华盛顿——科学家们创建了患者患病心脏的虚拟复制品，其精确度之高，使得在这些数字"孪生体"中阻断危险的心律不齐能够向医生展示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，它可能改善室性心动过速的治疗效果。室性心动过速是一种极为难以治疗的心律失常，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一个小的初步步骤。美国食品药品监督管理局仅允许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。
但周三在《新英格兰医学杂志》上报告的结果显示，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。
未参与该研究的迈阿密大学心脏专家杰弗里·戈德伯格博士15年前曾尝试过更为初级的版本，并对新发现表示赞赏。他说："这正是我们所设想的。"
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利娅·特拉亚诺娃表示，真正的数字孪生体能够预测真实器官对不同治疗的反应。她的实验室正在率先开发基于高级MRI扫描和每位患者其他数据的彩色交互式模型。
"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的心跳，当电波在心脏底部的心室腔室中短路时触发，导致它们无法将血液泵送到身体各处。
"你会看到这个心脏基本上在颤动，"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，医生将导管穿入心脏以烧毁异常组织。但这有点试错性质，因为患者需要在麻醉状态下花费数小时，而医生则确定瞄准位置。重复消融很常见，许多患者植入了作为备用的除颤器。
特拉亚诺娃的患者心室数字孪生体应运而生。计算机屏幕上色彩旋转——蓝色、绿色、黄色和橙色——显示心脏电波如何穿过心室腔的健康区域，然后卡在受损组织上。它被困在一种环形运动中，她将其比作飓风的漩涡。
"它允许我重现患者器官的功能，然后预测最佳消融方法，"她说。
该技术定位电波反复撞击的功能障碍区域。虚拟消融将显示这是否解决了问题，或者是否形成了另一种也需要电击的新的心律失常。"然后我们再次进行电击，"她解释道。
特拉亚诺娃的团队为10名研究参与者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，只瞄准这些目标而不是自行寻找。
一年多后，八名患者没有心律失常，而另外两名患者在愈合过程中只经历了一次短暂发作——这优于该治疗典型的60%成功率，霍普金斯大学心脏病专家、该研究的主要作者乔纳森·克里斯平博士说。除两人外，其他所有患者也停止了抗心律失常药物的使用。
克里斯平说："更重要的是，心脏病专家通过瞄准'我们认为至关重要的特定区域'，可能会烧毁更少的组织。"
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