الدكتور ستيفن ليفين، كبير مسؤولي الإستراتيجية في شركة Dassault Systèmes، والمسؤول عن الإستراتيجية والرؤية لنظام المحاكاة الخاص بها – سيموليا ، يطلعنا على التقدم المحرز في مشروع تصوير القلب البشري، والذي يتم تطويره بالتعاون مع شركات الأجهزة الصيدلانية والطبية والأوساط الأكاديمية
منذ حوالي ستة أشهر تحدثنا مع الدكتور ستيفن ليفين، كبير مسؤولي الإستراتيجية في شركة Dassault Systèmes، والمسؤول عن استراتيجية ورؤية نظام المحاكاة الخاص بها - SIMULIA، الذي عرض في مؤتمر جمعية أطباء القلب في إسرائيل مشروع القلب البشري، - مشروع القلب الحي، الذي تقوده شركة Dassault Systèmes مع أكثر من 40 أكاديميًا والهيئات العلمية والصناعية من مختلف أنحاء العالم. الآن، في مقابلة مع موقع العلماء والتي جرت خلال مؤتمر العلوم في عصر الخبرة في بوسطن، أبلغ ليفين أنه تم إحراز تقدم كبير، حتى لو كان الهدف لا يزال بعيدًا - وهو تكييف المحاكاة مع قلب المريض . تحديث آخر هو أنه لم يتم دمج الجوانب الميكانيكية والكهربائية للقلب فقط في المحاكاة، ولكن أيضًا الجوانب البيولوجية، وذلك بفضل انضمام BIOVIA إلى المشروع - وهو قسم يعتمد على شركة تم الاستحواذ عليها مؤخرًا تحمل نفس الاسم، والتي تتيح أيضًا تجارب الأدوية. على القلب الموصى به.
"إن المجتمع المشارك في مشروع القلب البشري متعدد التخصصات، ويضم باحثين أكاديميين، وأطباء قلب نشطين، وشركاء صناعيين، بالإضافة إلى هيئات تنظيمية، أبرزها إدارة الغذاء والدواء. "إننا نحرز تقدما على خريطة الطريق لتطوير التكنولوجيا."
"اليوم نقوم بتمكين لغة مشتركة، حيث يتم استخدام نفس نموذج القلب لمختلف التطبيقات التي يهتم بها كل مجتمع - التشخيص والتحليل وما إلى ذلك. على سبيل المثال، سيتمكن الجراح من إجراء عملية محاكاة لمعرفة ما يتوقع أن يحدث للمريض بعد عامين أو ثلاثة أعوام في المستقبل إذا قام بإجراء جراحي معين، وبالتالي يمكنه اختيار الإجراء الجراحي الذي سيجعل المريض يشعر بالتحسن. الحياة أسهل مع مرور الوقت."
"من أسس المشروع ترجمة المصطلحات إلى لغة يفهمها المريض. يهتم أطباء القلب كثيرًا بالمشروع، لأنهم يجدون صعوبة في شرح حالته للمرضى. على سبيل المثال، يمكننا أن نظهر للمريض محاكاة لعمل قلبه عن طريق إدخال بيانات مخطط كهربية القلب في المحاكاة، ومشاهدتها بشكل ثلاثي الأبعاد من خلال النظارات وعلى هاتفه."
"في إسرائيل، ميدينول وجامعة تل أبيب شريكان في البرنامج. Medinol هي شركة تعمل على تطوير وتصنيع الأجهزة الطبية، وخاصة الدعامات، ويستخدمون برمجياتنا لتحسين التصميم لتجربة الأجهزة قبل الذهاب إلى التجارب الفعلية، وبالتالي زيادة موثوقية الدعامة وتعزيز متانتها من خلال تجربة على نموذج القلب التمثيلي تمامًا مثلما تحطم شركات السيارات آلاف السيارات في بيئة محاكاة واقعية، يمكن لـ Madinol أيضًا إظهار كيف سيتصرف المؤيد داخل قلب حقيقي، وتسريع عملية التطوير، بالإضافة إلى تعزيز العملية التنظيمية للجهاز.
"في الخطوة الأولى، سيكون من الممكن اختيار أشكال مختلفة من القلوب ذات العيوب المختلفة، وإجراء محاكاة تظهر قلبًا متشابهًا قدر الإمكان. في المستقبل، الهدف هو أن يرمز إلى قلب المريض المحدد."
"لقد أحرزنا الكثير من التقدم في هذا الاتجاه. هناك مشكلتان في إنشاء قلب شخصي، إحداهما هي الحجم والشكل - كل قلب يختلف قليلاً، ومع تقدمك في السن وعندما تصاب بأمراض القلب، فإنه يتغير. يجب أن يكون للعضلات والعملية الكهربائية نفس السلوك الفسيولوجي الذي يتمتع به قلب المريض الحقيقي. لدينا أدوات تسمح لنا بالانتقال سريعًا من التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب لإعادة بناء هندسة القلب. نحن ندير ورش عمل، بما في ذلك ورشة عمل ستعقد في إسرائيل في الخريف، حيث يمكن للناس أن يأتوا ويتلقوا بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي وينتجوا قلبًا فرديًا في المحاكاة بالشكل والحجم المناسبين."
"المشكلة الثانية هي الحاجة إلى وضع نموذج لحالة المرض. إذا كنا قد عملنا حتى الآن مع قلب مثالي، والذي بالطبع لا توجد به مشاكل تحتاج إلى حل، فقد بدأنا العمل مع Intel وMIT (تبرعت Intel بوقت الحوسبة الفائقة) على محاكاة عمليات التغيير التي تمر عبر القلب أثناء المرض؛ على سبيل المثال ضعف العضلات. لقد أنشأنا قاعدة بيانات للميزات، مما يجعل من الممكن استخراج النموذج الذي يمثل القلب المحدد من قاعدة البيانات."
"لقد أحرزنا الكثير من التقدم. لم ننته بعد، ولكننا تمكنا بالفعل من تحديد بعض الحالات المرضية. تم تقديم عملنا قبل وقت قصير من انعقاد المؤتمر في واشنطن وفي نفس وقت اجتماع إدارة الغذاء والدواء. وحضر اللقاء 75 شخصا من الجهات الشريكة في المشروع، من بينهم ممثل عن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا و15 ممثلا عن مختلف الجاليات.
توسيع النطاق
"لقد ركز نموذجنا حتى الآن على جهاز محاكاة لمحاكاة الأجهزة الطبية، لأن SIMULIA يركز بشكل أساسي على الميكانيكا الكهروميكانيكية، لذلك نحن نركز على أجهزة مثل الدعامات والصمامات وأجهزة تنظيم ضربات القلب. بدأنا مع زملائنا من BIOVIA في فحص تفاعل الأدوية مع القلب. تتمثل الفكرة في بناء منصة مشتركة تعتمد على منصة 3DEXPERIENCE التابعة لشركة Dassault Systèmes، لمشاركة البيانات بين المجتمعات، والتي سيتم توسيعها أيضًا لتشمل شركات الأدوية، حتى نتمكن من استخدام نفس قاعدة البيانات لتجربة الأجهزة والأدوية، و وعلى وجه الخصوص مزيج منهم."
"هناك مجال آخر تم دمجه في المحاكاة وهو الجانب الجينومي. إن فهم التفرد المحلي وتمثيل المجتمعات في جميع أنحاء العالم سيضيف المزيد من المعلومات حول القلب."
