Rewolucja w leczeniu udarów. „Wirtualny bliźniak” pozwoli dobrać najlepszą metodę
Do udaru mózgu dochodzi w wyniku zatrzymania dopływu krwi do mózgu. Wyróżnia się dwa główne typy udaru: niedokrwienny i krwotoczny. Jest to jedna z głównych przyczyn długotrwałej niepełnosprawności, ale też drugi najczęstszy powód śmierci na całym świecie. Naukowcy z Amsterdam University Medical Center (UMC), a także ich współpracownicy – inni specjaliści z 12 krajów otrzymali grant od Komisji Europejskiej opiewający na 10 milionów euro. Dzięki temu w ciągu sześciu lat ma zostać zrealizowany projekt, dotyczący wirtualnych zabiegów na „cyfrowym bliźniaku” pacjenta z udarem. Choć brzmi to nieco jak scena z filmu science fiction, to przeprowadzanie takich zabiegów w przypadku pacjentów z udarem krwotocznym i niedokrwiennym pozwoli wybrać najlepszą metodę leczenia, a w konsekwencji też ograniczyć ryzyko z nim związane. Koniecznie sprawdźcie też, jakie są pierwsze objawy udaru mózgu – często je ignorujemy.
Wybór najlepszej metody leczenia udarów
Przez wiele lat badacze przeprowadzali symulacje, które dotyczyły projektów samochodów czy samolotów. Już za jakiś czas podobne symulatory zostaną także wprowadzone do medycyny. „Symulacje komputerowe w naszej pracy mogą być niezwykle cennym narzędziem. W ramach tego projektu chcemy najpierw przetestować leczenie poszczególnych pacjentów po udarze na »cyfrowym bliźniaku«. Lekarze mogą zobaczyć w symulacji, które leczenie działa, a które nie” – powiedział profesor Henk Marquering, specjalista od translacyjnej sztucznej inteligencji na Amsterdam UMC.
W efekcie pacjent będzie mógł otrzymać optymalne leczenie. W sytuacji, gdy na przykład konieczne będzie usunięcie zakrzepu krwi w przypadku udaru niedokrwiennego – lekarze dzięki „cyfrowemu bliźniakowi” będą mogli sprawdzić, czy określone leczenie pozostawi zakrzep nienaruszony, czy ulegnie on fragmentacji, która może być potencjalnym zagrożeniem dla pacjenta. „Teraz dowiadujemy się, co jest dobre dla konkretnego pacjenta. Im więcej pomiarów możemy umieścić w »cyfrowym bliźniaku«, tym dokładniej możemy przewidzieć, jakie będzie najlepsze leczenie” – powiedział Alfons Hoekstra, profesor nauk obliczeniowych na Uniwersytecie w Amsterdamie.
Czym dokładnie będzie „cyfrowy bliźniak”?
Specjaliści zaznaczają, że takie „cyfrowe bliźniaki” mają być prawdziwym modelem pacjenta, a nie jedynie animacją. „Wprowadzamy ciśnienie krwi, rytm serca, informacje ze skanu mózgu i inne dane medyczne pacjenta po udarze. Następnie generowany jest rodzaj »cyfrowego bliźniaka«, na którym możemy symulować leczenie” – wyjaśnił Alfons Hoekstra.
Działanie „cyfrowego bliźniaka” będzie polegać na wprowadzaniu danych do modelu komputerowego w sposób oparty na wiedzy „To nowa aplikacja, którą tutaj ćwiczymy. Łączymy dane komputerowe z posiadaną wiedzą fizyczną i biologiczną. Współpracują tu informatycy i lekarze” – zauważył Hoekstra. Przez najbliższe lata naukowcy będą pracować nad technologią, dzięki której możliwe będzie stworzenie takich „cyfrowych bliźniaków”. Gdy specjaliści już ją wdrożą, będą potrzebować około dwóch lat, by przekształcić ją w symulacje komputerową, którą będzie można wykorzystywać w praktyce. Cały projekt ma trwać sześć lat.