隨著數(shù)字孿生的不斷發(fā)展，其在重構復雜解剖結(jié)構、進行人體與醫(yī)療設備間關系的模擬研究方面，正逐漸成為重要的工具和手段。針對醫(yī)療行業(yè)，數(shù)字孿生的關鍵優(yōu)勢之一是能夠通過虛擬測試收集數(shù)據(jù)，來補充臨床試驗，并提供額外的依據(jù)。Medtronic公司，一家在數(shù)字孿生醫(yī)療應用領域處于全球領先的公司，最近利用Simpleware軟件，基于數(shù)字孿生創(chuàng)建了經(jīng)過驗證的機電全心臟模型，來對房室傳導阻滯進行研究。

    數(shù)字孿生模型

    Medtronic公司構建了一個特異化的四腔豬心臟模型并對其進行了驗證，來基于在體數(shù)據(jù)研究耦合的機電現(xiàn)象。主要的工作流程如下：

    將一只切除了房室結(jié)并配有Micra AV™起搏裝置的家豬進行CT掃描，利用Simpleware軟件對掃描數(shù)據(jù)進行分割，識別出心房、并在舒張期末期創(chuàng)建心室，最后剖分有限元網(wǎng)格，完成仿真模型的準備；

    在基于模型進行耦合機電現(xiàn)象研究前，首先利用試驗記錄的LV壓力容積循環(huán)來進行機械校準，隨后通過與在體CT掃描模型對比左右心室面位置來進行確認；

    最后通過對比同樣條件下的房室結(jié)仿真結(jié)果來進行模型功能驗證。

    通過這項研究Medtronic證明，除了阻斷流動，在心室漏搏后的舒張期期間，房室結(jié)還會造成整個心臟上的應力應變升高。而更普遍的，這一項目證明了四腔心臟跳動模型在病理學功能紊亂及方面的機電性能，為心臟的研究提供了珍貴可靠的方法。

    展望

    隨著數(shù)字孿生逐漸成為醫(yī)療設備制造商和臨床工作人員所青睞的研究工具和研究手段，Medtronic公司的這項研究結(jié)果顯示了數(shù)字孿生在加速新療法誕生與機理研究方面的巨大潛力。此外，計算模型高度靈活性的特點也意味著數(shù)據(jù)可以更快速更輕易的獲得，而避免了從病人收集數(shù)據(jù)的風險。

    我們也同樣期待，融合了數(shù)字孿生的計算工作流還會有何種發(fā)展。Simpleware軟件已經(jīng)準備好為這些應用提供快速精確的圖像分割與模型結(jié)果，尤其是通過Simpleware近幾年推出的人工智能模塊，可以極大的加速工作流程，為快速迭代提供了必要的保障。