Ce qui était une pratique courante dans d’autres industries depuis de nombreuses années devient de plus en plus un problème dans le domaine de la santé : la simulation et la modélisation dans le monde virtuel. Grâce à l’utilisation de soi-disant “jumeaux virtuels”, des informations précieuses pour le progrès de la médecine, de la recherche et des soins aux patients peuvent être obtenues.
Améliorer les soins de santé avec les mondes virtuels
L’utilisation de la modélisation et de la simulation 3D pour développer et tester de nouveaux produits a déjà fait ses preuves dans de nombreuses industries. Dans l’industrie automobile, par exemple, les crash-tests physiques ne sont que rarement réalisés, car ils sont désormais largement réalisés dans un environnement virtuel. Cependant, en médecine, il est encore courant de travailler avec des images 2D qui ne fournissent pas une image complète de la situation du patient. Parce que les données sont déjà sous forme numérique, leur transformation en 3D permet l’application d’une technologie qui fonctionne déjà dans d’autres industries : les jumeaux virtuels. Cette approche – c’est-à-dire la cartographie numérique d’objets et de processus réels – permet, par exemple, l’analyse virtuelle de parties du corps, d’organes individuels ou de l’ensemble du corps humain. De plus, en entraînant les modèles avec des données provenant de vrais patients, les résultats peuvent être simulés dans les mêmes conditions que la contrepartie réelle. La cardiologie est une discipline médicale qui peut notamment bénéficier de l’utilisation de jumeaux virtuels. Dans ce contexte, l’Organisation mondiale de la santé affirme que les maladies cardiovasculaires sont la première cause de décès dans le monde. Les méthodes modernes de traitement et de prévention sont des piliers importants pour améliorer les soins aux patients. Afin d’adapter la technologie des jumeaux virtuels au corps humain, le projet Living Heart (première simulation 3D réaliste d’un cœur battant à plein régime à l’aide d’une solution logicielle) a été lancé.
Une contribution importante pour la recherche, les centres de santé et l’industrie
La science et la recherche traitent des maladies complexes du cœur humain depuis des décennies, ce qui contribue de manière significative au succès du Living Heart Project. Par exemple, l’Institut de médecine cardiovasculaire fait des recherches depuis des années pour mieux comprendre le cœur humain. L’interaction avec d’autres organes, médicaments et méthodes de traitement présente un intérêt particulier. Les chercheurs apportent une contribution précieuse à la capacité de cartographier virtuellement l’intégralité du cœur. Malgré les avancées, de nombreuses questions restent sans réponse : les malformations cardiaques (congénitales), notamment les plus complexes, et leur comportement en interaction avec les dispositifs médicaux et les éventuels tissus de remplacement nécessitent encore des recherches intensives.
Les entreprises du secteur des technologies médicales utilisent déjà la modélisation en phase de développement. Grâce à des simulations, ils peuvent tester de nouvelles applications et dispositifs directement sur le modèle du cœur vivant. Les résultats obtenus dans les laboratoires de test virtuels réduisent le prototypage et les tests sur les animaux coûteux et chronophages. Contrairement aux modèles animaux, le cœur virtuel peut intégrer des données cliniques pour représenter plus précisément un cœur humain dans le temps lors de son utilisation. Cela permet d’accélérer le processus de développement et d’approbation et contribue à raccourcir le délai de mise sur le marché des nouveaux dispositifs médicaux.
Déjà utilisé en pratique
Grâce à toutes les personnes impliquées, le Living Heart Project a déjà remporté de nombreux succès. Des modèles cardiaques personnalisés sont déjà utilisés pour soutenir les traitements cliniques, tels que les chirurgies pour corriger les malformations cardiaques graves chez les nouveau-nés. De nombreuses chirurgies virtuelles peuvent être effectuées ici sous la direction du médecin afin de déterminer le meilleur plan d’action. Les étudiants en médecine, le personnel hospitalier et même les patients bénéficient également de Living Heart : par exemple, le jumeau virtuel du cœur peut être utilisé dans l’éducation et la formation en soins de santé pour former des procédures chirurgicales dans le monde entier. virtuel. De plus, les cycles de développement et les suites de tests peuvent être accélérés et optimisés grâce à la simulation. Par exemple, il est possible de mieux adapter les valves cardiaques artificielles aux états pathologiques de groupes ou de patients individuels à l’aide du cœur virtuel. Ceci élimine le besoin de nombreux tests physiques effectués en laboratoire sur des animaux ou des modèles.
L’étape suivante: corps humain virtuel
Ce qui fait l’objet de recherches aujourd’hui pourrait contribuer à un nouveau niveau de soins aux patients et de développement de médicaments ou de technologie médicale à l’avenir. Des travaux sont déjà en cours sur d’autres organes tels que les poumons vivants et le cerveau vivant. Les maladies neuronales telles que l’épilepsie, par exemple, sont actuellement examinées avec le cerveau vivant. De plus, dans ce cas, les activités cérébrales peuvent être simulées à l’aide des données individuelles des patients, ce qui aide à comprendre cette maladie, à prévoir les crises ou à classer les types de crises.
Les modèles virtuels de ces organes complexes sont déjà si avancés qu’il est déjà possible d’aller plus loin : combiner les différents modèles individuels et ainsi simuler l’ensemble du corps humain. Cette utilisation du jumeau virtuel ouvre la voie à de nouvelles avancées dans le développement de la médecine personnalisée. Chaque patient a ainsi la possibilité de recevoir exactement le traitement adapté à son corps, ses gènes et son métabolisme.
