美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)研究人員成功將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于室性心動(dòng)過(guò)速治療領(lǐng)域，通過(guò)創(chuàng)建患者心臟的精準(zhǔn)虛擬模型模擬消融手術(shù)，在10名受試者中實(shí)現(xiàn)80%的長(zhǎng)期無(wú)復(fù)發(fā)率，顯著超越傳統(tǒng)療法60%的成功率，該技術(shù)能精準(zhǔn)定位病灶組織減少過(guò)度消融，有望使手術(shù)更安全高效，目前團(tuán)隊(duì)正推進(jìn)更大規(guī)模研究并拓展至房顫治療，標(biāo)志著人工智能在心血管疾病診療中取得突破性進(jìn)展。

華盛頓（美聯(lián)社）——科學(xué)家創(chuàng)建了患者病變心臟的虛擬復(fù)制品，其精確度達(dá)到在這些數(shù)字“孿生體”中阻斷危險(xiǎn)性心律不齊的操作，能直接指導(dǎo)醫(yī)生優(yōu)化真實(shí)患者的治療方案。

約翰斯·霍普金斯大學(xué)研究人員開(kāi)展的這項(xiàng)小型臨床試驗(yàn)表明，該定制模型可能改善室性心動(dòng)過(guò)速的治療效果。室性心動(dòng)過(guò)速是一種 notoriously 難治的心律失常，每年導(dǎo)致約30萬(wàn)美國(guó)人死于心臟驟停。

美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局僅批準(zhǔn)該數(shù)字孿生技術(shù)用于10名患者的治療指導(dǎo)，且需更大規(guī)模研究驗(yàn)證效果。但本周三發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上的成果顯示，醫(yī)生正積極探索航空航天領(lǐng)域成熟的技術(shù)如何賦能醫(yī)療健康。

邁阿密大學(xué)心臟專家杰弗里·戈德伯格醫(yī)生（未參與本研究）15年前曾嘗試基礎(chǔ)版本技術(shù)，他高度評(píng)價(jià)新發(fā)現(xiàn)：“這正是我們當(dāng)年的設(shè)想?！?/p>

醫(yī)生長(zhǎng)期使用實(shí)體及計(jì)算機(jī)生成的3D模型模擬疾病并演練技術(shù)。但霍普金斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師娜塔莉亞·特里亞諾娃指出，真正的數(shù)字孿生能預(yù)測(cè)真實(shí)器官對(duì)不同治療的反應(yīng)。她的實(shí)驗(yàn)室正利用高級(jí)MRI掃描和患者個(gè)體數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)彩色交互式模型。

“我們?cè)谥委熁颊咔跋戎委熎鋵\生體，”特里亞諾娃解釋，“效果如何？若成功，是否會(huì)出現(xiàn)新問(wèn)題需要額外干預(yù)？”

心臟電系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)心跳。室性心動(dòng)過(guò)速源于心室（心臟底部腔室）的電波短路，導(dǎo)致心臟無(wú)法向全身泵血?！澳憧吹降男呐K基本處于顫動(dòng)狀態(tài)，”特里亞諾娃描述道。

藥物治療雖有效，但主要手段是消融術(shù)——醫(yī)生通過(guò)導(dǎo)管灼燒異常組織。然而該過(guò)程存在試錯(cuò)性：患者需數(shù)小時(shí)全身麻醉，醫(yī)生方能定位目標(biāo)區(qū)域。重復(fù)消融常見(jiàn)，許多患者還需植入除顫器備用。

特里亞諾娃團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的患者心室數(shù)字孿生模型在電腦屏幕上呈現(xiàn)藍(lán)、綠、黃、橙等色塊，動(dòng)態(tài)顯示電波如何流經(jīng)健康區(qū)域后在受損組織處停滯，形成類似颶風(fēng)漩渦的環(huán)形運(yùn)動(dòng)。“它讓我重現(xiàn)患者器官功能，并預(yù)測(cè)最佳消融路徑，”她強(qiáng)調(diào)。

該技術(shù)可定位電波反復(fù)受阻的功能障礙區(qū)。虛擬消融能驗(yàn)證問(wèn)題是否解決，或是否引發(fā)需處理的新心律失常?！敖又覀?cè)俅尉珳?zhǔn)干預(yù)，”她補(bǔ)充道。

研究團(tuán)隊(duì)為10名受試者定制消融靶點(diǎn)。心臟病專家將這些靶點(diǎn)導(dǎo)入常規(guī)導(dǎo)航系統(tǒng)，精準(zhǔn)施術(shù)而非盲目探查?；羝战鹚勾髮W(xué)心臟病專家、研究首席作者喬納森·克里斯平醫(yī)生指出：術(shù)后一年以上，8名患者未復(fù)發(fā)心律失常，僅2人在愈合期出現(xiàn)單次短暫發(fā)作——顯著優(yōu)于傳統(tǒng)療法60%的成功率。除兩人外，其余患者均已停用抗心律失常藥物。

“我們可針對(duì)性灼燒關(guān)鍵區(qū)域，”克里斯平強(qiáng)調(diào)，“這有望縮短手術(shù)時(shí)間、提升安全性與有效性?！?/p>

霍普金斯團(tuán)隊(duì)計(jì)劃聯(lián)合其他醫(yī)院開(kāi)展更大規(guī)模研究，并已啟動(dòng)數(shù)字孿生技術(shù)治療更常見(jiàn)心律失?！款澋呐R床試驗(yàn)。目前全球多支科研團(tuán)隊(duì)正探索該技術(shù)在癌癥治療等領(lǐng)域的應(yīng)用。

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