Lekarze korzystają obecnie z wirtualnych replik serc poszczególnych pacjentów, aby zoptymalizować krytyczną procedurę leczenia niebezpiecznych arytmii. Te „cyfrowe bliźniaki” działają podobnie do symulatorów lotu, umożliwiając klinicystom podgląd opcji interwencji na modelach komputerowych przed leczeniem pacjenta, co potencjalnie prowadzi do lepszych wyników niż obecne metody. Badanie opublikowane w New England Journal of Medicine pokazuje, że technologia ta może zmienić sposób leczenia chorób serca i ostatecznie rozprzestrzenić się na inne dziedziny medycyny.
Problem z obecnymi metodami leczenia
Lekarze zazwyczaj leczą niebezpiecznie szybkie bicie serca, wprowadzając cewniki do serca w celu zniszczenia tkanki powodującej nieregularną aktywność elektryczną. Chociaż to minimalnie inwazyjne podejście jest skuteczne w około dwóch trzecich przypadków, opiera się na próbach i błędach bezpośrednio w ciele pacjenta. Może to wiązać się z długimi procedurami w sedacji, co zwiększa ryzyko. Kluczem jest szybkie i dokładne zidentyfikowanie dokładnego źródła wadliwych sygnałów elektrycznych.
Jak cyfrowe bliźniaki zmieniają grę
Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa opracowali cyfrowe repliki serc przy użyciu skanów MRI o wysokiej rozdzielczości. Oprogramowanie rekonstruuje serce w trzech wymiarach, przypisując właściwości elektryczne zdrowej i uszkodzonej tkance. Pozwala to modelować propagację sygnałów elektrycznych, identyfikując obszary, w których sygnały zwalniają, rozdzielają się lub zwierają, powodując niebezpieczne zaburzenia rytmu.
Lekarze mogą następnie wirtualnie przeprowadzić ablację (niszcząc wadliwą tkankę) na modelu, aby określić najskuteczniejsze podejście przed rozpoczęciem leczenia pacjenta. Jak zauważa badaczka Natalie Tranova: „Cyfrowego bliźniaka leczysz, zanim zaczniesz leczyć pacjenta”.
Wstępne wyniki i przyszłe implikacje
W badaniu przeprowadzonym na 10 pacjentach cierpiących na potencjalnie śmiertelny częstoskurcz komorowy zastosowanie cyfrowego bliźniaka znacznie skróciło czas zabiegu – z około trzech godzin do 30 minut. Zaburzenia rytmu ustąpiły u wszystkich uczestników i większość z nich nie wymagała już leczenia. Chociaż u dwóch pacjentów wystąpiły krótkotrwałe nawroty, wszczepione defibrylatory je skorygowały.
Nie chodzi tylko o szybsze procedury; chodzi o dokładność i redukcję ryzyka. Chociaż potrzebne są większe badania, aby potwierdzić te korzyści, eksperci są zgodni, że technologia ta jest niezwykle innowacyjna. Postępy w kardiologii sugerują, że cyfrowe bliźniaki będą mogły wkrótce zostać wykorzystane do podejmowania decyzji terapeutycznych w takich obszarach, jak terapia mikrobiomowa i chirurgia ortopedyczna.
Pojawienie się cyfrowych bliźniaków oznacza fundamentalną zmianę w medycynie: od leczenia opartego na najlepszych domysłach do leczenia opartego na spersonalizowanej symulacji. Może to radykalnie poprawić wyniki i efektywność w wielu obszarach opieki zdrowotnej.
Technologia jest obiecująca, ale dalsza ocena pozwoli określić, czy jest to prawdziwy „przełom”, czy tylko złożone narzędzie.
