеллектуальной собственности каждого участника. Среди участников проекта – регуляторные и научные организации, такие как Управление США по надзору в сфере пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) и Консорциум по инновациям в области медицинских устройств (Medical Device Innovation Consortium, MDIC), а также поставщики технологий, врачи-кардиологи, производители медицинских устройств и больницы, такие как медицинский центр St. Jude Medical клиника Mayo Clinic. Этот уникальный подход к финансированию позволил провести независимое тестирование модели сердца и получить оценку сообщества посредством публикации в научных журналах, что помогло Dassault Systèmes в ускоренном режиме реализовать первую итерацию коммерческого продукта в рамках данного проекта. Это отражает эффективность выбранного подхода и подтверждает возможность использования моделей для решения насущных задач при лечении сердечно-сосудистых заболеваний. 

«Появление первой коммерческой физической модели сердца знаменует собой важную веху для развития цифровых медицинских инструментов, которые будут способствовать развитию изучению заболеваний сердечно-сосудистой системы и напрямую влияют на качество жизни пациентов, – говорит Скот Берки (Scott Berkey), главный исполнительный директор подразделения SIMULIA в Dassault Systèmes. Проект «Живое сердце» в очередной раз подтверждает, что наши технологии способны изменить характер развития медицины за счет использования моделей человеческого тела. Мы намерены продолжить работу с биомедицинским сообществом и нашими партнёрами для создания технологий и приложений, которые позволят улучшить качество лечения для пациентов, страдающих заболеваниями сердечнососудистой системы».