一个诞生于卡尔加里的4D心脏模型正在改变心力衰竭患者接受特殊起搏器——心脏再同步治疗(CRT)植入的治疗方式。在一项发表于《循环:心律失常与电生理学》的全国性临床试验中,医学博士詹姆斯·怀特(James White)及其团队发现,使用该模型指导治疗具有明确益处。
该心脏模型由卡尔加里大学开发,利用心脏磁共振图像生成患者特有的复制品,即患者的数字孪生。这些个性化的“跳动心脏”模型可用于指导特殊起搏器(CRT)的放置,旨在通过更好地协调心脏壁的收缩,改善心力衰竭患者的心脏功能。
卡尔加里大学卡明医学院教授、纳尔逊精准医学与学习健康系统(PULSE)创新中心主任詹姆斯·怀特博士表示,利用数字心脏实现个性化心脏治疗是向前迈出的重要一步。他指出:“虽然数字心脏模型已被用于计算机模拟起搏器如何改善心脏功能,但本试验旨在测试这类技术能否在实际患者中改善治疗效果。”
心力衰竭是一种慢性疾病,心脏无法泵出足够的血液以满足身体需求。CRT对于晚期心脏病和心功能减弱患者可能带来生活质量的改变,但多达三分之一的患者对常规CRT方法无反应。名为MAPIT-CRT的试验结果显示,接受虚拟患者模型指导的CRT治疗患者,其心脏功能提升10.8%,而接受标准治疗的患者仅提升5.8%。
该试验在加拿大七个中心招募了202名患者,在CRT手术后六个月进行评估,发现:
- 66%接受模型指导治疗的患者病情改善,而标准治疗组为52%。
- 患者左心室射血分数(衡量心脏泵血能力的关键指标)改善幅度几乎翻倍。
- 手术时间、并发症或恢复风险均未增加。
怀特博士是这项研究的资深作者,他表示:“这种新型数字技术在指导心力衰竭治疗方面具有巨大潜力,甚至超越起搏器疗法。我们现在能够生成每个患者心脏的精确4D数字表示,这使我们能够探索检测疾病和准确预测未来结果的新方法。”MAPIT-CRT研究的主要作者、医学博士德里克·周(Derek Chew)表示:“这是先进成像、计算建模和临床心脏病学如何结合改善患者护理的有力例证。”
该技术在设计时也考虑到了实施便利性。怀特博士说:“以前的方法需要复杂的软件和集成,因此我们专注于打造易于采用的解决方案。复杂的问题现在可以通过易于使用的网络平台解决,从而使创新得以更快地推广。”
来源:卡尔加里大学
期刊参考文献:Chew, D. S., 等 (2026). 4D数字心脏模型引导的左心室和右心室起搏电极放置用于心脏再同步治疗:MAPIT-CRT试验结果. 《循环:心律失常与电生理学》. DOI: 10.1161/CIRCEP.125.014132.
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