Heart-smart technologie: digital twin voorspelt resultaten van medische behandeling

By Team IO

Een nieuw digitaal model bleek de uitkomsten van een medische behandeling met een pacemaker bij patiënten met hartfalen correct te voorspellen. Door middel van een digitale twin – een computermodel dat gegevens verwerkt tot een simulatie – creëerden onderzoekers van de Universiteit Maastricht en het Universitair Medisch Centrum Utrecht een digitale kopie van het hart- en vaatstelsel van de patiënten. Deze technologie kan de weg vrijmaken voor individuele medische behandelingen op maat, schrijft de universiteit in een persbericht.

Om het hart van patiënten uit de studie te simuleren maakten wetenschappers gebruik van een in Maastricht ontwikkeld computermodel, genaamd CircAdapt. Maastrichtse onderzoekers hebben jarenlang aan dit digitale model van het menselijk hart- en vaatstelsel gewerkt. CircAdapt voorspelt heel precies wat de gevolgen zijn van kleine veranderingen in bijvoorbeeld de pompkracht van het hart of de elektrische geleiding. Maar het computermodel kan cardiologen ook helpen om een betere diagnose te stellen. Vaak gaat het bij patiënten met hartfalen namelijk om een combinatie van factoren die tot het specifieke ziektebeeld leidt.

“Deze technologie opent niet alleen de deur voor behandeling op maat bij hartfalen – personalised medicine – maar biedt ook een uniek platform voor proefdiervrij onderzoek naar hart- en vaatziekten en innovatief onderwijs met virtuele patiënten,” zegt Joost Lumens, onderzoeksleider en hoogleraar Biomedische Technologie aan de Universiteit Maastricht. “Met deze veelbelovende resultaten willen we nu prospectieve studies gaan opzetten, zodat we weer een stap dichterbij het daadwerkelijk gebruik van deze innovatie komen.”

€4,5 miljoen voor HeartBeat.bio: Geneesmiddelen voor hartaandoeningen ontdekken met proefdiervrije tests

Het in Wenen gevestigde HeartBeat.bio, een biotechbedrijf dat werkt aan een schaalbaar platform voor het ontwikkelen van medicijnen tegen hartaandoeningen, heeft €4,5 miljoen opgehaald.

Medische behandeling

In het geval van de 45 patiënten met hartfalen voorspelde het computermodel succesvol wat het effect van de pacemakertherapie zou zijn. In werkelijkheid hadden de patiënten in het UMC van Utrecht al zo’n behandeling ondergaan. Op die manier konden de onderzoekers goed nagaan of de door het digitale model voorspelde effecten ook daadwerkelijk hadden plaatsgevonden in het hart van de behandelde patiënten. Dat was zelfs het geval als de therapie niet het gewenste effect bleek te hebben. De Utrechtse cardiologen tonen zich daarom heel tevreden over deze aanpak.

“Dankzij de digitale tweeling hebben wij nu de mogelijkheid om het nut – maar ook het onnut – van een pacemakerbehandeling bij patiënten met hartfalen te voorspellen. Ook kunnen we op deze manier nauwkeuriger patiënten selecteren voor een operatie”, aldus Mathias Meine, hoogleraar Device Therapie bij Hartfalen in Utrecht. “Bovendien kunnen we met dit computermodel laagdrempelig innovaties testen in het digitale lab, en zo nieuwe ideeën voor behandelingen van hartziekten sneller klinisch toepasbaar maken.”