综述：数字孪生在心脏病学和心血管疾病管理中的应用：综述

《European Journal of Medical Research》：Digital twins in cardiology and cardiovascular disease management: a review

　　

摘要

背景

心血管疾病仍然是全球主要的死亡原因，然而传统的基于人群的风险分层和标准化治疗方案往往无法捕捉到患者在生理、疾病进展和治疗反应方面的个体差异。数字孪生技术是一种动态的、针对患者的计算模型，它整合了多模态临床数据与机制学和人工智能模型，代表了向精准心血管医学转变的范式。

目的

这篇叙述性综述综合了当前关于心脏数字孪生技术的证据，评估了它们在心血管各个亚专业领域的临床应用，并概述了从研究原型到常规临床应用的转化路径。

方法

我们对2023年至2025年间发表的同行评审文献、监管指南文件和行业白皮书进行了全面的叙述性回顾。数据来源包括PubMed、Scopus、监管机构网站（FDA、EMA）以及心血管学会的立场声明。关键词包括“数字孪生”、“计算机模拟心脏病学”、“虚拟心脏”和“计算建模”以及特定疾病的应用。

结果

证据表明，数字孪生技术在多个领域具有可行性和新兴的临床应用价值：电生理学（心房颤动基质映射、室性心律失常风险分层）、设备治疗优化（心脏再同步治疗反应预测）、心力衰竭监测（失代偿预测）以及结构性干预（手术计划）。尽管前瞻性随机对照试验仍然有限，但监管框架越来越多地接受计算机模拟证据在设备开发中的应用。

结论

心脏数字孪生技术正从研究工具向具有实际临床潜力的转化应用发展。要实现广泛的好处，需要前瞻性的结果验证、互操作的基础设施、可靠的不确定性量化以及确保公平获取和伦理应用的治理框架。