约翰霍普金斯大学在2026年3月提供的视频截图显示，一位心律不齐患者的心脏数字孪生模型正被用于模拟治疗方案。（约翰霍普金斯大学/美联社）
作者：美联社医学撰稿人劳伦·尼尔加德
华盛顿（美联社）——科学家创建了患者病变心脏的虚拟复制品，其精确度之高，以至于在这些数字“双胞胎”中阻断危险的不规则心跳，向医生展示了如何更好地治疗真实器官。
这些定制模型的首次临床试验之一表明，它可能改善室性心动过速的治疗。室性心动过速是一种 notoriously 难以治疗的心律失常，是心脏骤停的主要原因，美国每年约有30万人因此死亡。
这项由约翰霍普金斯大学研究人员进行的研究只是迈出的一小步。美国收到，我理解您的要求。我需要继续翻译此前未完成的文章，并以正确的格式标识结束。
以下是翻译的后续部分：
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》上的这些结果，正值医生们越来越多地探索如何将一项长期用于航空航天和其他行业的技术用于改善健康之时。
迈阿密大学的心脏病专家杰弗里·戈德伯格博士没有参与这项研究，他在15年前就试验过更初级的技术，并对这些新发现表示赞赏。“这正是我们设想的，”他说。
医生们长期以来一直使用3D模型，无论是物理模型还是计算机生成的模型，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纳塔莉亚·特拉亚诺娃表示，真正的数字孪生模型可以预测真实器官对不同治疗方式的反应。她的实验室正在开创性地开发色彩丰富的交互式模型，这些模型是利用每位患者的高级核磁共振扫描和其他数据生成的。
“我们在治疗患者之前，先治疗其数字孪生模型，”特拉亚诺娃说。“它有效吗？如果有效，是否会出现新的问题，需要更多或不同的治疗？”
心脏的电力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就会引发。
“你会看到这颗心脏基本上在颤动，”特拉亚诺娃说。
药物可以有所帮助，但主要的治疗方法是消融术，即医生将导管插入心脏，烧灼发生故障的组织。但这有点像试错法，患者在麻醉下躺上几个小时，而医生则需要确定瞄准的位置。重复消融很常见，许多患者体内植入了除颤器作为备用。
特拉亚诺娃团队开发的数字孪生模型模拟了患者的心室。计算机屏幕上旋转着蓝色、绿色、黄色和橙色等颜色，展示了心脏的电波如何在健康区域移动，然后卡在受损组织上。它被困在一个她比作飓风漩涡的循环运动中。
“这让我能够重现患者器官的功能，然后预测最佳的消融方式，”她说。
该技术定位了电波反复撞击的功能失调区域。虚拟消融该区域将显示是否能解决问题，或者是否会形成另一种需要电击的心律失常。“然后我们再戳它，”她解释道。
特拉亚诺娃团队为10名研究参与者中的每一位都创建了定制的消融目标。心脏病专家将这些目标导入他们用作指导的定位系统，并只瞄准这些目标，而不是自己寻找。
一年多后，8名患者没有出现心律失常，而2名患者仅在康复期间经历了一次短暂的发作——这比该治疗通常60%的成功率要好，研究的主要作者、约翰霍普金斯大学心脏病专家乔纳森·克里斯平博士说。除两人外，所有患者也停止了抗心律失常药物。
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，克里斯平说。“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与其他医院合作，在更大规模的研究中验证数字孪生方法，并已开始一项试验，将其用于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模型。
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