Een kopie van je hart? ❤️ De toekomst van de zorg is virtueel

Virtuele simulaties of zelfs kopie van een hart om chirurgen te helpen bij de voorbereiding voor een operatie. In de zorg vindt enorm veel innovatie plaats. Ik ging op bezoek bij Dassault Systèmes voor een kijkje in de keuken.

Wat zijn digital twins?

Het concept van een digital twin doet al een tijdje de ronde. Voor wie niet weet wat het is: een digital twin (ook bekend als virtual twin) is een digitale representatie van een nieuw of bestaand product, systeem of proces ten behoeve van bijvoorbeeld simulatie, integratie of testen. Voorbeelden van een digital twin zijn er voldoende. In de automobielindustrie worden de meeste crash tests gedaan met een simulatie in plaats van een echte auto (alleen aan het einde komen er nog echte auto’s aan te pas). Ook een flight simulator kan je zien als een digital twin, alhoewel we die gewoon flight simulator noemen. De essentie is dat een digital twin zich gedraagt als zijn ‘echte’ broertje.

Digital twins in de zorg

Dassault Systèmes komt nu met digital twins in de zorg, bijvoorbeeld voor de simulatie en planning van de eerste hulp. Hoeveel artsen en verpleegkundigen heb je daar nodig bij hoeveel patiënten? Maar ook een digital twin van het hart om te helpen bij de ontwikkeling van medicijnen. Nu wordt het interessant! Want het ontwikkelen van medicijnen is een langdurig traject. Het zou te ver gaan om in detail het proces te beschrijven, maar als je meer wil weten kijk dan op de site van de FDA of van de EMA voor meer informatie hierover.

Het duurt met gemak vele jaren om door alle stappen heen te gaan. Omdat we willen dat medicijnen veilig zijn, maar ook omdat we willen dat medicijnen iets toevoegen. Dat wil zeggen dat het medicijn een verbetering, verlichting of genezing biedt voor de patiënt.

Het is best een stap om je voor te stellen dat we in staat zijn een digitale replica van een orgaan te maken, dat zich net zo gedraagt als het origineel. Maar misschien dachten we hetzelfde wel bij de eerste computers dat een auto nooit door computers kan worden gebouwd. Dat moet toch gewoon in de echte wereld gebeuren. En toch is het in de maakindustrie al jaren een feit.

Over Dassault Systèmes

Maar eerst even iets over Dassault Systèmes. Dit Franse bedrijf is misschien wel een onbekende speler voor het grote publiek. Maar het heeft in 2022 een omzet van bijna 5,7 miljard euro gerealiseerd met zo’n 23.000 medewerkers. Groot geworden in Aerospace en de Manufacturing-kant met de 3DS-software. Maar ook life sciences is aan het groeien, want de zorg wordt steeds digitaler. Ik schreef al eerder over Dassault Systèmes toen ik hen op CES in 2022 tegenkwam.

Dassault Systèmes liet een aantal zaken zien. Naast de digital twin, ook een testproject waarbij het bedrijf een demo device vanaf de grond heeft ontwikkeld (het is echt een dummy en is ook echt bedoeld om te laten zien hoe ze het doen).  Als laatste het experience lab, een speeltuin voor alle medewerkers die een innovatief idee hebben en dat willen uitwerken, inclusief de tijd om dat te doen tijdens werk. Dus geen “het mag wel als je het maar buiten werktijd doet en we er geen last van hebben”-mentaliteit. Meer daarover later.

Het Living Heart-project

Het Living Heart-project op de pagina bij Dassault Systèmes begint letterlijk met deze quote:

Wat als artsen en chirurgen de gezondheid van hun patiënten virtueel zouden kunnen analyseren en therapieën en operaties zouden kunnen plannen met dezelfde geavanceerde simulatietechnologie waarop de automobiel-, lucht- en ruimtevaart-, energie- en hi-techindustrie vertrouwt om hun product te testen voordat het wordt gebouwd?

Digital twins, alleen voor de rijken?

Moeten we willen dat er een digital twin van ons lichaam komt? Het antwoord is: dat hangt er van af. Een aardappelschilmesje is geschikt om de aardappels mee te schillen, maar ook om iemand te verwonden of erger. Het gaat er dus om wat je er mee doet!

Verkorting van de tijd en geld die nodig is om medicijnen te ontwikkelen of een betere inschatting van de risico’s van een bepaalde procedure, daar kan niemand denk ik iets van vinden. Dit alles natuurlijk als ook blijkt dat de modellen kloppen. Maar als partijen in dit project deze informatie voor een beperkte groep beperkt houden, alleen voor iemand die veel geld betaalt, dan is het een ander verhaal. Dan komt er een nog groter verschil tussen zij die geld hebben en zij die het niet hebben met betrekking van de kwaliteit van de zorg. Op dit moment heb ik daar nog niets over gehoord, maar de verschillen in zorg en kosten zijn groot.

De VS heeft een van de meest dure (voor patiënten) gezondheidszorgsystemen. Kijk maar even bij deze site van The New York Times voor een lijst met artikelen over exorbitante kosten voor behandelingen en medicijnen. In principe gebruiken Amerikanen dezelfde hoeveelheid zorg, maar betalen er wel veel meer voor. In totaal ten opzichte van het GDP in de VS is het bijna 18%, tegenover 10% voor Nederland (een middenmoter in Europa). Als de digital twin alleen maar beschikbaar is voor de rijke toplaag en net daaronder, dan vergroot het de kloof nog meer. Hoe meer geld je hebt, des te beter je kansen zijn.

Een van de toepassingen is trouwens de eerste paar fases van een clinical trial bij het ontwikkelen van medicijnen. Hierbij kan een gedeelte van het onderzoek, ‘in silico’ gebeuren (met behulp van de computer). Dit is een langdurig project van meerdere jaren (10 is geen uitzondering) en hoge kosten. Versnelling en lagere kosten zijn dan in een ieders voordeel als deze ook aan de patiënt worden doorberekend in plaats van te blijven hangen ergens in de supply chain. Als je denkt, dat zouden ze toch niet doen? Dan heb je het fout, farmaceuten zijn duidelijk bedrijven die voor FOR PROFIT (AS MUCH AS POSSIBLE) zijn. Maar even voor de duidelijkheid, Dassault Systèmes is geen farmaceut, maar een industrieel bedrijf wat software en diensten levert aan bedrijven.

Het Living Heart-project is trouwens een 5 jaar lang project met de Amerikaanse FDA en een grote lijst aan partners, niet alleen Dassault Systèmes. Wil je meer lezen hierover dan is dit een goede bron, maar het is niet heel toegankelijk na de eerste paar paragrafen. Het maakt wel beter duidelijk wat het model kan, en dat je het kunt vergelijken met een model van een auto bij een crashtest. Wat is de schade aan een auto als deze met 50 km/h tegen een muur botst? Op basis van het model zal de auto vervormen volgens bepaalde regels in het model (op basis van de materiaaleigenschappen, zoals elasticiteit en buigsterkte). Voor het hart kun je hetzelfde voorstellen: het model weet de belasting die het hart aankan voordat er iets mis kan gaan.

Demo IASO

Ook heeft Dassault Systèmes een demoproject gemaakt, de IASO, als showcase hoe het gehele proces in de oncologie zou kunnen lopen. Daarbij gebruikmakend van de kennis, kunde en producten van Dassault Systèmes, met name het 3DEXPERIENCE-platform. Het is eenvoudig om toch in de val trappen dat dit een echt product is, maar Dassault Systèmes verzekert dat het een voorbeeld is, en geen te commercialiseren product.

Het is natuurlijk wel zo dat de ervaring die ze met IASO (de Griekse godin van Herstel en Genezing) opdoen de processen hebben aangescherpt (wat ging fout, wat gaat goed). In deze video zie je wat IASO inhoudt.

Qua tijd heeft Dassault Systèmes tijdens de presentatie er toch 1,5 uur aan besteed, een hoop tijd. Er is zelfs een dummy-apparaat ontwikkeld. Er is ook een e-book te downloaden en er is een webinar over. Maar als je dat wil zien moet je wel gegevens achterlaten, Dassault Systèmes heeft namelijk ook een marketingafdeling.

3DExperience Lab

Als laatste onderdeel was een bezoek aan 3DExperience lab gepland. Dit is een ‘speeltuin’ voor mensen met een innovatief hart. Waar ik persoonlijk van onder de indruk ben is de ruimte die Dassault Systèmes biedt aan iedere medewerker om tijd hieraan te besteden als ze dat willen. Het lab in Paris is trouwens niet het enige, ook in Boston en in India (Poonah) en binnenkort in München is een dergelijk lab. Wat kan je hier vinden?

In totaal hebben ze al 2500 medewerkers die gebruikmaken van het lab. Ze kunnen 10% van hun tijd per week hieraan besteden. Als je uitgaat van ruim 20.000 medewerkers is dat een heel goed percentage (>10%) wat innoveert. Heel vaak zijn binnen grote organisaties de innovatoren de zogenaamde usual suspects. Dezelfde namen die iedere keer met iets nieuws komen. Bij Dassault Systèmes lijkt de innovatie-spirit er goed in te zitten én is de financiering voor het lab goed geborgd. Dat wil zeggen dat als het even minder gaat, er niet gelijk de stekker uit getrokken wordt, zoals je wel ziet bij minder innovatieve organisaties. Dat wil trouwens niet zeggen dat het nooit zou kunnen gebeuren, maar het staat niet op plek 1 van het management om op te bezuinigen.

Sustainable goals

Leidraad bij disruptieve innovaties zijn de duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties. Tech for Good, zou je kunnen zeggen. En ik noemde het lab een speeltuin, maar het is natuurlijk meer dan dat. Er is een acceleratorprogramma, incubators en natuurlijk zijn er ook al bedrijven uit voortgekomen, zoals Biomedix en Corneat Vision.

Biomedix is een mooi voorbeeld. Hun missie is om geavanceerde software en 3D-printers te gebruiken om cardiovasculaire en neurovasculaire levensechte organen te fabriceren. Die kunnen worden gebruikt voor medische training en preoperatieve voorbereiding om de kwaliteit van de gezondheidszorg te verbeteren.

Een dag bij Dassault

Een dag bij Dassault Systèmes is een dag met veel informatie, veel vragen, maar ook antwoorden. Het is interessant om te zien hoe voorbeelden uit andere industrieën worden vertaald naar life sciences. Het ontwikkelen van digital twins van organen geeft ons meer inzicht in de werking en kan mogelijk de zorg verbeteren. Hopelijk zonder een al te hoge prijs, de kosten voor de zorg lopen al jaren op. Er kan meer, maar de patiënt wil ook meer en wil het nu. Ook risico’s bij operaties willen we verkleinen, want risico’s zijn er altijd. Het is wel zo dat de operaties en risico’s die Dassault Systèmes tackelt, niet die van eenvoudige operaties zijn, maar complexere situaties.

Misschien is het voor jou nog ver van je bed, maar realiseer je dan dat je auto maar 5% van de crashtests in de echte wereld heeft gedaan, de rest is gesimuleerd. Toch is de auto net zo veilig, misschien zelfs veiliger omdat meer tests kunnen worden gedaan. Of de piloot die jouw gezin naar Ibiza vliegt, die heeft heel veel simulator-uren er op zitten naast natuurlijk de vlieguren in een echt toestel. Ik denk dat we er aan moeten gaan wennen dat er steeds meer gesimuleerd wordt in de zorg, en dan heb ik het niet over de patiënten!