【编者按】在科技日新月异的今天，医学领域正迎来一场前所未有的革命。想象一下，医生在动手术前，能先在虚拟世界中“预演”治疗过程，精准锁定病灶，大幅提升成功率——这不再是科幻电影的情节，而是正在发生的现实。近日，约翰斯·霍普金斯大学的研究团队通过创建患者心脏的“数字孪生”模型，成功指导了心室性心动过速的治疗，将传统手术的“试错”过程转化为精准打击。这项技术不仅有望挽救无数生命，更预示着个性化医疗的未来已触手可及。让我们一起走进这场医疗与数字技术交融的突破性探索。
华盛顿——科学家们为患者病变的心脏创建了虚拟复制品，其精确度之高，以至于在这些数字“孪生”心脏中阻断危险的心律失常，就能向医生展示如何更好地治疗真实的心脏。
这项定制化模型的首次临床试验之一表明，它或许能改善心室性心动过速的治疗。这是一种 notoriously 难以治疗的心律失常，是心脏骤停的主要原因，每年在美国导致约30万人死亡。
这项由约翰斯·霍普金斯大学研究人员进行的研究，只是迈出了一小步。美国食品药品监督管理局仅允许数字孪生技术指导10名患者的治疗，未来还需要进行规模大得多的研究。
但周三发表在《新英格兰医学杂志》上的这些结果，正值医生们日益探索如何利用长期应用于航空航天和其他工业的技术来改善健康。
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迈阿密大学的心脏专家杰弗里·戈德伯格博士没有参与这项研究，他在15年前曾试验过更初级的迭代版本，并对新发现表示赞赏。“这正是我们当初设想的，”他说。
医生们长期以来一直使用3D模型，无论是实体模型还是计算机生成的模型，来模拟疾病和练习技术。但霍普金斯大学生物医学工程师娜塔莉亚·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彩色的交互式模型，这些模型是利用每位患者的高级MRI扫描和其他数据开发的。
“我们在治疗患者之前，先治疗这个孪生体，”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？
心脏的电系统驱动着我们的心跳。心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发生短路并阻止其将血液泵出到身体时触发。
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“你会看到这颗心脏基本上在颤抖，”特拉亚诺娃说。
药物可以提供帮助，但主要的治疗方法是消融术，即医生将导管穿入心脏，烧灼异常放电的组织。但这有点像是试错过程，因为患者在麻醉状态下要待上几个小时，而医生则要确定目标位置。重复消融很常见，许多患者还安装了植入式除颤器作为备用。
特拉亚诺娃的患者心室数字孪生体登场了。电脑屏幕上色彩流转——蓝色、绿色、黄色和橙色——显示了心脏电波如何在心室健康区域移动，然后被困在受损组织上。它被困在一种圆周运动中，她将其比作风暴的漩涡。
“它让我能够重现患者器官的功能，然后预测最佳的消融方式，”她说。
该技术定位了电波反复冲击的功能失调区域。虚拟消融将显示这是否能解决问题，或者是否会形成另一种也需要消除的心律失常。“然后我们再次进行干预，”她解释道。
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特拉亚诺娃的团队为10名研究参与者中的每一位都创建了定制的消融目标。心脏病专家将这些目标转移到他们用作指导的标测系统中，并只针对这些目标，而不是自行寻找。
霍普金斯大学的心脏病专家、该研究的主要作者乔纳森·克里斯平博士说，一年多后，八名患者没有出现心律失常，而两名患者在康复期间只经历了一次短暂的发作——这比该治疗通常60%的成功率要好。除两人外，所有人都停止了抗心律失常药物。
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”，可能会烧灼更少的组织，克里斯平说。
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