为了修复患者的不规则心跳，医生首先测试了其数字“孪生”

华盛顿（美联社）——科学家创造了对患者患病心脏的高度精确虚拟复制体，以至于在这些数字“孪生体”中阻断一种危险的异常心律，向医生展示了如何更好地治疗真正的病灶。

这些定制模型最早的临床试验之一表明，它或许能改善对室性心动过速的护理——这种以难以治疗著称的心律失常也是突发心脏骤停的重要诱因；据称每年约有30万人死于美国。

这项研究由约翰斯·霍普金斯大学的研究人员开展，是一个规模较小的第一步。美国食品和药物管理局允许这项数字孪生技术仅用于指导10名患者的治疗，而更大规模的研究仍将需要。

但周三在《新英格兰医学杂志》上公布的结果，正值医生们越来越在探索：这项长期用于航天和其他行业的技术，也能被用来促进更好的健康。

迈阿密大学的心脏专科医生杰弗里·戈尔德伯格（Jeffrey Goldberger）并未参与该研究，他在15年前就尝试过更基础的迭代，并称赞了新的发现。“这正是我们设想的，”他说。

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Doctors长期使用3D模型——包括实体模型和计算机生成的模型——来模拟疾病并练习技术。但霍普金斯的生物医学工程师娜塔莉娅·特拉扬诺娃（Natalia Trayanova）表示，真正的数字孪生体能预测真实器官在不同治疗下会如何反应。她的团队正在开创使用先进MRI扫描以及每位患者的其他数据开发出来的丰富多彩、可交互模型。

“在治疗患者之前，我们先治疗孪生体，”特拉扬诺娃说。“它行吗？如果行，会不会出现新的情况”从而需要更多或不同的护理？

心脏的电系统驱动我们的心跳。当电信号在器官的下腔室——心室——发生短路时，室性心动过速就会触发这种超快速的心跳，并阻止它们将血液泵送到身体。

“你看这个心脏，基本上在抖动，”特拉扬诺娃说。

药物可以帮助，但主要治疗是消融——当医生把导管送入心脏，去灼烧那些错误放电的组织。但这有点像反复试错：患者在麻醉下要待上数小时，而医生则需要判断要瞄准哪里。重复消融很常见，许多患者还植入了除颤器作为备用。

接下来，是特拉扬诺娃对患者心室的数字孪生体。计算机屏幕上颜色旋转——蓝色、绿色、黄色和橙色——展示电波如何在心脏腔室的健康区域移动，然后在损伤组织处被卡住。它被困在一种环形的运动里，她把这种状态比作飓风的旋转涡流。

“它让我能够重现患者器官的运作方式，然后预测最佳的消融方法是什么，”她说。

这项技术能定位一个功能失调的区域，即电波会反复撞击的地方。通过在虚拟环境中对其进行消融，就能看出这是否能解决问题，或者是否会形成另一种同样需要“电击”的心律失常。“然后我们再把它点一下，”她解释道。

特拉扬诺娃的团队为这项研究中的10名参与者各自创建了定制的消融靶点。心脏科医生把它们转移到他们使用的映射系统中，把消融目标精准地对准这些靶点，而不是自己去“摸索寻找”位置。

一年多之后，8名患者在恢复期间没有出现心律失常，另外2名患者只经历了单次、持续时间很短的发作——这比该治疗通常60%的成功率要好。霍普金斯心脏科医生乔纳森·克里斯平（Jonathan Chrispin）博士是该研究的主要作者，他表示：所有人之中除两人外，其他人也都停止了抗心律失常药物。

更重要的是，心脏科医生可能会通过“有针对性地灼烧我们认为至关重要的特定区域”来烧掉更少的组织，克里斯平说。“我们有可能让这些操作更短、更安全、更有效。”

霍普金斯团队希望在更大规模的研究中，联合其他医院进一步研究数字孪生体方法，并已开始一项试验，使用它来治疗一种更常见的异常心律类型，称为房颤。其他研究人员也在研究数字孪生体用于癌症护理。

美联社健康与科学部门得到了Howard Hughes Medical Institute的科学教育部门以及Robert Wood Johnson Foundation的支持。美联社对所有内容拥有唯一责任。