Artsen gebruiken nu virtuele replica’s van de harten van individuele patiënten om een cruciale procedure voor de behandeling van gevaarlijke ritmestoornissen te verfijnen. Deze “digitale tweelingen” functioneren op dezelfde manier als vluchtsimulators, waardoor artsen interventie-opties op computermodellen kunnen bekijken voordat een patiënt wordt behandeld, wat mogelijk tot betere resultaten kan leiden dan de huidige methoden. Het onderzoek, gepubliceerd in de New England Journal of Medicine, suggereert dat deze technologie de hartbehandeling zou kunnen transformeren en zich uiteindelijk zou kunnen uitbreiden naar andere medische gebieden.
Het probleem met de huidige behandelingen
Artsen behandelen gevaarlijk snelle hartslagen doorgaans door katheters in het hart te steken om het weefsel te vernietigen dat de grillige elektrische activiteit veroorzaakt. Hoewel deze minimaal invasieve aanpak voor ongeveer tweederde van de patiënten werkt, is deze gebaseerd op vallen en opstaan in het lichaam van de patiënt. Dit kan langdurige procedures onder verdoving met zich meebrengen, waardoor de risico’s toenemen. De belangrijkste uitdaging is het snel en nauwkeurig identificeren van de exacte bron van de defecte elektrische signalen.
Hoe digitale tweelingen dingen veranderen
Onderzoekers van de Johns Hopkins Universiteit ontwikkelden digitale dubbelgangers van harten met behulp van MRI-scans met hoge resolutie. De software reconstrueert het hart in drie dimensies en wijst elektrische eigenschappen toe op basis van gezond en beschadigd weefsel. Dit maakt simulaties mogelijk van de verplaatsing van elektrische signalen, waarbij gebieden worden aangewezen waar signalen vertragen, splitsen of in een lus terechtkomen, wat gevaarlijke ritmes veroorzaakt.
Artsen kunnen vervolgens virtueel ablaties uitvoeren (waarbij defect weefsel wordt vernietigd) op het model om de meest effectieve aanpak te bepalen voordat ze een patiënt aanraken. Zoals onderzoeker Natalia Trayanova het zegt: “Je behandelt de digitale tweeling voordat je de patiënt behandelt.”
Vroege resultaten en toekomstige implicaties
In een onderzoek met tien patiënten die aan potentieel fatale ventriculaire tachycardie leden, verminderde de digital twin-aanpak de proceduretijd aanzienlijk – van ongeveer drie uur tot ongeveer 30 minuten. De abnormale ritmes verdwenen bij alle deelnemers, en de meesten hadden geen medicatie meer nodig. Hoewel twee patiënten korte recidieven ervaarden, corrigeerden geïmplanteerde defibrillatoren deze.
Het gaat niet alleen om snellere procedures; het gaat om precisie en het verminderen van risico’s. Hoewel grotere onderzoeken nodig zijn om deze voordelen te bevestigen, zijn deskundigen het erover eens dat deze technologie zeer innovatief is. Het succes in de cardiologie suggereert dat digitale tweelingen binnenkort kunnen worden gebruikt om behandelbeslissingen te begeleiden op gebieden als microbioomtherapieën en orthopedische chirurgie.
De opkomst van digitale tweelingen vertegenwoordigt een fundamentele verschuiving in de geneeskunde: van behandelen op basis van beste gissingen naar behandelen op basis van gepersonaliseerde simulaties. Dit zou de resultaten en efficiëntie op veel gebieden van de gezondheidszorg dramatisch kunnen verbeteren.
De technologie is veelbelovend, maar verdere evaluatie zal uitwijzen of het een echte ‘game-changer’ is of gewoon een geavanceerd hulpmiddel.
