Un asomo a un palpitante corazón de silicio

Dassault Systèmes ha trabajado durante más de 30 años en el desarrollo de software de modelado en 3D, ahora ha dado un paso hacia las ciencias de la salud, y los resultados elevarán tu pulso.   Por Joann Muller   El doctor Julius Guccione, investigador cardiaco de 50 años en la Universidad de California, San Francisco, quedó fascinado la primera vez que vio una imagen virtual de un corazón palpitante. Había estado utilizando modelos matemáticos para investigar el corazón durante toda su carrera, pero ahora Dassault Systèmes, una compañía de software de simulación y diseño, ha creado una imagen completa y tridimensional de los impulsos eléctricos y contracciones del músculo que permiten al corazón humano hacer su magia. Si se tratara de un modelo de su propio corazón, Guccione lo habría visto latir como loco. “Esto es algo que los médicos han estado tratando de lograr desde antes de la década de 1900”, dijo. La llegada de tecnologías como la resonancia magnética y la ecocardiografía, añadió, ha sido “un sueño hecho realidad” para medir el movimiento anormal en el corazón de un paciente, pero mediante el modelado en 3D de un corazón palpitante, la esperanza es que un día los médicos puedan diagnosticar y ofrecer tratamiento basándose únicamente en, literal, lo que les dicte el corazón de cada paciente, e incluso ensayar la cirugía a corazón abierto en un individuo antes de hacer una incisión en su pecho. “El corazón no sólo está hecho de tejidos, también tiene una corriente eléctrica. Yo lo comparo con una máquina”, dice el presidente ejecutivo de Dassault Systèmes, Bernard Charlès, cuya compañía ha creado maquetas digitales de máquinas como aviones y automóviles por más de 30 años. Con 2,800 millones de dólares (mdd) en ingresos y 11,000 empleados (3,000 en América del Norte), es líder en un mercado de 16,000 millones dólares de software para la administración del ciclo de vida del producto (PLM), que los ingenieros en empresas como Boeing y Gap utilizan en el desarrollo de todo, desde aviones jumbo hasta pantalones vaqueros, ahorrando tiempo y dinero. Como el proyecto Living Heart sugiere, Charlès, de 56 años, está dirigiendo la compañía en nuevas direcciones como parte de un plan para duplicar sus ingresos en cinco años. En vez de simplemente vender el software a los diseñadores y fabricantes, Dassault Systèmes se está reinventando como una “compañía de experiencia en 3D”, cuya tecnología de simulación se puede aplicar a casi cualquier cosa. El año pasado combinó sus nueve marcas de software, incluyendo Catia , SIMULIA y ENOVIA en una sola plataforma de experiencia en 3D que los clientes pueden utilizar para modelar y simular no sólo la forma en que un producto se ha diseñado o fabricado, sino incluso la forma en que se compra, se siente o se usa. Ejemplo favorito de Charlès: una mujer con los brazos llenos de bolsas con compras balancea la pierna debajo de la defensa trasera de su camioneta Ford, haciendo que la cajuela se abra automáticamente. El software Catia ayudó materializar esa “experiencia”. Dassault Systèmes se ha diversificado más allá de la industria aeroespacial y el diseño de automóviles a un total de 12 sectores, incluyendo ciencias de la vida, arquitectura y construcción, energía y bienes de consumo envasados. Incluso algunos diseñadores de moda están utilizando las herramientas 3D de Dassault Systèmes para diseñar sus colecciones (aunque no les gusta admitirlo, dice Charlès). SHoP Arquitectos y su brazo de construcción virtual, SHoP Construction, son conocidos por explorar los límites de la tecnología en proyectos como el nuevo Barclays Center en Brooklyn, que cuenta con una “contenedor” ondulante hecho de 12,000 paneles prefabricados únicos de acero prepatinado. SHoP utilizó el software 3D Experience de Dassault Systèmes para transformar la manera como los diseñadores e ingenieros trabajaron juntos en el proyecto, racionalizando el proceso mediante la creación de un modelo único en el que todos los equipos pudieran trabajar, incluyendo plomeros, electricistas y carpinteros. El modelo 3D registra los cambios realizados por cualquiera de los equipos de construcción en tiempo real, por lo que todos los equipos, independientemente de su área, siempre estaban trabajando con la información más actualizada. Eso ayudó a reducir los costos de material en un 25%. SHoP está probando una versión basada en la nube de la tecnología de Dassault Systèmes para administrar su próximo proyecto, casas modulares prefabricadas para reemplazar las casas perdidas en el huracán Sandy. Al compartir los datos de diseño 3D directamente con la fábrica de Long Island que construirá los módulos de vivienda, SHoP dice que será capaz de levantar una vivienda terminada en sólo 48 horas, en lugar de los habituales cuatro a seis meses. En el Museo de Bellas Artes de Boston, el profesor de Harvard Peter Der Manuelian está convirtiendo su impresionante colección de fotografías, diarios, dibujos y documentos de las pirámides de Giza en Egipto en modelos 3D para poder llevar a los estudiantes dentro de las tumbas en una visión realista de la cuarta dinastía. Armado con esos datos y una impresora 3D, incluso está recreando antiguos artefactos egipcios que tenían mucho tiempo desaparecidos. “Si puedes imaginarlo, puedes simularlo”, dice Steve Levine, director de estrategia de Simulia, de Dassault Systèmes, quien encabeza el proyecto Living Heart. Él admite que hay un problema de huevo y gallina: Es necesario empezar con buenos datos con el fin de producir una simulación precisa. En el caso del proyecto Living Heart, Dassault Systèmes levantó datos geométricos sobre las propiedades eléctricas y mecánicas del corazón de aproximadamente una docena de distintos investigadores académicos, cardiólogos y compañías de dispositivos médicos, los cuales combinó en una gigantesca base de datos. “La gente ha estado trabajando en diferentes piezas de este proyecto con gran detalle, pero nadie ha intentado trabajar en conjunto”, dijo Levine. La confrontación de los datos acerca de los impulsos eléctricos del corazón con los mecánicos  —denominada multifísica combinada— fue un trabajo meticuloso. Usando una estación de trabajo estándar de 48 procesadores, los científicos de Dassault Systèmes necesitaron unas cuatro horas sólo para el cálculo de las fuerzas biomecánicas en un solo latido, dando seguimiento a la forma cómo se conduce la electricidad a través de cada hebra de la fibra muscular para replicar el movimiento real de un corazón humano. Una vez que describieron con exactitud la física, el modelo operó por su propia cuenta. “No hacemos nada más que dotarlo de pulso en la misma forma en que lo hace la naturaleza”, dijo Levine. El siguiente paso son los modelos personalizados del corazón en 3D. Los médicos podrían comenzar con el modelo de Dassault Systèmes de un ritmo cardíaco normal, luego modificarlo para reflejar el comportamiento del propio corazón del paciente según lo detectado por una resonancia magnética o un ecocardiograma. Si una parte del corazón fue dañada después de un ataque al corazón, por ejemplo, podrían observar cómo la física ha cambiado y simular varias opciones de tratamiento para asegurar el flujo sanguíneo adecuado. Dassault Systèmes fue fundada en 1981 como una derivación de la francesa Dassault Aviation, el fabricante privado de jets Falcon fundado en 1929 por Marcel Dassault. En esos momentos trabajaba en software para las pruebas de túnel de viento, que, naturalmente, dieron lugar a un trabajo similar para la industria automotriz. Vendió su software bajo la marca de Catia, a través de un acuerdo de distribución con IBM. A través de los años Dassault Systèmes ha agregado a su cartera de software PLM a través de una serie de adquisiciones, incluyendo Enovia y SolidWorks. La compañía salió a bolsa en 1996, aunque el 41.5% sigue siendo una empresa privada propiedad de Dassault Group. En 2010 adquirió la fuerza de ventas PLM de IBM, asumiendo la responsabilidad de su propio crecimiento. Los ingresos han crecido un 10% anual, superando a competidores como Siemens PLM, Autodesk y PTC. Y las acciones de Dassault Systèmes, al igual que las de sus rivales, han estado al alza, ganando un 175% desde el 2009, a medida que los inversionistas buscan subirse al tren de la impresión en 3D. Dassault Systèmes está bien posicionado. Como dice Charlès: “Si quieres imprimir una carta, tienes que escribirla primero”. Hoy en día casi el 70% de los 2,800 millones de dólares en ingresos de Dassault Systèmes proviene de sus licencias y mantenimiento de software, proporcionando un colchón para explorar nuevos mercados. A pesar de una desaceleración en el tercer trimestre atribuida a una economía débil, Charlès espera que las ventas se recuperen en el cuarto trimestre y en el 2014. El lanzamiento de su software basado en la nube, Lighthouse, a principios de este año debería abrir nuevos mercados e impulsar a las empresas a acelerar sus esfuerzos de modelado en 3D, él cree. Hace años los fabricantes y sus proveedores estaban localizados en la misma localidad porque así era necesario, dice Charlès, pero en una era de diseño virtual y colaboración en la nube “el mundo de la fabricación” está cambiando rápidamente, afirma. “La innovación seguirá viniendo de los avances científicos, sí, pero también de las tendencias y la virtualización sociales, que nos han abierto a ideas que nunca antes pensamos que fueran posibles. Las fronteras de la industria están cambiando debido a que la naturaleza de la colaboración está cambiando”.