华盛顿（美联社）——科学家创建了患者患病心脏的精确虚拟复制品，通过在这些数字"孪生"体中模拟阻断危险的心律不齐，向医生展示了如何更好地治疗真实的心脏问题。
这些定制模型的首批临床试验之一表明，该技术可能改善室性心动过速的治疗。室性心动过速是一种以难以治疗著称的心律失常，是导致心脏骤停的主要原因，每年导致约30万美国人死亡。
约翰霍普金斯大学研究人员进行的这项研究只是一个初步的小步骤。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《新英格兰医学杂志》周三报道的这些结果出现之际，医生们越来越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。
未参与这项研究的迈阿密大学心脏专家杰弗里·戈德伯格博士（Dr. Jeffrey Goldberger）15年前曾尝试过更基础的版本，并称赞了这些新发现。"这正是我们所设想的，"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。但霍普金斯大学生物医学工程师纳塔莉亚·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。她的实验室正在利用高级MRI扫描和每位患者的其他数据，开创彩色交互式模型。
"我们在治疗患者之前先治疗孪生体，"特拉亚诺娃说。"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？"
心脏的电系统为心跳提供动力。室性心动过速是一种超快的心跳，当电波在心脏底部心室腔中短路时触发，阻止它们将血液泵出到身体各部位。
"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灼异常组织。但这有点试错的性质，因为患者在麻醉下花费数小时，而医生确定瞄准的位置。重复消融很常见，许多患者植入了除颤器作为备用。
特拉亚诺娃患者的数字心室孪生体登场了。计算机屏幕上色彩流转——蓝色、绿色、黄色和橙色——显示心脏电波如何穿过腔室的健康区域，然后在受损组织上卡住。它被困在一个圆形运动中，她将其比作飓风的漩涡。
"它使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电击的心律失常。"然后我们再次电击它，"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。心脏病专家将它们转移到他们使用的映射系统作为指南，并只瞄准这些目标，而不是自己寻找。
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）表示，一年多后，8名患者没有心律失常，而2名患者仅在愈合期间经历了一次短暂发作——优于该治疗典型的60%成功率。除两人外，其他人都停止了抗心律失常药物。
克里斯平说，更重要的是，心脏病专家通过"专门针对我们认为至关重要的区域"瞄准，可能会烧灼更少的组织。"我们可能使这些手术更短、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，并已开始试验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。
【全文结束】