使用虚拟人群进行临床试验
一项新的研究表明，在评估一种用于治疗脑动脉瘤的医疗设备时，一项涉及虚拟病人而非真实病人的研究与传统临床试验一样有效。
这些发现证明了所谓的“硅内试验”(in- silica trials)的概念。在这种试验中，研究人员不是招募人们参加现实生活中的临床试验，而是构建患者群体的数字模拟，大致类似于电脑游戏《模拟人生》(The Sims)中构建虚拟群体的方式。
硅内试验可能彻底改变临床试验的进行方式，减少开发新医疗设备和药物的时间和成本，同时减少试验对人类和动物的伤害。
虚拟患者群体是根据临床数据库开发的，以反映年龄、性别和种族，但它们也模拟了疾病影响人体的方式:例如，解剖学、物理学、生理学和血生物化学。然后用这些模拟来模拟治疗和干预措施的影响。
这项由利兹大学领导的国际研究今天(6月23日)发表在了该杂志上自然通讯该公司研究了硅片内试验是否可以复制三个真实的临床试验的结果，这些临床试验评估了一种叫做分流器的设备的有效性，这种设备用于治疗脑动脉瘤，一种血管壁变弱并开始膨胀的疾病。
分流器可以减少流入动脉瘤的血液
导流器是一种小而灵活的网状管，由医生用导管引导到动脉瘤的位置。一旦安装到位，分流器就会引导血液沿着血管流动，减少流入动脉瘤的血液，启动凝血过程，最终切断动脉瘤与血液循环的联系，从而治愈动脉瘤。
如果治疗不成功，动脉瘤会破裂，导致大脑出血和中风。
为了建立他们的概念证明，研究人员必须看看他们的硅内研究结果是否与之前三个主要的流动分流器有效性临床试验的结果一致。
虚拟试验中的“参与者”
研究人员使用从临床数据库中提取的真实患者数据构建了一个虚拟人群，确保匿名的虚拟患者与真实分流器临床试验中使用的患者在年龄、性别和动脉瘤特征。
然后，研究人员建立了一个计算模型该研究分析了植入设备将如何影响每个虚拟患者的血液流动。他们能够研究每个病人不同的生理状况，如正常和高血压，并对病人亚组进行分析，如大动脉瘤或有分支血管的动脉瘤。
硅内试验有82个虚拟病例。
传统的临床试验(称为PUFS、PREMIER和ASPIRe)分别有109、141和207名患者。在传统的试验中，大约有一半的病例高血压．
在硅胶内试验的结果预测，82.9%的血压正常的虚拟患者将通过流量分流器成功治疗。在传统临床试验中，成功治疗人数分别为86.8%、74.8%和76.8%，说明硅内试验复制了传统临床试验的结果。
硅内试验产生“巨大效益”
Alex Frangi教授是计算医学钻石庆典主席和利兹大学皇家工程院新兴技术主席，他监督了这项研究，他说:“结果证明了硅内试验的巨大潜力。我们已经证明，这种方法可以复制传统临床试验的结果，而且它们所花的时间和成本都是通常方法的一小部分。”
在硅内试验中，研究人员还能够调整他们的计算模型，以调查新的预感或新出现的科学发现。
通过模拟物理血液流动在不同的生理条件下，动脉瘤内血液凝结的生物化学，他们能够识别出中风风险更高的亚组患者，有大的复杂形状动脉瘤的患者出血性中风风险更高，有高血压的患者缺血性中风风险更高。
能够进行严格的分析医疗设备这种性能将允许生物医学工程师优化设备设计，减少与治疗相关的风险。
临床试验从几年减少到几个月
Frangi教授说:“硅内试验提供了一个进行虚拟实验的机会，可以解释在传统临床试验中难以研究的概念。
“目前提高我们对新型医疗设备理解的方法很慢，因为传统的试验从设计到完成很容易需要5到8年的时间。
“In-silico试用在某些情况下可以将这段时间缩短到6个月以下，使临床医生和患者更安全、更迅速地获得知识和治疗技术。”
这项研究涉及来自利兹、牛津大学、荷兰拉德bound大学医学中心和比利时鲁汶大学的科学家的国际合作。
颅内分流器的纸-硅胶试验复制并扩展了传统的见解临床试验发表在杂志上自然通讯．
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