Щоб виправити нерегулярний серцевий ритм пацієнта, лікарі спочатку протестували його цифрового «двійника»

ВАШИНГТОН (AP) — Учені створили надточні віртуальні копії хворих сердець пацієнтів такої деталізації, що блокування небезпечного нерегулярного серцевого ритму в цих цифрових «двійниках» показало лікарям, як краще лікувати реальне.

Один із перших клінічних випробувань цих індивідуальних моделей припускає, що це може покращити лікування шлуночкової тахікардії — вкрай складної для терапії аритмії, яка є основною причиною раптової зупинки серця та спричиняє близько 300 000 смертей у США щороку.

Дослідження, проведене науковцями з Університету Джонса Хопкінса, стало лише невеликим першим кроком. Управління з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів дозволило цифровій технології-двійнику використовуватися для визначення лікування лише 10 пацієнтів, і для цього знадобляться значно масштабніші дослідження.

Але результати, про які повідомили в середу, у New England Journal of Medicine з’являються в той час, коли лікарі дедалі частіше вивчають, як технологію, що давно використовується в аерокосмічній сфері та інших галузях, можна застосувати й для кращого здоров’я.

Доктор Джеффрі Голдбергер, кардіолог-спеціаліст із Університету Маямі, який не брав участі в дослідженні, 15 років тому експериментував із більш примітивними версіями та високо оцінив нові результати. «Саме цього ми й очікували», — сказав він.

                        Пов’язані історії
                    
                

        
    
    
    
    







    
        

                
                    



    
        


  




    




    




    
    





                
            

    
        

                
                    



    
        


  




    





            
        
    




    
        

            
            
            Тайгер Вудс відмовляється від посади капітана Кубка Райдерa, коли відходить, щоб відновитися
        

    

  

    

    
    







    
    
        
        
    
    
    
    
        

            1 ХВИЛИНА ДЛЯ ЧИТАННЯ
        

    
    
    
    







    

    

    

    

    






    
        

            
            
            FDA дає швидке схвалення таблеткам Елі Ліллі для схуднення від ожиріння
        

    

  

    

    
    







    
    
        
        
    
    
    
    
        

            2 ХВИЛИНИ ДЛЯ ЧИТАННЯ
        

    
    
    
    







    

    

    

    

    






    
        

            
            
            Тепліші зими призводять до більшого забруднення нітратами питної води поблизу фермерських господарств
        

    

  

    

    
    







    
    
        
        
    
    
    
    
        

            5 ХВИЛИН ДЛЯ ЧИТАННЯ

Доктори давно використовують 3D-моделі — як фізичні, так і створені комп’ютером — щоб моделювати хвороби та відпрацьовувати техніки. Але біомедичний інженер із Хопкінса Наталія Траянова сказала, що справжні цифрові двійники передбачають, як реальний орган може реагувати на різні методи лікування. Її лабораторія першою розробляє барвисті інтерактивні моделі, створені на основі вдосконаленого МРТ-знімка та інших даних від кожного пацієнта.

«Ми лікуємо двійника ще до того, як лікувати пацієнта», — сказала Траянова. «Чи спрацювало? І якщо так, то чи з’являються нові речі, які потребуватимуть додаткового або іншого догляду?»

Електрична система серця забезпечує наш пульс. Шлуночкова тахікардія — це надшвидкий серцевий ритм, який виникає, коли електрична хвиля «перекорочується» в нижніх камерах органа — шлуночках — і заважає їм виштовхувати кров у тіло.

«Ви бачите це серце, яке по суті тремтить», — сказала Траянова.

Ліки можуть допомогти, але основне лікування — абляція, коли лікарі проводять катетери до серця, щоб «спалити» тканину, що дає збій у сигналах. Але це трохи нагадує спроби й помилки: пацієнти годинами перебувають під наркозом, доки лікарі визначають, куди саме спрямувати вплив. Повторні абляції — поширені, а багатьом пацієнтам імплантують дефібрилятор як резервний варіант.

На цьому тлі — цифрові двійники Траянової шлуночків пацієнтів. На екрані комп’ютера кольори закручуються — синій, зелений, жовтий і помаранчевий — демонструючи, як електрична хвиля серця рухається по здорових ділянках камери, перш ніж «застрягти» в пошкодженій тканині. Вона порівнює її з круговим рухом, схожим на завихрення урагану.

«Це дозволяє мені відтворити роботу органа пацієнта, а потім спрогнозувати, який спосіб абляції буде найкращим», — сказала вона.

Технологія знаходить дисфункціональну ділянку, куди електрична хвиля знову й знову «влучає». Віртуальна абляція покаже, чи вирішить це проблему, чи сформується інша аритмія, яка також потребуватиме «враження». «Тоді ми знову “ткнемо” в неї», — пояснила вона.

Команда Траянової створила індивідуальні мішені для абляції для кожного з 10 учасників дослідження. Кардіологи перенесли ці мішені в систему картування, яку вони використовують як орієнтир, і націлювалися саме на ці ділянки, а не «вишукували» їх самостійно.

Більш ніж через рік у восьми пацієнтів не було аритмій, тоді як двоє мали лише один короткий епізод під час відновлення — це краще, ніж типова 60% успішність лікування, заявив доктор Джонатан Крісспін, кардіолог із Хопкінса та провідний автор дослідження. У всіх, крім двох, також припинили прийом протиаритмічних ліків.

Найважливіше, що кардіологи можуть «спалювати» менше тканини, націлюючись на «специфічні ділянки, які, на нашу думку, є критично важливими», — сказав Крісспін. «Ми потенційно можемо зробити ці процедури коротшими, безпечнішими та ефективнішими».

Команда Хопкінса сподівається вивчити підхід із цифровими двійниками у масштабнішому дослідженні разом з іншими лікарнями та вже розпочала випробування, використовуючи його для лікування більш поширеного типу нерегулярного серцебиття, який називається фібриляцією передсердь. Інші дослідники вивчають цифрові двійники для онкологічної допомоги.

Відділ Health and Science агентства Associated Press отримує підтримку від Department of Science Education Говарда Х’юза Medical Institute та від Robert Wood Johnson Foundation. AP несе відповідальність виключно за весь контент.