葛均波院士畅想“心脏元宇宙”：构建患者的数字孪生

从2018年东方会上AI机器人“小葛”，到2021年的辅助介入手术机器人，再到元宇宙，作为中国心血管领域的学术和临床带头人，中国科学院院士、复旦大学附属中山医院心内科主任葛均波一直在探索新技术在临床方面的应用，从而使更多患者能够受益于新技术。在2022年中国医师协会心血管内科医师年会的主旨报告中，他“跨界”带来对元宇宙在心血管病患者健康管理应用的畅想，这也是他首次系统性地谈论元宇宙在医学方面的应用前景。

葛均波表示：“未来已来，元宇宙在心血管领域的应用也必将逐步实现。”

基于“元宇宙”（Metaverse），葛均波提出了“心脏元宇宙”——“心宇宙”（Cardioverse）的概念。他从元宇宙的特征分析称，“元宇宙”主要包括增强现实、生活记录、镜像世界和虚拟世界四种形式，以及从外部到内在、从虚拟到增强的两个维度，这同样适用于“心脏元宇宙”概念。

葛均波在主旨报告中解释称：“对应来看，心脏元宇宙的具体应用分别是3D心脏动画及AR眼镜、心血管健康可穿戴设备、实时医学教育空间以及虚拟医院和虚拟诊疗室。”

葛均波表示，元宇宙在医学领域的应用主要通过人工智能、增强现实技术、5G网络、区块链技术和数字孪生（云计算）五大技术系统支持完成。其中，人工智能已经通过电子健康记录、心电影像等大数据等方式助力医学发展，在生活方式干预、遗传学、多组学、可穿戴设备等诸多方面均有应用，可涵盖疾病筛查、风险预测、辅助诊断、辅助治疗和随访监测等方面。

而增强现实技术则可贯穿手术全程，应用于包括血管腔内治疗、远程医疗等多个领域。目前国内外已经有不少科技企业在开发用于医疗的增强现实设备，来辅助医生在术前和术中进行更为精准的预判和治疗。

葛均波在报告中着重谈到，患者的“数字孪生”在未来将会有极大的应用前景。“在元宇宙中，构建个体化的数字孪生就是将真实个体的生物学、机体、器官、组织、多细胞和亚细胞等维度的数据创建为模型，再由模型构造数字孪生，通过数字孪生具体数据预测真实个体发病风险、作出疾病诊断、分析预后情况和进行治疗优化。”葛均波表示。

构建患者的“数字孪生”，可以在基于AI监测泛血管健康管理方面发挥作用，从而在患者病情恶化之前提前采取预防措施。葛均波向第一财经记者举例称，比如有个人喜欢吃烧烤牛排、喝啤酒、爱喝咖啡，即便没有明确的心血管病史，但如果有家族病史，并诊断为高血压、高胆固醇血症等，那么就要引起重视，这时候建立一个表征患者的“数字孪生”，对于心血管事件的预防很有必要。

“患者可以通过居家监测、佩戴可穿戴设备等，记录他的医疗和生活方式数据，包括血压、氧饱和度、心率、心电图以及凡血管多维度信息等。”葛均波表示。

而通过越来越多智能设备的连接，也可以提醒患者改善生活方式。“比如未来咖啡机也可以连接到患者的智能可穿戴设备，从而对患者心率上升、电解质失衡等表现进行综合评估，并对患者做出风险提示。”葛均波告诉第一财经记者。

在葛均波看来，患者数字孪生的作用主要有三方面，首先是与患者交互，安抚患者，患者可以向人工智能提出问题并获得解答；数字孪生还能够及时将患者的数据发送给医生，并制定下一步的诊疗策略；当患者需要急救时，数字孪生会发出警报并提醒开展急救，同时呼叫救护车，并向医院提供所有数据，让医院做好准备。

“医疗元宇宙将是虚拟医院依赖可穿戴设备远程获取数据，并在多组学测试人工智能辅助下，实现精准治疗的重要手段。”葛均波对第一财经记者表示，“未来每个人都会有不同世界的两个自己。”