Im Jahr 2014 startete Dassault Systems in Zusammenarbeit mit der Food and Drug Administration (FDA) "Living Heart", ein Projekt, das kardiovaskuläre Forscher, Entwickler von Medizinprodukten und Kardiologen zusammenbrachte, um präzise digitale Modelle des menschlichen Herzens zu entwickeln und zu validieren. Heute geht dieses Projekt mit dem Start eines Beta-Tests für eine neue Generation von virtuellen Modellen, die durch generative KI unterstützt werden, einen weiteren Schritt voran und erleichtert so die Entwicklung und Zulassung von Medizinprodukten.
Bisher ermöglichten virtuelle Zwillinge die Simulation komplexer physiologischer Szenarien. Mit der Hinzufügung der KI treibt Dassault Systèmes die Personalisierung weiter voran: Die GenAI ermöglicht es, Simulationen automatisch an jeden Patienten oder an Patientengruppen anzupassen, indem verschiedene Variablen wie Gewebestruktur oder physiologische Reaktionen auf eine Behandlung berücksichtigt werden.
Dieser Fortschritt basiert auf einem Jahrzehnt gesammelter Erfahrungen und Daten, die es ermöglichten, Tausende von virtuellen Zwillingen zu erzeugen. Diese Modelle dienen als Trainingsgrundlage für die KI, sodass sie die Auswirkungen von Behandlungen auf verschiedene Patientenprofile genau vorhersagen kann, ohne auf Versuche an Menschen oder Tieren zurückzugreifen oder die Vertraulichkeit der Daten zu gefährden.
Dieser Beta-Test ist Teil des "ENRICHMENT Playbook"-Leitfadens, der aus der Zusammenarbeit zwischen Dassault Systems und der FDA hervorgegangen ist und erforscht, wie virtuelle Zwillinge klinische Studien transformieren und die mit experimentellen Behandlungen verbundenen Risiken reduzieren können. Dieses Handbuch zielt darauf ab, die Glaubwürdigkeit von In-Silico-Studien im medizinischen Sektor zu festigen und die Akzeptanz dieser Technologie in regulatorischen Prozessen zu fördern.
Die Initiative endet nicht beim Herzen, sondern legt den Grundstein für die Erweiterung der virtuellen Zwillinge auf andere Organe.
Ein Innovationsbeschleuniger für Medizinprodukte
Die Hauptprobleme bei der Entwicklung von Medizinprodukten sind die Dauer und die Kosten klinischer Studien sowie die regulatorische Zulassung. Durch die Möglichkeit, verschiedene Szenarien in kürzerer Zeit und zu geringeren Kosten zu testen, wird die neue Generation virtueller Modelle die Entwicklung von Medizinprodukten vereinfachen und beschleunigen, den Herstellern eine erhöhte Zuverlässigkeit bei der Validierung ihrer Innovationen bieten und gleichzeitig die Ergebnisse für die Patienten erheblich verbessern.
Claire Biot, Vizepräsidentin, Life Sciences und Healthcare Industrie bei Dassault Systèmes, kommentiert:
"Vor zehn Jahren markierte das Projekt « Living Heart » einen Meilenstein mit der Schaffung des ersten virtuellen Zwillings eines menschlichen Herzens. Heute überschreiten wir eine neue Grenze mit einem vollständig parametrischen und anpassbaren Modell. Dank unserer Plattform 3DEXPERIENCE, wird dieser Fortschritt es den Herstellern von Medizinprodukten ermöglichen, die Entwicklungskosten zu senken, die behördlichen Genehmigungen zu beschleunigen und ihre Fähigkeit zu verbessern, die Integration ihrer Geräte in die Anatomie der Patienten zu antizipieren, wodurch die Präzisionsmedizin im großen Maßstab gefördert wird."