Medici folosesc "twin-ul" digital pentru a trata aritmiile cardiace

Un studiu recent a arătat că replicile virtuale ale inimilor bolnave ale pacienților pot ajuta medicii să îmbunătățească tratamentele pentru aritmiile cardiace. Folosind aceste "twin-uri" digitale, cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins au obținut rezultate promițătoare în cazul pacienților cu tahicardie ventriculară, o afecțiune dificil de tratat, conform apnews.com.

👉 Studii clinice preliminare demonstrează potențialul twin-urilor digitale

În cadrul unui studiu recent, cercetătorii au creat replici virtuale ale inimilor pacienților, atât de precise încât blocarea unei aritmii dubioase în aceste "twin-uri" digitale le-a arătat doctorilor modalități mai bune de tratament pentru inimile reale. Aceasta a fost una dintre primele încercări clinice care sugerează că modelele personalizate ar putea îmbunătăți tratamentele pentru tahicardia ventriculară, o afecțiune care este o cauză majoră a stopului cardiac subit, responsabilă pentru aproximativ 300.000 de decese anual în Statele Unite.

👉 Limitări și perspective în utilizarea tehnologiei digitale în cardiologie

Studiul efectuat de cercetătorii de la Johns Hopkins a fost un prim pas, deși mic. Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) a permis ca tehnologia twin-ului digital să ghideze tratamentul doar pentru 10 pacienți, iar studii mai ample sunt necesare. Totuși, rezultatele raportate miercuri în New England Journal of Medicine vin într-un moment în care medicii explorează cum tehnologia, folosită de mult în sectorul aerospațial și în alte industrii, poate fi utilizată și în domeniul sănătății.

Dr. Jeffrey Goldberger, un specialist în cardiologie la Universitatea din Miami, care nu a fost implicat în studiu, a testat versiuni mai rudimentare acum 15 ani și a lăudat rezultatele noi. “Aceasta este ceea ce ne-am imaginat”, a spus el.

Medicii au utilizat de mult modele 3D, atât fizice, cât și generate pe computer, pentru a simula boli și a exersa tehnici. Însă inginerul biomedical de la Hopkins, Natalia Trayanova, a spus că true digital twins (twin-uri digitale reale) prezic cum poate reacționa un organ real la diferite tratamente. Laboratorul ei dezvoltă modele interactive colorate, bazate pe o scanare avansată prin RMN și alte date de la fiecare pacient.

“Noi tratăm twin-ul înainte de a trata pacientul”, a explicat Trayanova. “A funcționat? Și dacă a funcționat, apar noi aspecte care necesită o îngrijire suplimentară?”

👉 Descrierea funcționării și avantajele twin-urilor digitale

Sistemul electric al inimii ne coordonează bătăile. Tahicardia ventriculară este o bătăi rapide ale inimii declanșate atunci când o undă electrică scurtcircuitată în camerele inferioare ale organului, ventriculele, previne pomparea sângelui către organism. “Vezi această inimă care, practic, tremură”, a spus Trayanova. Deși medicația poate ajuta, tratamentul principal este ablația, când medicii introduc catetere în inimă pentru a arde țesutul care nu funcționează corect.

Cu toate acestea, ablația poate fi un proces de încercare și eroare, pacienții petrecând ore sub anestezie în timp ce medicii determină unde să îndrepte tratamentul. Repetarea ablațiilor este comună, iar mulți pacienți au un defibrilator implantat ca măsură de siguranță.

Folosind twin-urile digitale ale ventriculilor pacienților, culorile se amestecă pe ecranul computerului – albastru, verde, galben și portocaliu – arătând cum unda electrică a inimii se mișcă prin zonele sănătoase ale camerei înainte de a fi blocată pe țesutul deteriorat. “Aceasta îmi permite să recreez funcționarea organului pacientului și să prezic care este cea mai bună cale de a face ablația”, a declarat Trayanova.

Tehnologia localizează o regiune disfuncțională unde unda electrică lovește repetat. Procedura virtuală de ablație va arăta dacă aceasta rezolvă problema sau dacă se formează o altă aritmie care va necesita, de asemenea, un tratament. “Atunci vom încerca din nou”, a explicat ea.

Trayanova și echipa ei au creat ținte personalizate de ablație pentru fiecare dintre cei 10 participanți la studiu. Cardiologii le-au transferat în sistemul de cartografiere pe care îl folosesc ca ghid, concentrându-se doar asupra acestor ținte în loc să caute propriile lor puncte de tratament. Peste un an, opt pacienți nu au avut aritmii, iar doi au experimentat doar un singur episod scurt în timp ce se vindecau - rezultate mai bune decât rata tipică de succes de 60% a tratamentului, a spus Dr. Jonathan Chrispin, cardiolog la Hopkins și autor principal al studiului.

Toți, cu excepția a doi, de asemenea au oprit medicamentele anti-aritmice. Mai important, cardiologii ar putea să ardă mai puțin țesut țintind “specifice zonele pe care le considerăm critic importante”, a declarat Chrispin. “Am putea să facem aceste proceduri mai scurte, mai sigure și mai eficiente.”

Echipa de la Hopkins speră să studieze abordarea twin-ului digital într-un studiu mai mare cu alte spitale și a început un trial folosind tehnologia pentru a trata un tip mai comun de aritmie numit fibrilație atrială. Alți cercetători studiază twin-urile digitale pentru îngrijirea pacienților cu cancer.

Departamentul de Sănătate și Știință al Associated Press primește suport din partea Departamentului de Educație Științifică al Howard Hughes Medical Institute și a Fundației Robert Wood Johnson. AP este singurul responsabil pentru întregul conținut.