科学家们创建了患者患病心脏的虚拟复制品，这些数字"孪生体"非常精确，通过阻断这些数字模型中的危险心律不齐，医生们找到了更好地治疗真实心脏问题的方法。
这些定制模型的首批临床试验之一表明，它可能会改善室性心动过速的治疗，这是一种难以治疗的心律失常，是导致心脏骤停的主要原因，每年导致约30万美国人死亡。
这项由约翰斯·霍普金斯大学研究人员进行的研究只是一个小的初步步骤。美国食品药品监督管理局(FDA)仅允许数字孪生技术指导10名患者的治疗，还需要进行更大规模的研究。
但周三在《新英格兰医学杂志》上报道的这些结果，表明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应用于改善健康。
迈阿密大学的心脏病专家杰弗里·戈德伯格博士(Dr. Jeffrey Goldberger)没有参与这项研究，但他在15年前就尝试过更原始的版本，并赞扬了这些新发现。"这就是我们所设想的，"他说。
医生长期以来一直使用3D模型，包括物理模型和计算机生成的模型，来模拟疾病和练习技术。但霍普金斯大学的生物医学工程师娜塔莉亚·特拉亚诺娃(Natalia Trayanova)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。她的实验室正在开创使用高级MRI扫描和每位患者的其他数据开发的彩色交互式模型。
"我们在治疗患者之前先治疗孪生体，"特拉亚诺娃说。"它有效吗？如果有效，是否会出现需要更多或不同护理的新问题？"
心脏的电系统为我们的心跳提供动力。室性心动过速是一种超快的心跳，当电波在器官底部的心室中短路时触发，阻止它们将血液泵出到身体。
"你会看到这个心脏基本上在颤动，"特拉亚诺娃说。
药物可以帮助，但主要治疗方法是消融术，医生将导管穿入心脏以烧掉误触发的组织。但这有点像试错，因为患者在麻醉下花费数小时，而医生确定目标位置。重复消融很常见，许多患者植入了除颤器作为备用。
特拉亚诺娃的患者心室数字孪生体出现了。计算机屏幕上颜色旋转——蓝色、绿色、黄色和橙色——显示心脏电波如何穿过心室健康区域，然后在受损组织上卡住。它被困在一个循环运动中，她将其比作飓风的漩涡。
"它允许我重新创建患者器官的功能，然后预测最佳消融方法，"她说。
该技术定位了电波反复撞击的功能障碍区域。虚拟消融它将显示是否解决了问题，或者是否形成了另一种也需要消融的新的心律失常。"然后我们再刺它一下，"她解释道。
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。心脏病专家将它们转移到他们使用的映射系统作为指南，并只瞄准那些目标，而不是自己寻找。
一年多后，8名患者没有心律不齐，而另外2名患者在愈合期间只经历了短暂的一次发作——比该治疗典型的60%成功率要好，霍普金斯大学心脏病专家、该研究的主要作者乔纳森·克里斯平博士(Dr. Jonathan Chrispin)说。除两人外，其他人都停止了抗心律失常药物。
更重要的是，心脏病专家可以通过"特别瞄准我们认为关键重要的区域"来烧掉更少的组织，克里斯平说。"我们可能会使这些程序更短、更安全、更有效。"
霍普金斯团队希望在与其他医院进行的更大规模研究中研究数字孪生方法，并已开始使用它来治疗一种更常见的心律不齐类型，称为心房颤动。其他研究人员正在研究用于癌症护理的数字孪生体。
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