3D 솔루션 분야의 다쏘시스템(www.3ds.com)은 세계 최초로 인간 심장을 실제와 같이 구현한 3D 시뮬레이션 모델을 공개한다고 밝혔다.
심혈관 질환 치료에 도움을 주고자 다쏘시스템과 여러 분야의 심장 전문가들과 공동으로 개발한 이번 ‘살아있는 심장 프로젝트(Living Heart Project)’는 환자 당 개인화된 3D 가상 심장 모델을 통하여 심장 질환의 진단, 치료 및 예방에 획기적인 발전을 불러올 것으로 기대된다.
이번 프로젝트의 핵심은 다쏘시스템 3D익스피리언스 플랫폼의 사실적인 시뮬레이션 애플리케이션으로 구현된 3D심장 모델이다. 다쏘시스템의 시뮬레이션 전문가들은 시뮬레이션 애플리케이션인 ‘시뮬리아(SIMULIA)’를 활용해 가장 사실적이고 생생한 방식으로 심장의 전기 및 기계적인 동작을 포착한 포괄적인 3D 심장 모델을 개발할 수 있었다.
현재 실제와 같은 3D 인체 모델이 부족함에 따라 인체 장기의 움직임을 예측하는 연구에 어려움을 겪고 있다. ‘살아있는 심장 프로젝트’는 3D로 구현한 실제와 같은 심장 모델을 활용해 시장을 주도할 제품과 서비스 연구 혁신을 가속화하고자 하는 의학 연구자, 실무자, 인공장기 제조업체 및 다양한 산업 관계자들에게 실질적인 도움을 준다는 계획이다.
초음파 심장 진단도, MRI(자기 공명 영상법/Magnetic resonance imaging) 및 CT(컴퓨터 단층촬영/Computerized tomography)를 심장 연구 데이터와 함께 활용해 개인화된 3D 심장 시뮬레이션은 조만간 의료 전문가들이 추가적인 진단 절차 없이 환자의 심장 작동을 더 잘 파악할 수 있도록 도울 수 있을 것이다.
UC 샌디에이고 소아과 교수이자 래디 어린이 병원 전기 생리학 및 성인 CHD(관상동맥 심장병) 담당 이사인 제임스 C. 페리(James C. Perry)는 “우리는 환자의 심장이 각종 자극에 어떻게 반응 하는지 실제 실행해 보지 않아도 시뮬레이션할 수 있는 세상에 살고 있다. 이는 심장 질환을 앓고 있는 수많은 환자들이 겪을 수 있는 절차상의 불확실성을 획기적으로 줄여준다”며, “살아있는 심장 프로젝트는 선천적으로 심장에 결함을 가지고 있는 사람들뿐 아니라 심장 마비, 부정맥 및 기타 신체적으로 구조적 이상을 가진 많은 사람들에게 매우 의미 있는 성취이다. 이는 심장의 기능에 대한 기초적인 과학적 이해에서 건강증진과 안전을 실질적으로 개선하기 위한 실용적 애플리케이션 개발까지 확대할 수 있는 거대한 기술적 진보라고 할 수 있다”고 말했다.
‘살아있는 심장 프로젝트’는 심장 혈관 분야의 권위자들에게 심장의 복잡한 비선형 작동을 시뮬레이션하여 가장 현실적이고 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있도록 SIMULIA 애플리케이션의 주요 기능을 용하여 이 분야의 가장 어려운 도전적인 문제들을 해결할 수 있는 모델링과 시뮬레이션을 제공한다.
스콧 버키(Scott Berkey) 다쏘시스템 SIMULIA CEO는 “지난 수년간 다쏘시스템은 심각한 신체적인 상해를 방지하기 위한 자동차 설계 시뮬레이션부터 운동 선수들의 격렬한 신체적 접촉 시 발생하는 충격이 뇌에 미치는 영향에 대한 연구까지 많은 시뮬레이션 프로젝트를 진행해 왔다. ‘살아있는 심장 프로젝트’를 이끌고 있는 다양한 분야의 전문가들의 협업은 지속적인 영향력을 발휘할 것”이라며 “우수한 연구원, 의료업계 종사자 및 의료 관련 규제기관 등이 참여한 ‘살아있는 심장 프로젝트’는 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼이 제품과 자연, 삶을 개선하는데 어떻게 도움을 줄 수 있는지에 대한 또 하나의 사례”라고 말했다.
이 사실적인 인간 심장 시뮬레이션은 연구 혁신을 촉진하는 가치 있는 교육적이고 전환적 도구가 될 뿐만 아니라, 규제 승인 주기를 더욱 단축시키고, 새롭고 특정 개인을 위한 장비 개발 비용을 줄이는데 기여할 것으로 예상된다. 궁극적으로 심장 관련 질환의 조기 진단을 가능하게 하고 치료 결과를 향상시킬 것으로 기대된다.
빌 머레이(Bill Murray) 의료기기 혁신 협회 사장 겸 CEO는 “살아있는 심장 프로젝트는 사실적인 시뮬레이션이 의료활동에 매우 중요하고 긍정적인 영향을 끼칠 수 있다는 것을 증명하는 가치 있고 잠재력이 큰 사례”라며 “미국 식품의약국과 파트너쉽을 가지고 있는 의료기기 혁신 협회는 이러한 형태의 혁신적인 성과에 참여한 것을 자랑스럽게 생각한다. 살아있는 심장 프로젝트는 어떻게 의료기기 산업에서 규제과학을 개선하고 환자에게 최신 의료기술의 접근을 향상시킬 수 있는 지에 대한 하나의 협업 모델이다”라고 말했다.
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