Vom 3D-CAD-Modell zum Mehrwert

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Am virtuellen 3D-Modell Operationsmethoden ausprobieren

Fachleute von Dassault Systèmes haben deshalb in Zusammenarbeit mit derzeit 45 Teilnehmern ein 3D-Modell geschaffen, das das elektrische und mechanische Verhalten des Herzens auf äußerst lebensechte Weise wiedergibt. Das Living-Heart-Modell umfasst wohldefinierte anatomische Details des Herzens sowie des proximalen Gefäßsystems, wie beispielsweise Aortenbogen, Lungenarterien und obere Hohlvene. Das dynamische Ansprechverhalten des Herzmodells unterliegt realistischen, elektrischen, strukturellen und strömungstechnischen Gesetzmäßigkeiten. Mithilfe von Echokardiogrammen, MRI- und CT-Aufnahmen in Verbindung mit den Daten aus der Herzforschung werden es personalisierte 3D-Herzsimulationen schon bald ermöglichen, das Verhalten des Herzens von Patienten auch ohne zusätzliche invasive Diagnoseverfahren zu analysieren. Damit können Chirurgen und anderen Herzspezialisten virtuell Behandlungsmethoden, Therapieansätze und Operationsmethoden ausprobieren – und zwar in einer virtuellen Umgebung anhand virtueller medizinischer Geräte. Prinzipiell ist dieser Prozess vergleichbar mit der Entwicklung und Konstruktion in der Technik, doch hier geht es um Leben beziehungsweise um das Überleben.

Die Basis bleibt ein 3D-CAD-Modell

„Ich wusste um die Fortschritte in der Simulationstechnik, war mir aber vor Beginn des Living-Heart-Projekts nicht darüber im Klaren, dass ich damit Antworten auf die Fragen erhalte, vor denen ich als praktizierender Kardiologe und Lehrender stehe“, sagte Robert Schwengel, MD, FACC und Clinical Assistant Professor of Medicine an der Alpert Medical School, Brown University (Rhode Island/USA).

Die technischen Möglichkeiten sowie die beinahe unendliche Rechenleistung bieten heute ein unüberschaubar breites Spektrum zur Nutzung digitaler 3D-Modelle an. Ein Treiber ist natürlich die Spieleindustrie, doch auch die Fertigungsindustrie kann von den Entwicklungen profitieren und damit einen weiteren Schritt in Richtung Industrie 4.0 und digitale Fabrik gehen. Die Basis ist und bleibt dennoch ein 3D-CAD-Modell. MM

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