다쏘, 3D 가상심장 구현 ‘살아있는 심장 프로젝트’

다쏘시스템은 인간 심장을 실제처럼 구현한 3D 시뮬레이션 모델을 29일 공개했다.

심혈관 질환 치료에 도움을 주기 위해 다쏘시스템과 여러 분야의 심장 전문가들이 공동 개발한 ‘살아있는 심장 프로젝트(Living Heart Project)’는 환자 당 개인화된 3D 가상 심장 모델을 통해 심장 질환의 진단, 치료 및 예방에 획기적인 발전을 불러올 것으로 기대된다.

세계보건기구(WHO)의 최근 조사에 따르면 2008년 전 세계 사망자 중 30%인 1천730만명 가량이 심혈관 질환으로 사망했다. 미국심장협회는 ‘미국의 심혈관 질환의 미래 예측(Forecasting the Future of Cardiovascular Disease in the United States)’ 보고서에서 향후 30년 안에 심혈관 질환의 직접적인 치료 비용이 8천181억 달러에 달하게 될 것이라고 예상했다.

이 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, 자기공명영상법(MRI) 및 컴퓨터 단층촬영(CT)을 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 것으로 보인다.

UC 샌디에이고 소아과 교수이자 래디 어린이 병원 전기 생리학 및 성인 관상동맥 심장병(CHD) 담당 이사인 제임스 C. 페리는 “우리는 환자의 심장이 각종 자극에 어떻게 반응 하는지 실제 실행해 보지 않아도 시뮬레이션할 수 있는 세상에 살고 있다”며 “이는 심장 질환을 앓고 있는 수많은 환자들이 겪을 수 있는 절차상의 불확실성을 획기적으로 줄여준다”고 설명했다.

그는 “살아있는 심장 프로젝트는 선천적으로 심장에 결함을 가지고 있는 사람들뿐 아니라 심장 마비, 부정맥 및 기타 신체적으로 구조적 이상을 가진 많은 사람들에게 매우 의미 있는 성취”라며 “심장의 기능에 대한 기초적인 과학적 이해에서 건강증진과 안전을 실질적으로 개선하기 위한 실용적 애플리케이션 개발까지 확대할 수 있는 거대한 기술적 진보라고 할 수 있다”고 강조했다.

‘살아있는 심장 프로젝트’는 심장 혈관 분야의 권위자들에게 심장의 복잡한 비선형 작동을 시뮬레이션해 가장 현실적이고 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있도록 시뮬리아 애플리케이션의 주요 기능을 사용한다.

스콧 버키 다쏘시스템 시뮬리아 CEO는 “지난 수년간 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”며 “살아있는 심장 프로젝트를 이끌고 있는 다양한 분야의 전문가들의 협업은 지속적인 영향력을 발휘할 것”이라고 밝혔다.

그는 “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.