一項最新研究發現，使用電腦製作的心臟數字副本（即心臟數字孿生）能夠成功識別出患有嚴重心律失常的病患心肌深處的問題區域。這項研究為治療那些多由先前心臟病發作或遺傳性心臟病引起的危及生命的疾病，奠定了新的診療方法學基礎。
這項研究被發表在《循環》雜誌上，表明心臟數字孿生能夠以一種非侵入性的方法來識別導致異常心律的心肌瘢痕部分，幫助心臟病專家們能夠更快、更有效地施以治療。
倫敦聖喬治大學心臟病學教務主任、這項研究的主要作者Michael Waight博士表示，「多年以來，人們一直生活在心臟病發作後造成的病痛折磨之下，需要以手術方式治療這些危及生命的異常心律問題的患者也在持續增加。如果數字孿生成為現實，將為我們提供一種更加安全、有效的治療方法。」
瘢痕依賴性室性心動過速（VT）是一種危險且偶發性質的心律異常問題，一般由先前心臟病發作或者遺傳疾病造成的心肌瘢痕組織所引起。這種疾病的治療方法是植入除顫器，根據需要電擊心臟以使其恢復正常心律；或者插入導演消融（燒灼）心臟內的瘢痕組織，使其不再引發異常心律。
Waight表示，這兩種治療方法都存在局限性。除顫器無法阻止異常心律的復發，反覆電擊會導致患者不適並降低其生活質量。而另一方面，找到並觸及瘢痕區域並進行消融則往往難度極大，因為瘢痕可能出現在多個部位，包括隱藏在心臟深處且難以發現。
為了定位瘢痕位置，外科醫生首先通過插入導管來檢測問題區域內發出信號的電脈衝，藉此繪製患者心臟內部的圖像。他們還可以主動誘發異常心律，以更好地定位源頭。之後，醫生們會通過燒灼清理掉部分瘢痕組織，使其不再引發異常心律。但如果無法找到所有部位，患者不僅需要忍受術後帶來的併發症，還將面臨很高的復發率。
Waight解釋稱，「這是一個相當耗時的過程，而且期間也有諸多風險。這些患者往往病情很重、心臟功能不佳，因此治療將是段漫長且艱難的體驗。我們正在尋求改善這種情況的方法，希望能夠縮短手術時間、提高準確性並更有針對性地找到問題所在。」
Waight和他的同事研究了心臟數字孿生是否可用於預測發生異常心律的潛在區域。利用增強的心臟成像及其他數據，他們建立起電腦模型，模擬了18名患有瘢痕依賴性室性心動過速並接受了導管消融術的患者的心臟結構與功能。他們還使用導管通過誘導異常心律來繪製每位參與者的心臟內部圖像，藉此確定問題區域。
Waight表示，研究人員測試了數字模型是否存在與參與者在現實生活中經歷的類似心律問題。結合在患者心臟中實際出現的異常電信號，他表示數字孿生預測出現問題區域的異常頻率要比未標記的區域高出41%，這表明數字心臟模型確實可用於識別潛在的治療區域，且無需導管映射的複雜操作。
數字孿生還預測出患者心臟中約80%的電信號減緩部位，而這些部位確實排布在心肌瘢痕周圍。
Waight解釋稱，「數字孿生能夠以3D形式呈現心臟，並準確呈現病變管路的位置。也就是說，我們可以在患者親臨診療環境之前就了解目標區域。我們已經知道接下來該怎麼辦，而不必額外再花幾個小時繪製心臟圖像。」
此外，他還提到心臟數字孿生的應用有望減少異常心律復發的次數、降低後續治療需求。
「數字孿生的本質在於，它不僅能夠反映患者當前的室性心動過速問題，還可以預測未來可能發生的一切室性心動過速。」
但Waight也承認，目前研究人員尚未測試使用心臟數字孿生引導導管消融療法的有效性。
「第一步是證明心臟中的特定部位與數字心臟未檢測到的其他位置相比，確實更值得給予關注。下一步則是開展臨床試驗，包括將目前的室性心動過速消融護理標準與完全由數字孿生引導的診療策略進行效果比對。」
堪薩斯州歐弗蘭帕克市堪薩斯城心律研究所執行醫學主任Dhanunjaya Lakkireddy博士（並未參與此項研究）表示，研究結果表明，心臟數字孿生的出現不僅有助於縮短室性心動過速的治療時間，還能讓治療更加安全且有效。
Lakkireddy解釋稱，「如果能夠成功消除這些可能發生室性心動過速的區域，就可以縮短手術時間、精確觸達重要區域，儘量減少不必要的消融操作。這有望改善整體發病率與死亡率、提高治療成功率，並顯著改善患者的治療效果。」
Lakkireddy還提到，心臟數字孿生「提供了關於所需關注重要區域的指引」。「這是一大顯著進步，切實推動了該領域的發展，使得治療手術更加有效且精確。」
然而，他也提到此類手術需要高度複雜的技術支撐，而且高昂的成本也可能限制手術的服務範圍。
Lakkireddy最後總結道，「但能否大規模應用這項技術還是個懸而未決的問題，畢竟目前的數字孿生創建過程仍然成本高昂。」
