华盛顿（美联社）——科学家创建了患者病变心脏的虚拟复制品，其精确度达到在这些数字“孪生体”中阻断危险性心律不齐的操作，能直接指导医生优化真实患者的治疗方案。
约翰斯·霍普金斯大学研究人员开展的这项小型临床试验表明，该定制模型可能改善室性心动过速的治疗效果。室性心动过速是一种 notoriously 难治的心律失常，每年导致约30万美国人死于心脏骤停。
美国食品药品监督管理局仅批准该数字孪生技术用于10名患者的治疗指导，且需更大规模研究验证效果。但本周三发表在《新英格兰医学杂志》上的成果显示，医生正积极探索航空航天领域成熟的技术如何赋能医疗健康。
迈阿密大学心脏专家杰弗里·戈德伯格医生（未参与本研究）15年前曾尝试基础版本技术，他高度评价新发现：“这正是我们当年的设想。”
医生长期使用实体及计算机生成的3D模型模拟疾病并演练技术。但霍普金斯大学生物医学工程师娜塔莉亚·特里亚诺娃指出，真正的数字孪生能预测真实器官对不同治疗的反应。她的实验室正利用高级MRI扫描和患者个体数据，开发彩色交互式模型。
“我们在治疗患者前先治疗其孪生体，”特里亚诺娃解释，“效果如何？若成功，是否会出现新问题需要额外干预？”
心脏电系统驱动心跳。室性心动过速源于心室（心脏底部腔室）的电波短路，导致心脏无法向全身泵血。“你看到的心脏基本处于颤动状态，”特里亚诺娃描述道。
药物治疗虽有效，但主要手段是消融术——医生通过导管灼烧异常组织。然而该过程存在试错性：患者需数小时全身麻醉，医生方能定位目标区域。重复消融常见，许多患者还需植入除颤器备用。
特里亚诺娃团队开发的患者心室数字孪生模型在电脑屏幕上呈现蓝、绿、黄、橙等色块，动态显示电波如何流经健康区域后在受损组织处停滞，形成类似飓风漩涡的环形运动。“它让我重现患者器官功能，并预测最佳消融路径，”她强调。
该技术可定位电波反复受阻的功能障碍区。虚拟消融能验证问题是否解决，或是否引发需处理的新心律失常。“接着我们再次精准干预，”她补充道。
研究团队为10名受试者定制消融靶点。心脏病专家将这些靶点导入常规导航系统，精准施术而非盲目探查。霍普金斯大学心脏病专家、研究首席作者乔纳森·克里斯平医生指出：术后一年以上，8名患者未复发心律失常，仅2人在愈合期出现单次短暂发作——显著优于传统疗法60%的成功率。除两人外，其余患者均已停用抗心律失常药物。
“我们可针对性灼烧关键区域，”克里斯平强调，“这有望缩短手术时间、提升安全性与有效性。”
霍普金斯团队计划联合其他医院开展更大规模研究，并已启动数字孪生技术治疗更常见心律失常——房颤的临床试验。目前全球多支科研团队正探索该技术在癌症治疗等领域的应用。
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