华盛顿（美联社）——科学家创建了患者病变心脏的虚拟复制品，其精确度足以通过阻止这些数字“孪生体”中的危险心律不齐，向医生展示如何更好地治疗真实患者。
这些定制模型的首次临床试验之一表明，它可能改善对室性心动过速的治疗。这是一种 notoriously 难以治疗的心律失常，是心脏骤停的主要原因，每年在美国导致约30万人死亡。
这项由约翰·霍普金斯大学研究人员进行的研究，是迈出的一小步。美国食品药品监督管理局仅允许该数字孪生技术用于指导10名患者的治疗，未来还需要进行更大规模的研究。
但周三发表在《新英格兰医学杂志》上的结果公布之际，医生们正越来越多地探索如何将长期用于航空航天和其他行业的技术也用于改善健康。
未参与该研究的迈阿密大学心脏病专家杰弗里·戈德伯格医生曾在15年前试验过更初级的版本，他对新发现表示赞赏。他说：“这正是我们设想的样子。”
医生们长期以来一直使用3D模型（包括物理模型和计算机生成模型）来模拟疾病和练习技术。但约翰·霍普金斯大学的生物医学工程师娜塔莉亚·特拉亚诺娃表示，真正的数字孪生体可以预测真实器官对不同治疗的反应。她的实验室正率先使用通过每位患者的高级MRI扫描和其他数据创建的彩色交互式模型。
特拉亚诺娃说：“我们在治疗患者之前先治疗其孪生体。它起作用了吗？如果起作用了，是否会出现新的问题，需要更多或不同的护理？”
心脏的电系统驱动着我们的心跳。室性心动过速是一种极快的心跳，当电波在心脏的下腔室（心室）中短路，阻止它们将血液泵送到全身时触发。
特拉亚诺娃说：“你会看到这颗心脏基本上在颤动。”
药物可以有所帮助，但主要治疗方法是消融术，即医生将导管穿入心脏以烧灼异常放电的组织。但这有点像试错，因为患者在麻醉下花费数小时，而医生需要确定瞄准的位置。重复消融很常见，许多患者还植入了除颤器作为后备。
特拉亚诺娃的患者心室数字孪生体应运而生。计算机屏幕上 swirling 着蓝色、绿色、黄色和橙色等色彩，显示心脏电波如何在心室的健康区域移动，然后卡在受损组织上。它被困在一个循环运动中，她将其比作飓风的漩涡。
她说：“这让我能够重建患者器官的功能，然后预测最佳的消融方式。”
该技术定位电波反复撞击的异常区域。在虚拟孪生体上进行消融，将显示这是否能解决问题，或者是否会产生另一种也需要电灼的心律失常。她解释说：“然后我们再对其‘戳一戳’。”
特拉亚诺娃的团队为10名研究参与者中的每一位创建了定制的消融目标。心脏病专家将这些目标传输到他们用作引导的绘图系统中，并仅针对这些目标进行瞄准，而不是自行寻找。
一年后，8名患者未再出现心律失常，而2名患者在康复期间仅经历了一次短暂的发作——这比该治疗通常60%的成功率要好，该研究的主要作者、约翰·霍普金斯大学心脏病专家乔纳森·克里斯平医生表示。除两人外，所有患者都停止了抗心律失常药物。
克里斯平说，更重要的是，通过瞄准“我们认为至关重要的特定区域”，心脏病专家可以烧灼更少的组织。“我们有可能使这些手术更短、更安全、更有效。”
约翰·霍普金斯团队希望在其他医院合作进行更大规模的研究，并已开始一项试验，使用该技术治疗一种更常见的心律失常——心房颤动。其他研究人员正在研究用于癌症治疗的数字孪生体。
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