弗吉尼亞大學開發(fā)的“數(shù)字孿生”技術助力人工胰腺系統(tǒng)實現(xiàn)個性化調控,改善1型糖尿病管理-肽度TIMEDOO

近日,弗吉尼亞大學(University of Virginia)研發(fā)的一種新型數(shù)字孿生技術,成功應用于其人工胰腺系統(tǒng),使得系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶不斷變化的需求進行自適應調節(jié),同時允許用戶自主調整設置。相關研究成果已發(fā)表在國際權威期刊《npj Digital Medicine》上。

該技術被稱為“adaptive biobehavioral control”(自適應生物行為控制),通過每兩周一次的調整,幫助人工胰腺系統(tǒng)實現(xiàn)更加精準的血糖管理。用戶還可通過虛擬工具,利用自身數(shù)據(jù)模擬和測試不同的血糖控制方案,以安全的方式預先觀察調整效果。研究顯示,在為期六個月的試驗中,使用該技術的參與者血糖維持在健康范圍內的時間從72%提升至77%,平均血糖水平也出現(xiàn)了小幅但有意義的下降。

弗吉尼亞大學糖尿病技術中心主任Boris Kovatchev博士表示:“人工胰腺系統(tǒng)需要用戶不斷調整,以適應個體不斷變化的胰島素需求。這項研究首次實現(xiàn)了為每個人建立一個‘digital twin’(數(shù)字孿生)模型,將用戶映射到云端,允許他們在安全的模擬環(huán)境中,使用自己的數(shù)據(jù)探索系統(tǒng)調整的反應?!?/p>

所謂“數(shù)字孿生”,即通過計算機模型模擬用戶體內的糖代謝過程。該模型不僅幫助人工胰腺更好地跟蹤和適應用戶身體及行為的變化,還為用戶提供了與系統(tǒng)互動的方式。例如,用戶可以先在模擬環(huán)境中試驗調整夜間胰島素釋放量的不同設置,確認效果后再應用于實際生活。

Kovatchev博士強調:“在人機共同適應過程中,數(shù)字孿生技術尤為關鍵。尤其對于像1型糖尿病這樣治療需要患者與設備共同決策的疾病,它極大地促進了這種協(xié)同調整?!?/p>

這項研究為未來智能糖尿病管理系統(tǒng)的發(fā)展提供了重要思路,有望顯著提升患者的生活質量和治療效果。

參考文獻:Boris P. Kovatchev et al, Human-machine co-adaptation to automated insulin delivery: a randomised clinical trial using digital twin technology,?npj Digital Medicine?(2025).?DOI: 10.1038/s41746-025-01679-y

編輯:王洪

排版:李麗