שימוש באוכלוסיות וירטואליות לניסויים קליניים מגזין חדשות למכשירים רפואיים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


שימוש באוכלוסיות וירטואליות לניסויים קליניים: ניסוי דיגיטלי משוכפל והורחב על תוצאות ניסויים קליניים מסורתיים. פיתוח אוכלוסיות חולים וירטואליות יכול להאיץ את תהליך הניסויים.

מחקר שכלל חולים וירטואליים ולא אמיתיים היה יעיל כמו ניסויים קליניים מסורתיים בהערכת מכשיר רפואי המשמש לטיפול במפרצת מוחית, על פי מחקר חדש.

הממצאים הם הוכחה לתפיסה של מה שמכונה ניסויים בתוך סיליקו, במקום שבמקום לגייס אנשים לניסוי קליני אמיתי, החוקרים בונים הדמיות דיגיטליות של קבוצות חולים, הדומות באופן באופן שבו אוכלוסיות וירטואליות מובנות במחשב הסימס. מִשְׂחָק.

ניסויים בתוך סיליקו עשויים לחולל מהפכה באופן בו נערכים ניסויים קליניים, ולהפחית את הזמן והעלויות של פיתוח מכשירים רפואיים ותרופות חדשות תוך הפחתת נזקים בבני אדם ובעלי חיים בבדיקות.

אוכלוסיות המטופלים הווירטואליות מפותחות ממאגרי מידע קליניים על מנת לשקף גיל, מין ומוצא אתני, אך הן גם מדמות את האופן בו מחלות משפיעות על גוף האדם: למשל, האינטראקציות בין אנטומיה, פיזיקה, פיזיולוגיה וביוכימיה בדם. לאחר מכן נעשה שימוש בסימולציות אלה למודל ההשפעה של טיפולים והתערבויות.

המחקר הבינלאומי, שהובל על ידי אוניברסיטת לידס ודיווח היום (23 ביוני) בכתב העת Nature Communications, בדק האם ניסוי בתוך סיליקו יכול לשחזר את תוצאות שלוש ניסויים קליניים אמיתיים שהעריכו את יעילות המכשיר הנקרא מפנה זרימה, המשמש לטיפול במפרצות מוחיות, מחלה בה דופן כלי הדם נחלש ומתחיל לבלוט.

מבטל זרימה מפחית את זרימת הדם למפרצת

מסיר זרימה הוא צינור רשת קטן וגמיש המונחה על ידי רופא באמצעות צנתר לאתר המפרצת. לאחר שהמקום מפנה הזרימה מכוון את הדם לאורך כלי הדם ומפחית את הזרימה למפרצת, ומתניע תהליך קרישה שבסופו של דבר מנתק את המפרצת ממחזור הדם ובכך מרפא אותה.

ללא טיפול מוצלח, המפרצת יכולה להתפוצץ ולגרום לדימום במוח ולשבץ מוחי.

כדי לבסס את הוכחת הרעיון שלהם, החוקרים נאלצו לבדוק אם התוצאות ממחקרם ב- in-silico הסכימו עם התוצאות משלושה ניסויים קליניים עיקריים קודמים בנושא יעילותם של מעבירי זרימה.

'המשתתפים' במשפט הווירטואלי

החוקרים בנו אוכלוסייה וירטואלית תוך שימוש בנתוני חולים אמיתיים השואבים ממאגרי מידע קליניים, והבטיחו כי המטופלים הווירטואליים האנונימיים דומים היטב לחולים ששימשו בניסויים קליניים מפוזרים של זרימה אמיתית מבחינת גיל, מין ומאפייני מפרצת.

לאחר מכן בנו החוקרים מודל חישובי שניתח כיצד המכשיר המושתל ישפיע על זרימת הדם אצל כל אחד מהחולים הווירטואליים. הם הצליחו לחקור מצבים פיזיולוגיים שונים עבור כל מטופל, כמו לחץ דם תקין וגבוה, ולבצע ניתוחים על תת-קבוצות של מטופלים, כמו אלה עם מפרצת גדולה או מפרצת עם כלי ענף.

במשפט הסיליקאי היו 82 מקרים וירטואליים.

בניסויים הקליניים המסורתיים (שנקראו PUFS, PREMIER ו- ASPIRe) היו 109, 141 ו- 207 חולים, בהתאמה. כמחצית מהמקרים בניסויים המסורתיים סבלו מלחץ דם גבוה.

תוצאות הניסוי in-silico ניבאו כי 82.9% מהחולים הווירטואליים עם לחץ דם תקין יטופלו בהצלחה באמצעות מפנה זרימה. בניסויים הקליניים המסורתיים, מספר האנשים שטופלו בהצלחה היה 86.8%, 74.8% ו- ​​76.8%, בהתאמה, ובכך הראה כי הניסוי ב- silico משכפל את תוצאות הניסויים הקליניים המסורתיים.

ניסויים ב- silico מייצרים 'יתרונות עצומים'

פרופסור אלכס פרנגי, יו"ר יובל היהלומים ברפואה חישובית והיו"ר האקדמיה המלכותית להנדסה בטכנולוגיות מתפתחות באוניברסיטת לידס, אשר פיקח על המחקר, אמר: "התוצאות מדגימות את הפוטנציאל העצום של ניסויים בסיליקו. הראינו שהגישה יכולה לשחזר את ממצאי הניסויים הקליניים המסורתיים – והם עושים זאת בשבריר מהזמן שלוקח בדרך כלל, ובשבריר מהעלות. "

בניסוי in-silico החוקרים הצליחו גם להתאים את המודל החישובי שלהם כדי לחקור תחושות חדשות או ממצאים מדעיים מתעוררים.

על ידי דוגמנות לפיזיקה של זרימת הדם ולביוכימיה של קרישת דם במפרצות במצבים פיזיולוגיים שונים, הם הצליחו לזהות תת-קבוצות של חולים בסיכון גבוה יותר לשבץ מוחי, עם חולים עם מפרצת גדולה בצורת מורכבות בסיכון גבוה יותר לשבץ דימומי. וחולים עם יתר לחץ דם בסיכון גבוה יותר לשבץ מוחי איסכמי.

היכולת לנתח בצורה קפדנית את ביצועי המכשור הרפואי בדרך זו תאפשר למהנדסים ביו-רפואיים לייעל את תכנון המכשיר ולהפחית את הסיכונים הכרוכים בטיפול.

ניסויים קליניים 'נחתכו משנים לחודשים'

פרופסור פרנגי אמר: "ניסויים בתוך סיליקו מציעים הזדמנות לעשות ניסויים וירטואליים שיכולים להסביר מושגים שקשה ללמוד אותם בניסויים קליניים קונבנציונליים.

"הגישה הנוכחית לשיפור הבנתנו לגבי מכשירים רפואיים חדשים הינה איטית, מכיוון שניסויים קונבנציונליים יכולים לארוך חמש עד שמונה שנים בקלות, מעיצובם ועד לסיומו.

"ניסויים בסיליקו עשויים להפחית תקופה זו לפחות מחצי שנה בנסיבות מסוימות, ולהפוך את הידע והטכנולוגיות הטיפוליות לבטוחות יותר וזמינות יותר לרופאים ולמטופלים."

המחקר כלל שיתוף פעולה בינלאומי בין מדענים מלידס, אוניברסיטת אוקספורד, המרכז הרפואי של אוניברסיטת רדבו בהולנד ו- KU Leuven בבלגיה.

העיתון – ניסוי תוך-סיליקאי של הסטת זרימה תוך גולגולתי משכפל ומרחיב תובנות מניסויים קליניים קונבנציונליים – מתפרסם בכתב העת Nature Communications.

המחקר מומן באמצעות האקדמיה המלכותית להנדסה (INSILEX), @neurIST מהנציבות האירופית ומרכז המועצה לחקר ההנדסה והפיזיקה למרכז להכשרת דוקטורט על דינמיקת נוזלים.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-06-23 18:40:22

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר