Виртуелне реплике срца појединачних пацијената омогућиле су лекарима да унапред усаврше и прилагоде спасоносне процедуре за лечење опасних поремећаја срчаног ритма.
Попут симулатора лета за пилоте, ови „дигитални близанци“ дају лекарима прилику да испробају различите интервенције на компјутерском моделу пацијентове анатомије пре него што уопште уђу у салу за лечење.
Рани резултати показују да би овај приступ могао довести до бољих исхода у односу на стандардну праксу, наводе истраживачи у студији објављеној 1. априла у часопису The New England Journal of Medicine.
Примена широм медицине
Модели срца могли би бити тек почетак. Сличне виртуелне реплике ускоро би могле помоћи у планирању и лечењу у многим областима медицине — од терапија заснованих на микробиому до ортопедске хирургије.
„Дошли смо до доба у ком можемо користити дигиталне близанце да имитирамо стварну физиологију у телу“, каже Џонатан Криспин, кардиолошки електрофизиолог са Универзитета Џонс Хопкинс. „Та могућност може унапредити истраживања, али и побољшати клиничке исходе.“
Како изгледа стандардна процедура?
Лекари опасно убрзан рад срца обично лече тако што кроз крвне судове у препонама уводе катетере који емитују енергију и воде их до срца. Тамо траже извор неправилне електричне активности и затим уништавају (аблација) одговорно ткиво.
Овај поступак оставља ситне ожиљке који спречавају ширење погрешног сигнала и успостављају нормалан ритам. Ипак, ова минимално инвазивна метода помаже у приближно две трећине случајева.
Како настаје „дигитално срце“?
Криспин је уочио могућност да се овај проценат побољша. Заједно са биомедицинским инжењером Наталијом Трајановом и тимом сарадника, развио је дигиталне дупликате срца који могу унапред да идентификују проблематична подручја.
Процес почиње високорезолуционом магнетном резонанцом (MRI), која приказује структуру срца и истиче оштећена ткива настала претходним повредама. Софтвер те снимке претвара у тродимензионални модел срчаног мишића, при чему различити делови добијају специфична електрична својства.
Симулирање срчаног ритма
Затим компјутерске симулације приказују како се електрични сигнали крећу кроз срце — где се успоравају, деле или враћају у петљу, што може изазвати опасне аритмије.
Истраживачи могу да испробају виртуелне аблације и утврде најбољи начин да се ови погрешни сигнали зауставе пре стварне интервенције.
Да би се симулирале абнормалне срчане активности, примењује се електрична стимулација на виртуелној тачки, што открива како настаје вентрикуларна тахикардија у оштећеним деловима срца.
Краће и безбедније процедуре
„Ово је веома моћан алат за планирање пре саме процедуре“, каже Трајанова. „У суштини, лечите дигиталног близанца пре него што лечите пацијента.“
Тим је ову методу применио код 10 пацијената са вентрикуларном тахикардијом — потенцијално смртоносним поремећајем ритма који потиче из доњих комора срца.
Захваљујући виртуелном моделу, лекари су успели брже да лоцирају проблематична подручја, скративши процедуру са око три сата на свега 30 минута, уз смањене ризике од дуготрајне анестезије.
Резултати и опоравак пацијената
На крају процедуре, абнормални ритам више није могао да се изазове — што је стандардни показатељ успешности лечења.
Два пацијента су имала краткотрајне повратке аритмије у првим недељама, али су уграђени дефибрилатори успешно реаговали и вратили нормалан ритам. Након неколико месеци до више година праћења, свих 10 пацијената остало је без опасних аритмија, а већина више није морала да користи лекове против поремећаја ритма.
Да ли је ово револуција у лечењу?
„Ово је веома иновативан приступ“, каже Бабак Назер, кардиолошки електрофизиолог са Универзитета Вашингтон, који није учествовао у студији. „Ово су најсавременије симулације срца.“
Ипак, додаје да ће бити потребна већа, мултицентрична истраживања како би се утврдило да ли ова технологија заиста доноси значајна побољшања у лечењу пацијената.
„Тек тада ћемо знати да ли је реч о револуцији — или само физиолошки елегантном, али ограниченом решењу.“
