Когда врачи могут глубоко погрузиться в биологические особенности именно вашего сердца, они могут планировать наиболее эффективные формы лечения и принимать более информированные решения о том, что лучше именно для вас. Трехмерное моделирование помогает им исполнить эту мечту.
«Вычислительное моделирование — очень важная часть персонализации медицины, — говорит Элазер Эдельман (Elazer Edelman), профессор медицинского технологического конструирования в Массачусетском технологическом институте, профессор медицины в Гарвардском медицинском колледже и старший лечащий врач отделения коронарных заболеваний в больнице BWH (Brigham and Women’s Hospital) в Бостоне. — Мы можем воссоздать анатомическое строение любого человека. Мы даже можем предсказать биологическую реакцию организма. Придет день — и мы сможем использовать вычислительное моделирование для подбора лекарств, устройств и вмешательств под конкретного человека, и нам не придется более полагаться на опыт или интуицию или попросту на удачу при выборе того, что наилучшим образом подойдет именно для этого конкретного пациента».
Это лишь один пример того, как Проект Living Heart возглавляет цифровую революцию в здравоохранении. То, что началось как исследовательский проект компании Dassault Systèmes по исследованию трехмерного моделирования работы сердца человека, вылилось в создание мирового консорциума с сотнями ведущих исследователей, преподавателей, разработчиков медицинских устройств, кардиологов и представителей регулирующих органов, которые объединились с целью разработать, валидировать и применить модель к новым инновационным формам исследования и персонализированного лечения.
В 2014 году проект Living Heart разработал первую виртуальную модель сердца, теперь ставшую общедоступной, которая позволяет воспроизводить каждую частичку здорового сердца взрослого человека в мельчайших деталях — от электрических сигналов до структуры, функций и кровотока в бьющемся сердце. Модель можно индивидуализировать, используя реальные данные для воспроизведения уникальных характеристик сердца любого пациента, которые затем можно анализировать с тем, чтобы оценить все возможные опции лечения.
«Сердечно-сосудистые заболевания — основная причина смерти людей во всем мире, но исследования на эту тему разрознены и разобщены, — говорит Стив Левин (Steve Levine), инженер компании Dassault Systèmes и специалист по виртуальному моделированию на этом проекте, отец дочери, страдающей врожденным пороком сердца. — Сердце упрятано глубоко в груди, и это его защита, но она же и создает множество препятствий на пути понимания проблем, если что-то идет не так. Мы стремились создать общую платформу с единой рабочей моделью человеческого сердца, которая может использоваться для обмена знаниями, идеями и опытом в масштабах всей отрасли».
Проект Living Heart не только позволяет врачам понять состояние сердца пациента, но и дает возможность взаимодействовать с работающей трехмерной моделью сердца на компьютерном экране или в виртуальной реальности — и даже наблюдать каждое сокращение изнутри самого сердца. Что еще более важно, проект дает возможность проверять варианты лечения и выбрать наилучший из них, даже не прикасаясь к пациенту. Это произведет переворот в медицине — от обучения и образования до разработки новых медицинских изделий и лекарственных препаратов — и далее, вплоть до клинической диагностики и лечения. Модель, доступная в облаке, может даже полностью изменить опыт, с которым сталкиваются пациенты и их семьи — когда с заболевания снимается завеса тайны и люди могут посмотреть сами и понять характер сложных хирургических вмешательств и их возможные исходы.
«Вычислительное моделирование будет важной частью всего того, что мы делаем как клинические специалисты и ученые, — говорит Эдельман. — Мы уже перешли от статических рентгеновских снимков к трехмерным реконструкциям. Теперь представьте, что мы можем проводить вмешательство виртуально и показать врачу и пациенту, что случится, если мы проведем вот эту операцию, вот такое вмешательство, вставим вот это вот сюда, а вот это имплантируем. Все это станет частью медицины будущего, и это произойдет еще при нашей жизни».
Участники проекта Living Heart привносят будущее в нашу жизнь уже сегодня. Чтобы узнать, как Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарств США (FDA) испытывает виртуальные модели в качестве замены испытаний на людях и на животных, познакомьтесь со статьей специалиста из FDA Тины Моррисон (Tina Morrison).