Наука та дослідження

Випробування вакцин і ліків прискорюються завдяки цифровій моделі людини.

Привіт, дорогі мої читачі!Заміна людей цифровими моделями може зробити клінічні випробування більш швидкими і безпечними. Так вважає Даніель Е. Уртадо-ад’юнкт-професор Папського католицького університету Чилі.

Один з десяти найвпливовіших вчених майбутнього, на думку Всесвітнього економічного форуму. Кожен день, здається, якийсь новий алгоритм дозволяє комп’ютерам діагностувати хворобу з безпрецедентною точністю, оновлюючи прогнози говорять, що комп’ютери скоро замінять лікарів. Що робити, якщо комп’ютери зможуть замінити і пацієнтів? Якби віртуальні люди могли замінити реальних людей на деяких етапах випробувань коронавірусної вакцини, наприклад, це могло б прискорити розробку профілактичного інструменту і уповільнити пандемію.

Точно так само потенційні вакцини, які навряд чи спрацюють, можна було б виявити заздалегідь, скоротивши витрати на їх випробування і уникнути їх тестування на добровольцях. Розроблювані технології “In silico medicine”, дадуть перевагу при тестуванні ліків і методів лікування на віртуальних органах або системах організму З’явиться можливість передбачити, як реальна людина буде реагувати на терапію. У найближчому майбутньому реальні пацієнти будуть необхідні в дослідженнях на пізніх стадіях, але в дослідженнях компанії «Silico» можна буде швидко і недорого провести перші оцінки безпеки та ефективності, різко скоротивши кількість живих людей, необхідних для експериментів.

З віртуальними органами моделювання починається з подачі анатомічних даних, отриманих з не інвазивного зображення реального органу людини з високою роздільною здатністю, в складну математичну модель механізмів, що керують функцією цього органу. Алгоритми, що працюють на потужних комп’ютерах, дозволяють отримані рівняння і невідомі, створюючи віртуальний орган, який виглядає і поводиться як реальний. Розроблені в» Silico ” методи клінічних випробувань вже певною мірою використовуються.

Наприклад, управління з контролю за харчовими продуктами та ліками США використовує комп’ютерне моделювання замість випробувань на людях для оцінки нових мамографічних систем. Агентство також опублікувало керівництво з розробки випробувань ліків і пристроїв, які включають віртуальних пацієнтів. Крім прискорення результатів і зниження ризиків клінічних випробувань, розробки In silico medicine можуть використовуватися замість ризикованих втручань, необхідних для діагностики або планування лікування певних захворювань.

Наприклад, комп’ютерна томографія коронарної ангіографії (CTCA) схвалений FDA, дозволяє клініцистам ідентифікувати ішемічну хворобу серця на основі КТ-зображень серця і судин, що постачають його кров’ю. Система Heartflowвикористовує ці зображення для побудови гемодинамічної моделікрові, що проходить через коронарні кровоносні судини, тим самим ідентифікуючи аномальні стани і їх тяжкість. Без цієї технології лікарям доведеться робити інвазивну ангіограму, щоб вирішити, чи варто і як втручатися.

Експерименти на цифрових моделях окремих пацієнтів також можуть допомогти персоналізувати терапію для будь-якої кількості станів і вже використовуються в лікуванні діабету. Філософія, що лежить в основі силіко-медицини, не нова. Здатність створювати і моделювати роботу об’єкта в сотнях робочих умов була наріжним каменем інженерної думки протягом десятиліть, наприклад, для проектування електронних схем, літаків і будівель.

Але на шляху його широкого впровадження в медичні дослідження і лікування залишаються різні перешкоди. По-перше, передбачувальна надійність цієї технології повинна бути підтверджена, а для цього буде потрібно кілька удосконалень. Вони включають в себе створення високоякісних медичних баз даних з великої, етнічно різноманітної бази пацієнтів, в якій є як жінки, так і чоловіки; уточнення математичних моделей для обліку багатьох взаємодіючих процесів в організмі; і подальшу модифікацію методів штучного інтелекту, які були розроблені головним чином для комп’ютерного розпізнавання мови і зображень і повинні бути розширені, щоб забезпечити біологічне розуміння.

Наукове співтовариство та галузеві партнери вирішують ці проблеми за допомогою таких ініціатив, як проект Living Heart від Dassault Systèmes, Інститут людини для інтегративних біомедичних досліджень та Microsoft Healthcare NExT. У світі вже схвалені деякі види комерційного використання комп’ютерної діагностики, але для задоволення нормативних вимог потрібен значний час і гроші. Створення попиту на ці інструменти є складним завданням, враховуючи складність екосистеми охорони здоров’я.
У silico медицина повинна бути в змозі забезпечити економічно ефективну цінність для пацієнтів, клініцистів і медичних організацій, щоб прискорити їх впровадження цієї технології. Дорогі читачі!Коментуйте!Ставте лайк, коль зацікавило і сподобалося!Діліться з друзями і, підписуйтесь, щоб не втратити канал!Ті ж, хто зацікавився, і не проти ознайомитися з оригіналом статті, може перейти за посиланням: «Virtual Patients Could Revolutionize Medicine».

Related posts

Leave a Comment