9月25日（合众国际社）——一项新研究表明，研究人员成功创建了数字孪生体，首次复制了协调心跳的心脏电传导系统。
这一突破可能为诊断和定制心律失常和心力衰竭等疾病的治疗方法铺平道路。
该研究发表在《医学图像分析》期刊上，由工程与健康人工智能千年研究所（iHEALTH）的一个团队进行，该研究所与智利大学相关联，专注于医学影像、工程、人工智能和医学。
研究人员开发了一种计算机模型，使用标准心电图对浦肯野纤维网络——心脏的电传导系统——进行数字重建。
"心脏数字孪生体的目标是将其用作虚拟患者，在无风险的情况下测试和优化治疗方案。这将允许更好地规划手术程序，实现更大的个性化，从而获得更有效的结果，"智利天主教大学工程学助理教授、iHEALTH首席研究员弗朗西斯科·萨利在接受合众国际社采访时说。
浦肯野纤维网络具有独特的结构。
"它就像一棵在心脏内表面附近生长的树。我们将其建模为分形，类似于雪花——即一种重复的结构，"他谈到这个耗时近七年的项目时说。
萨利表示，尽管团队之前已经开发了计算机模型，但手动将其适配到个别患者身上很困难。这促使他们探索最终奏效的人工智能模型。萨利过去10年一直在努力复制这一系统。
他进行了真实患者的测试，算法能够在不使用心内电生理标测等侵入性诊断程序的情况下检测心脏中的异常电活动，在心内电生理标测中，"导管被插入心脏以直接测量电活动。"
该研究反映了医疗保健领域更广泛的趋势。
"最近，医学领域发生范式转变，从通用治疗转向精准医学，即针对特定患者进行个性化治疗，"萨利说。
他表示，目前治疗心力衰竭时使用的一种起搏器在约30%的患者中无效。
"决定这种治疗成功的一个最重要变量是起搏器的精确定位。医生在手术过程中只能测试几个位置。这就是数字孪生体概念的用武之地。如果我们有一个像真实心脏一样工作的数字副本呢？"他反问道。
他补充说，通过数字模型，医生最终可以测试数千种可能的起搏器位置，并确定最佳位置，"而无需接触患者。"
"这可能会提高治疗效果并缩短手术时间，"他说，并补充说，鉴于心血管疾病的全球影响，推进更有效的治疗方法和诊断非常重要。
根据世界卫生组织的数据，每年有超过1900万人死于心血管疾病，占全球死亡人数的32%，尽管80%的病例可以通过适当控制高血压、吸烟和其他风险因素来预防。
该团队目前正在应对两大挑战：提高计算能力，以便几乎实时生成每位患者的数字孪生体。
"目前，我们认为这可以被视为另一项医学检查，一旦获得患者的影像和心电图，结果理想情况下可在一天内准备好。然后医疗团队可以将其用作虚拟患者来测试治疗方法，"萨利说。
团队成员还在寻求资金，以将心脏的机械功能添加到当前的数字孪生体中。
"为此，我们需要整合医学影像数据，并将其与我们已有的电数据结合起来，"萨利说。
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