近日，弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）研發(fā)的一種新型數(shù)字孿生技術(shù)，成功應(yīng)用于其人工胰腺系統(tǒng)，使得系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶不斷變化的需求進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，同時(shí)允許用戶自主調(diào)整設(shè)置。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國際權(quán)威期刊《npj Digital Medicine》上。

該技術(shù)被稱為“adaptive biobehavioral control”（自適應(yīng)生物行為控制），通過每兩周一次的調(diào)整，幫助人工胰腺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的血糖管理。用戶還可通過虛擬工具，利用自身數(shù)據(jù)模擬和測(cè)試不同的血糖控制方案，以安全的方式預(yù)先觀察調(diào)整效果。研究顯示，在為期六個(gè)月的試驗(yàn)中，使用該技術(shù)的參與者血糖維持在健康范圍內(nèi)的時(shí)間從72%提升至77%，平均血糖水平也出現(xiàn)了小幅但有意義的下降。

弗吉尼亞大學(xué)糖尿病技術(shù)中心主任Boris Kovatchev博士表示：“人工胰腺系統(tǒng)需要用戶不斷調(diào)整，以適應(yīng)個(gè)體不斷變化的胰島素需求。這項(xiàng)研究首次實(shí)現(xiàn)了為每個(gè)人建立一個(gè)‘digital twin’（數(shù)字孿生）模型，將用戶映射到云端，允許他們?cè)诎踩哪M環(huán)境中，使用自己的數(shù)據(jù)探索系統(tǒng)調(diào)整的反應(yīng)?！?/p>

所謂“數(shù)字孿生”，即通過計(jì)算機(jī)模型模擬用戶體內(nèi)的糖代謝過程。該模型不僅幫助人工胰腺更好地跟蹤和適應(yīng)用戶身體及行為的變化，還為用戶提供了與系統(tǒng)互動(dòng)的方式。例如，用戶可以先在模擬環(huán)境中試驗(yàn)調(diào)整夜間胰島素釋放量的不同設(shè)置，確認(rèn)效果后再應(yīng)用于實(shí)際生活。

Kovatchev博士強(qiáng)調(diào)：“在人機(jī)共同適應(yīng)過程中，數(shù)字孿生技術(shù)尤為關(guān)鍵。尤其對(duì)于像1型糖尿病這樣治療需要患者與設(shè)備共同決策的疾病，它極大地促進(jìn)了這種協(xié)同調(diào)整?！?/p>

這項(xiàng)研究為未來智能糖尿病管理系統(tǒng)的發(fā)展提供了重要思路，有望顯著提升患者的生活質(zhì)量和治療效果。

參考文獻(xiàn)：Boris P. Kovatchev et al, Human-machine co-adaptation to automated insulin delivery: a randomised clinical trial using digital twin technology,?npj Digital Medicine?(2025).?DOI: 10.1038/s41746-025-01679-y

編輯：王洪

排版：李麗