Bilim insanları, hastaların hastalıklı kalplerinin sanal kopyalarını o kadar hassas bir şekilde oluşturdular ki, bu dijital "ikizlerde" tehlikeli bir düzensiz kalp ritmini engellemek, doktorlara gerçek kalbi daha iyi tedavi etmenin yolunu gösterdi.
Bu özel modellerle yapılan ilk klinik denemelerden biri, ani kalp durmasının önde gelen nedenlerinden biri olan ve yılda yaklaşık 300.000 ölüme neden olduğu belirtilen, tedavisi zor ventriküler taşikardi tedavisini iyileştirebileceğini öne sürüyor.
Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacılarının yürüttüğü bu çalışma, küçük bir ilk adımdı. Gıda ve İlaç Dairesi, dijital ikiz teknolojisinin sadece 10 hasta için tedaviye rehberlik etmesine izin verdi ve çok daha büyük ölçekli çalışmalara ihtiyaç duyulacak.
Ancak, New England Journal of Medicine'da çarşamba günü yayınlanan sonuçlar, doktorların uzun yıllardır havacılık ve diğer endüstrilerde kullanılan bir teknolojiyi sağlık alanında da daha iyi sonuçlar elde etmek için giderek daha fazla keşfetmesiyle geldi.
Çalışmaya dahil olmayan Miami Üniversitesi'nden kalp uzmanı Dr. Jeffrey Goldberger, 15 yıl önce daha basit versiyonlarla deneyler yaptığını ve yeni bulguları övdüğünü belirtti. Goldberger, "İşte hayal ettiğimiz şey buydu," dedi.
Doktorlar uzun zamandır hastalığı simüle etmek ve teknikleri pratik etmek için fiziksel ve bilgisayar tarafından üretilen 3D modelleri kullanıyorlar. Ancak Hopkins'ten biyomedikal mühendis Natalia Trayanova, gerçek dijital ikizlerin gerçek bir organın farklı tedavilere nasıl tepki vereceğini tahmin ettiğini söylüyor.
Trayanova'nın laboratuvarı, her hastadan alınan gelişmiş bir MRI taraması ve diğer verilerle geliştirilen, renkli ve etkileşimli modeller geliştirme konusunda öncü. Trayanova, "Hastayı tedavi etmeden önce ikizi tedavi ediyoruz," diyor. "İşe yaradı mı? Ve eğer yaradıysa, daha fazla veya farklı bakıma ihtiyaç gerektirecek yeni şeyler ortaya çıktı mı?" diye ekliyor.
Kalbin elektriksel sistemi kalp ritmimizi yönetir. Ventriküler taşikardi, organın alt odacıkları olan karıncıklarda bir kısa devre sonucu tetiklenen ve kalbin vücuda kan pompalamasını engelleyen süper hızlı bir kalp atışıdır.
Trayanova, "Temel olarak titreyen bir kalbi görüyorsunuz," diye açıklıyor.
İlaçlar yardımcı olabilir, ancak ana tedavi ablasyondur; bu yöntemde doktorlar, yanlış ateşleyen dokuyu yakmak için kateterleri kalbe yönlendirirler. Ancak bu süreç biraz deneme yanılma yoluyla ilerler, çünkü hastalar doktorların nereyi hedef alacağını belirlemesi için anestezi altında saatler geçirirler.
Tekrarlayan ablasyonlar yaygındır ve birçok hastada yedek olarak implante edilmiş bir defibrilatör bulunur.
İşte Trayanova'nın hastaların karıncıklarının dijital ikizleri devreye giriyor.
Bir bilgisayar ekranında renkler dönüyor – mavi, yeşil, sarı ve turuncu – kalbin elektriksel dalgasının odacığın sağlıklı bölgeleri boyunca nasıl hareket ettiğini ve hasarlı dokuya takılıp kaldığını gösteriyor. Bu durum, Trayanova'nın bir kasırganın girdabına benzettiği dairesel bir harekete sıkışıyor.
Trayanova, "Bu bana hastanın organının işleyişini yeniden yaratma ve ardından ablasyonun en iyi yolu olacağını tahmin etme imkanı veriyor," diyor.
Teknoloji, elektriksel dalganın tekrar tekrar çarptığı işlevsiz bir bölgeyi tespit ediyor. Bunu sanal olarak ablate etmek, sorunu çözüp çözmediğini veya başka bir aritminin oluşup oluşmayacağını ve bunun da "yakılması" gerekip gerekmeyeceğini gösterecek. Trayanova, "Sonra tekrar yokluyoruz," diye açıklıyor.
Trayanova'nın ekibi, 10 çalışma katılımcısının her biri için özel ablasyon hedefleri oluşturdu. Kardiyologlar bu hedefleri, kullandıkları bir haritalama sistemine aktardılar ve kendi başlarına aramak yerine doğrudan bu hedeflere odaklandılar.
Çalışmanın baş yazarı ve Hopkins kardiyoloğu Dr. Jonathan Chrispin'in belirttiğine göre, bir yıldan fazla bir süre sonra hastaların sekizinde aritmi görülmedi, iki hasta ise iyileşme sürecinde sadece tek ve kısa bir epizot yaşadı. Bu sonuç, tedavinin tipik %60'lık başarı oranından daha iyi.
İki hasta hariç hepsi anti-aritmik ilaçlarını da bıraktı.
Daha da önemlisi, kardiyologlar "kritik derecede önemli olduğunu düşündüğümüz bölgelere özel olarak" hedef alarak daha az dokuyu yakabilirler," dedi Chrispin. "Bu prosedürleri potansiyel olarak daha kısa, daha güvenli, daha etkili hale getirebiliriz."
Hopkins ekibi, dijital ikiz yaklaşımını diğer hastanelerle birlikte daha büyük bir çalışmada incelemeyi umuyor ve daha yaygın bir düzensiz kalp ritmi türü olan atriyal fibrilasyon tedavisinde kullanmak için bir deneme başlattı. Diğer araştırmacılar da kanser tedavisinde dijital ikizleri inceliyor.
