Digitaalisen kaksosteknologian hyödyntäminen terveydenhuollossa: Hyödyt ja vaikutukset hypertrofisen kardiomyopatian tapaustutkimuksen valossa

Kirjoittajat

• Annariina Koivu Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta, Tampereen yliopisto, Tampere; Tutkimus- ja innovaatiopalvelut, Tampereen yliopisto, Tampere
• Mark van Gils Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta, Tampereen yliopisto, Tampere
• Antti Ahola Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta, Tampereen yliopisto, Tampere
• Katriina Aalto-Setälä Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta, Tampereen yliopisto, Tampere
• Jari Hyttinen Lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta, Tampereen yliopisto, Tampere

DOI:

https://doi.org/10.23996/fjhw.154831

Avainsanat:

hypertrofinen kardiomyopatia, digitaalinen kaksonen

Abstrakti

Yksi keskeisistä strategisista trendeistä, digitaalista kaksosta (Digital Twin, DT) hyödyntävä teknologia, on löytänyt menestyksekkäästi sovelluskohteita eri aloilta ja on nyt nousemassa myös terveydenhuollon käyttöön. HEU-hanke SMASH-HCM tutkii DT-teknologian mahdollisuuksia parantaa yksilöllistä terveydenhuoltoa keskittyen hypertrofiseen kardiomyopatiaan (HCM). HCM on yleisin perinnöllinen sydänsairaus ja se voi johtaa äkilliseen sydänkuolemaan.
SMASH-HCM-hankkeessa on mukana 8 tutkimuskumppania, 3 sairaalaa, 3 pk-yritystä ja kansainvälinen terveysteknologiayritys yhteistyössä potilaiden kanssa. Hankkeen tavoitteena on kehittää DT-alusta, joka parantaa merkittävästi HCM-potilaiden riskiluokittelua yhdistämällä potilastietoja sydän- ja verenkiertoelimistön monitasoisiin biofysikaalisiin, laskennallisiin ja dataohjattuihin malleihin. Hanke edustaa merkittävää edistysaskelta ihmisille suunnattujen DT-teknologioiden saralla hyödyntämällä in-vitro- ja in-silico-malleja, rakenteellista ja rakenteetonta data-analyysiä sekä selitettäviä tekoälymalleja. Malleja yhdistelmällä luodaan päätöksentekoa tukeva työkalu terveydenhuollon ammattilaisten ja potilaiden tarpeisiin.
Hankkeen varhaisiin tuloksiin kuuluu muun muassa HCM-spesialisteilta kerätty tieto kliinisistä tarpeista, joka on muutettu alustan toiminnallisiksi vaatimuksiksi. Hankkeessa on edistytty in-vitro HCM-potilaiden solulinjojen ja 3D-sydänkudosmallien kehittämisessä, sekä ensimmäisten HCM-spesifisten sähköfysiologian, biomekaniikan ja energetiikan sisältävien in-silico-mallien luomisessa, aina solutasolta kokonaisen sydämen ja verisuonivasteiden tasolle. DT-teknologian soveltaminen HCM:ään tukee siirtymistä P4-lääketieteeseen (ennakoiva, ennaltaehkäisevä, henkilökohtainen, osallistava).