Nem lenne sem veszélytelen, sem etikus terheseket vizsgálni csak azért, hogy megkapjuk a választ, és csecsemőkön sem lenne ildomos kipróbálni a felnőtteknél bevált szívritmus-szabályozót. Pedig ahogy a technika fejlődik, egyre több az olyan orvosi eszköz, amellyel kapcsolatban sem emberi közreműködéssel, sem állatkísérletekkel nem vizsgálható kérdések merülnek fel. Ezért „születtek meg” az első műbetegek.

Ezeknek az élethű kinézetű, számítógép-vezérelte modelleknek ma már egészen fejlett változatai szolgálják a kutatásokat. Méret, alak, összetétel terén reálisan utánozzák a bőrt, a csontokat, a szerveket. Az orvosi műszereket gyártó cégek biztonságosabban, olcsóbban, és főleg korábbi fejlesztési fázisban kísérletezhetnek velük, mint az önkéntesekkel. Így az új ötletek is gyorsabban juthatnak el a forgalmazási engedélyt kiadó hatóság elé, és a kisebb fejlesztési költség valószínűleg a kereskedelmi árukon is meglátszik majd.

Amint a The Wall Street Journal december végén beszámolt róla, az egyesült államokbeli Rensselaer Műszaki Intézetben egy mérnökökből álló csoport George Xu vezetésével azt tanulmányozza, hogyan hat a sugárzás az emberi testre. A komputertomográfiás (CT) vizsgálatot világszerte gyakran alkalmazzák a csontok és szövetek leképezésére, de a vele járó sugárzás károsíthatja a sejteket. A tumoros betegek sugárterápiája szintén ilyen mellékhatással fenyeget. Xu munkacsoportja virtuális betegeket tesz ki virtuális sugárzásnak. A sugárzás szimulálása korántsem egyszerű – fel kell térképezni, hogyan hatol át a hullám a testen, és milyen kölcsönhatásba lép a különféle biológiai struktúrákkal. A csontok például elnyelik, a zsír pedig szétszórja a sugarakat. A kutatók létrehoztak egy elhízott virtuális beteget, hogy kimutassák, mi történik a sugárzással járó orvosi beavatkozás során az ilyen testalkatú páciensek testében.

Céljuk az volt, hogy meghatározzák, mekkora az a sugárdózis, ami még kiváló minőségű képek készítését teszi lehetővé a diagnosztizáló orvos számára, viszont nem károsítja a beteg sejtjeit. A dózisválasztáshoz a mai gyakorlatban egy nem igazán pontos számítógépes szoftver áll rendelkezésre, amely a beteg életkora, súlya és magassága alapján ad hozzávetőleges értéket. Xu sokkal pontosabb számítást ígér a diagnosztikához, míg egy velük párhuzamosan dolgozó kutatócsoport a terápiát tökéletesíti azáltal, hogy a rákkezeléskor adott dózisok ép sejtekre gyakorolt hatását vizsgálva.

Ugyancsak ebben az intézetben fejlesztik a VirtualDose nevű számítógépes programot, amely hasi CT-vizsgálatot modellez hat hónapos terheseknél. Sikerült vele kimutatni, hogy bár a magzatot is éri sugárzás a vizsgálatkor, a rá jutó adag 40 százalékkal kisebb, mint azt a ma használatos, meglehetősen durva kalkulációt biztosító programok mutatták. A kutatók remélik, hogy a virtuális beteggel nyert adatok nagy segítséget jelentenek majd az orvosoknak, amikor el kell dönteniük, hogy egy hirtelen kialakult hasi betegség esetén a kismama kivizsgálásának elmaradása, vagy a magzat károsodásának lehetősége jelent-e nagyobb kockázatot.

Az intézet további érdekes programja a főként felnőtteknél alkalmazott eszközök – ilyen például a testbe ültethető defibrillátor – gyermekekre adaptálásának vizsgálata. Ilyen eszközt akkor ültetnek be, ha egy potenciálisan halálos szívritmuszavar gyógyszerekkel nem kezelhető, ami többnyire felnőtteknél fordul elő. Néha azonban csecsemőkorban is szükség lenne a defibrillátorra – csakhogy effajta alkalmazásáról keveset tudunk, és roppant kockázatos lenne a beteg apróságokon kikutatni a megfelelő eszközt és eljárást.

A gyerekszív anatómiai szerkezete eltér a felnőttétől. A műbeteg azonban ez esetben is segíthet meghatározni, hogy hová kell elhelyezni a gyermekszíven az elektródokat, hogy az a legjobban érzékelhesse a kóros ritmust és minimális mellékhatással korrigálja azt.

A gyógyszerek egyesült államokbeli forgalmazását engedélyező Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) képalkotó eszközökkel foglalkozó osztályának vezetője, Kyle Myers úgy nyilatkozott a The Wall Street Journalnak, hogy a hatóság – a valódi páciensek kisebb kockázatának reményében – elfogadja és szívesen értékeli a műbetegekkel nyert adatokat. Reményei szerint a modellek hamarosan a gyógyszereket tesztelő klinikai vizsgálatokban is kiválthatják az önkénteseket.

A virtuális beteggel biztonságosan megítélhető, mekkora sugárzás éri a magzatot, amikor az anyát vizsgálják