לראשונה, חוקרים ממכללת קינגס קולג 'בלונדון, אימפריאל קולג' בלונדון ומכון אלן טיורינג, יצרו למעלה מ -3,800 לבבות דיגיטליים מדויקים אנטומית כדי לחקור כיצד גורמי גיל, מין ואורח חיים משפיעים על מחלות לב ועל תפקוד חשמלי.
יצירת 'תאומים דיגיטליים' לבביים בקנה מידה זה סייעה למדענים לגלות כי גיל והשמנת יתר גורמים לשינויים בתכונות החשמליות של הלב, מה שיכול להסביר מדוע גורמים אלה קשורים לסיכון גבוה יותר למחלות לב.
התוצאות, שפורסמו היום ב מחקרי קרדיווסקולריים טבעייםהראה את ההזדמנויות שהתאומים הדיגיטליים לבביים בקנה מידה מציעים להבין טוב יותר את ההשפעה של אורח החיים על בריאותו ותפקודו של הלב על פני אוכלוסיות שונות.
בעזרת התאומים הדיגיטליים הלבביים, הם גם מצאו כי הבדלים בקריאות האלקטרוקרדיוגרמה (ECG) בין גברים לנשים נובעים בעיקר מהבדלים בגודל הלב, ולא כיצד הלב מוביל אותות חשמליים.
תובנות אלה יכולות לעזור לקלינאים לחדד טיפולים, כמו התאמת הגדרות מכשירי לב לגברים ונשים או לזהות יעדי תרופות חדשים לקבוצות ספציפיות.
הם מקווים שההבנה העמוקה יותר של הלב בקבוצות שונות עלולה להוביל לטיפול וטיפול בהתאמה אישית יותר בבעלי תנאי לב.
התאומים הדיגיטליים הלבביים נוצרו באמצעות נתוני המטופל האמיתי וקריאות א.ק.ג. לאחר מכן אלה פועלים כהעתק דיגיטלי של לבו של המטופל אשר ניתן להשתמש בו כדי לחקור את פונקציות הלב שקשה למדוד ישירות.
ההתקדמות האחרונה בלימוד מכונות ו- AI עזרו לחוקרים ליצור נפח זה של תאומים דיגיטליים, להפחית כמה מהמשימות הידניות ולאפשר להם לבנות מהר יותר.
באופן רחב יותר, תאום דיגיטלי הוא מודל מחשב המדמה אובייקט או תהליך בעולם הפיזי. הם יכולים להיות יקרים ואינטנסיביים לזמן להכין אך יכולים להציע תובנות חדשות כיצד המערכת הפיזית היא או יכולה להתנהג.
כאשר מיושם בבריאות, תאום דיגיטלי יכול לחזות כיצד תתפתח מחלת חולה וכיצד חולים עשויים להגיב לטיפולים שונים.
פרופסור סטיבן ניידרר, סופר וכיסא בכיר בהנדסה ביו -רפואית במכללת אימפריאל בלונדון, שביצע את המחקר ואילו במכללת קינגס קולג 'בלונדון, אמר: "המחקר שלנו מראה כי הפוטנציאל של תאומים דיגיטליים לבביים חורג מאבחון.
"על ידי שכפול ליבם של אנשים ברחבי האוכלוסייה, הראנו כי תאומים דיגיטליים יכולים להציע לנו תובנות עמוקות יותר על האנשים הנמצאים בסיכון למחלות לב. זה גם מראה כיצד אורח חיים ומגדר יכולים להשפיע על תפקוד הלב."
תובנות אלה יסייעו בשכלול טיפולים ולזהות יעדי תרופות חדשים. על ידי פיתוח טכנולוגיה זו בקנה מידה, מחקר זה סולל את הדרך לשימושם במחקרי אוכלוסייה גדולים. זה יכול להוביל לטיפולים בהתאמה אישית ולאסטרטגיות למניעה טובה יותר, ובסופו של דבר לשנות את האופן בו אנו מבינים ומטפלים במחלות לב. "
פרופסור פבלו למטה, סופר דו"ח ופרופסור להנדסה ביו -רפואית במכללת קינגס בלונדון
ד"ר שואנג קיאן, סופר מוביל ומקורם במחקר מבקר במרכז להנדסה רפואית, קינג'ס קולג 'בלונדון, אמר: "דגמי הלב הדיגיטלי שבנינו, מניחים את הבסיס לשלב הבא במחקר שלנו – קישור בין תפקוד הלב לגנים שלנו. זה יכול לעזור לנו להבין כיצד וריאציות גנטיות משפיעות על התפקוד הלב באופן שמעולם לא נעשה.
