华盛顿（美联社）——科学家们创建了患者病变心脏的虚拟复制品，其精确度足以在数字“孪生”中阻断危险的不规则心跳，从而向医生展示如何更好地治疗真实的心脏。
这些定制模型的首次临床之一试验表明，它可能改善对室性心动过速的治疗，这是一种出了名难治的心律失常，是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·霍普金斯大学研究人员进行的研究只是迈出的第一步。美国食品药品监督管理局允许数字孪生技术仅指导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，正值医生们越来越多地探索如何将航空航天等行业长期使用的技术用于改善健康。
迈阿密大学的心脏专家杰弗里·戈德伯格博士没有参与这项研究，他曾在15年前尝试过更初级的迭代，并对新发现表示赞赏。“这正是我们所设想的，”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基于先进核磁共振扫描和每位患者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，是否会出现新的问题”需要更多或不同的护理？
心脏的电系统驱动我们的心跳。室性心动过速是一种超快心跳，当电波在心脏的下腔室（心室）中短路，阻碍它们将血液泵送到全身时触发。
“你会看到这颗心脏基本上在颤抖，”特拉亚诺娃说。
药物可能有所帮助，但主要治疗方法是消融术，即医生将导管插入心脏以烧灼异常放电的组织。但这有点像试错，患者在麻醉下花费数小时，医生确定目标位置。重复消融很常见，许多患者会植入除颤器作为后备。
特拉亚诺娃的患者心室数字孪生模型应运而生。电脑屏幕上色彩旋转——蓝色、绿色、黄色和橙色——显示心脏的电波如何在穿过健康区域后卡在受损组织上。它被困在一种循环运动中，她将其比作飓风的漩涡。
“它让我能够重现患者器官的功能，然后预测最佳消融方式，”她说。
该技术定位一个电波反复撞击的功能失调区域。虚拟消融它将显示这是否解决了问题，或者是否会出现另一种需要电击的心律失常。“然后我们再次烧灼它，”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。心脏病专家将其转移到他们用作导向的标测系统中，并仅针对这些目标，而不是自己寻找目标。
一年多后，8名患者没有出现心律失常，而2名患者在康复期间仅出现一次短暂发作——这比治疗通常60%的成功率要好，约翰·霍普金斯大学心脏病学家、该研究的主要作者乔纳森·克里斯平博士说。除两人外，所有患者都停止服用抗心律失常药物。
更重要的是，通过瞄准“我们认为特别重要的区域”，心脏病专家可能烧灼更少的组织，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·霍普金斯大学团队希望在其他医院开展更大规模的研究，并已开始一项试验，使用该方法治疗一种更常见的心律失常——房颤。其他研究人员正在研究用于癌症护理的数字孪生。
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