Science:使用患者特定的“數(shù)字孿生”為病毒感染建模
Reinhard Laubenbacher和同事在一篇《視角》文章中提出,個(gè)性化的預(yù)測(cè)性計(jì)算機(jī)模擬(或“數(shù)字孿生”,也就是將已知的人體生理學(xué)和免疫學(xué)與特定患者的臨床數(shù)據(jù)相結(jié)合)可以更為有效地治療具體患者的病毒感染。流行病學(xué)的計(jì)算機(jī)模型在應(yīng)對(duì)COVID-19全球大流行中繼續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
政策制定者和醫(yī)療當(dāng)局常常倚仗它們來(lái)通告最有效的公共衛(wèi)生應(yīng)對(duì)措施。但是,目前還沒(méi)有類(lèi)似的工具可以幫助醫(yī)生預(yù)測(cè)病毒感染的過(guò)程,并為具體的COVID-19患者決定最合適的治療方法。“數(shù)字孿生”最初是一個(gè)工程概念,它將真實(shí)數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)建模相結(jié)合,旨在為某實(shí)體事物或系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)虛擬摹本,它可被用作監(jiān)控和評(píng)估其功能或故障的動(dòng)態(tài)模型。
據(jù)Laubenbacher等人披露,醫(yī)療數(shù)字孿生可通過(guò)提供病毒感染和免疫反應(yīng)的個(gè)性化、預(yù)測(cè)性計(jì)算機(jī)模擬來(lái)滿(mǎn)足醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員的需要,從而優(yōu)化治療方法。Laubenbacher等人就建立精確模型以包含受病毒感染影響的林林總總的生物學(xué)過(guò)程和身體系統(tǒng)的挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論。例如,建立有用的數(shù)字孿生需要在臨床醫(yī)生和計(jì)算機(jī)建模人員之間有更好的溝通和數(shù)據(jù)共享,這樣才能將生物學(xué)見(jiàn)解轉(zhuǎn)化為計(jì)算模型。然而,作者指出,為感染組裝數(shù)字孿生所需的許多必要的子模型業(yè)已存在或能被現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)。
此外,醫(yī)學(xué)數(shù)字孿生已開(kāi)始用于人類(lèi)健康的其它領(lǐng)域,其中包括糖尿病治療和小兒心臟內(nèi)科。作者寫(xiě)道:“通過(guò)與機(jī)械知識(shí)、觀察數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)史及人工智能力量相結(jié)合,這類(lèi)醫(yī)學(xué)數(shù)字孿生或能強(qiáng)力增補(bǔ)我們未來(lái)對(duì)抗疾病大流行的工具庫(kù)。
來(lái)源:EurekAlert中文


本文系作者 @TIMEDOO 原創(chuàng)發(fā)布在 肽度TIMEDOO。未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。