Il cuore umano rappresenta uno degli organi più affascinanti del nostro corpo. É infatti in grado di movimentare, per anni, migliaia di litri d sangue senza mai fermarsi e variando la velocità in funzione delle effettive necessità. Capacità che le pompe meccaniche non sono ancora riuscite a replicare. La perfetta conoscenza di un simile organo, quindi, si rivela fondamentale per gli studi di medicina e per prevenirne i disturbi.
Per questa ragione Dassault Systèmes, the 3Dexperience Company, azienda leader a livello mondiale nel software di progettazione 3D, simulazione avanzata, realtà virtuale e gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM), ha presentato il primo modello di cuore umano completo realizzato con una simulazione realistica in 3D. Sviluppato in collaborazione con un team di esperti cardiologi per contribuire alla lotta contro le malattie cardiovascolari, il “Living Heart Project” aprirà nuove vie alla diagnosi, alla cura e alla prevenzione delle malattie cardiache, grazie a modelli virtuali 3D personalizzati.
Del resto, secondo un recente studio dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, nel 2008 si sono registrati 17,3 milioni di decessi per malattie cardiovascolari, pari al 30% di tutti i decessi nel mondo. Il rapporto Forecasting the Future of Cardiovascular Disease in the United States, della American Heart Association, calcola che la spesa medica totale direttamente legata alle malattie cardiovascolari ammonterà a 818,1 miliardi di dollari nei prossimi tre decenni.
A cuore aperto
Il fulcro del progetto è un modello di cuore in 3D realizzato con gli applicativi di simulazione realistica della piattaforma 3Dexperience di Dassault Systèmes. Gli esperti della multinazionale francese hanno sfruttato le tecnologie di simulazione più avanzate offerte dagli applicativi Simulia per realizzare un modello completo del cuore umano in tre dimensioni, riproducendo nel modo più “vivo” e realistico possibile il funzionamento e il comportamento elettrico e meccanico del cuore.
Finora la mancanza di modelli realistici ha limitato la capacità dei ricercatori di prevedere il comportamento del cuore negli esseri umani. Living Heart Project ha raccolto attorno a sé un gruppo eterogeneo di ricercatori, medici, costruttori di apparecchiature biomedicali ed enti normativi, che potranno accedere a modelli computerizzati in 3D per accelerare il passaggio dalla fase di ricerca e innovazione alla realizzazione di prodotti e servizi per il mercato.
Utilizzando le immagini raccolte medianti ecocardiogrammi, risonanze magnetiche e TAC, oltre a un ricco patrimonio di dati su studi cardiaci, le simulazioni personalizzate del cuore aiuteranno presto i medici a comprendere meglio il comportamento del cuore di ciascun paziente, senza procedure diagnostiche invasive.
Una nuova era medica
“Stiamo entrando in una nuova era grazie alla capacità di simulare la risposta del cuore di ogni singolo paziente a diversi trattamenti e interventi, risparmiando a moltissime persone l’incertezza dell’esito procedurale,” afferma il Dott. James C. Perry, professore di pediatria all’Università di San Diego e primario di elettrofisiologia e coronaropatia presso il Rady Children’s di San Diego. “Questo vale sia per i pazienti affetti da malattie cardiache congenite, che nell’arco della loro vita devono necessariamente sottoporsi a diversi interventi, sia per quella grossa fetta di popolazione che soffre di infarti, collassi, aritmie e altre anomalie strutturali. Questa tecnologia è un enorme progresso e sarà uno strumento fondamentale per convertire le nostre conoscenze sulla funzione cardiaca in applicazioni pratiche a beneficio della salute e della sicurezza personale.”
Attorno a Living Heart Project si sono riunite le menti più brillanti della modellazione e della simulazione cardiovascolare, chiamate a risolvere le sfide più difficili con le funzionalità avanzate degli applicativi Simulia per la simulazione di comportamenti non-lineari complessi, con l’obiettivo di ottenere i risultati più realistici e affidabili possibili.
La simulazione realistica del cuore umano non solo diventerà uno strumento prezioso di formazione e ricerca innovativa, ma potrebbe contribuire anche ad accorciare i cicli di approvazione normativa, a ridurre i costi di sviluppo di apparecchiature medicali nuove e più personalizzate e, in ultima analisi, ad anticipare le diagnosi e migliorare l’efficacia delle cure.
