Ученые впервые создали более 3 800 анатомически точных цифровых моделей сердца, чтобы изучить влияние возраста, пола и образа жизни на развитие сердечных заболеваний. Исследование провели специалисты из Королевского колледжа Лондона (King’s College London), Имперского колледжа Лондона (Imperial College London) и Института Алана Тьюринга (The Alan Turing Institute). Результаты опубликованы в журнале «Nature Cardiovascular Research».
Методы исследования
Цифровые двойники сердца построены на основе данных реальных пациентов из UK Biobank и группы людей с сердечными заболеваниями. Каждая модель имитирует электрические и структурные особенности органа, позволяя изучать процессы, которые сложно отследить в реальности.
Для создания такого количества моделей исследователи использовали машинное обучение и ИИ, что ускорило процесс и сократило ручной труд.
«Цифровой двойник — это не просто диагностический инструмент. Он помогает предсказать, как болезнь будет развиваться и как пациент отреагирует на лечение», — пояснил Стивен Нидерер (Steven Niederer), старший автор работы.
Результаты исследования
Анализ моделей показал, что возраст и ожирение изменяют электрические свойства сердца, повышая риск заболеваний. Также выяснилось, что различия в показаниях ЭКГ у мужчин и женщин связаны с размером сердца, а не с проводимостью сигналов.
«Эти данные помогут персонализировать настройки кардиостимуляторов и создать targeted-терапии для разных групп пациентов», — отметил Пабло Ламата (Pablo Lamata), научный сотрудник Королевского колледжа Лондона (King’s College London).
Заключение
Исследование открывает путь к разработке профилактических стратегий и новых лекарств. Следующий этап — изучение связи функции сердца с генетикой.
«Это позволит понять, как вариации генов влияют на работу органа, и улучшить персонализированную медицину», — добавила Шуан Цянь (Shuang Qian), научный сотрудник и ведущий автор работы.
Ученые подчеркивают, что технология цифровых двойников, хотя и требует ресурсов, способна трансформировать кардиологию. Однако для внедрения в клиническую практику необходимы дополнительные исследования с участием разнообразных популяций.
Литература:
Nature Cardiovascular Research (2025). DOI: 10.1038/s44161-025-00650-0 www.nature.com/articles/s44161-025-00650-0