用虚拟人群比较治疗方案
伦敦帝国理工学院（Imperial College London）等机构在 Clinical Pharmacology and Therapeutics 发表综述，讨论计算机模拟临床试验（in silico clinical trials，ISCT）。这类研究建立一组虚拟患者，再模拟药物或其他干预，比较不同条件下的预测反应。
模型的形式多样：既有用方程描述浓度—效应关系的模型，也有包含器官几何结构的三维模型。复杂度取决于研究问题，有的关注离子通道与心肌电活动，有的连接药物分布、组织损伤和全身生理。
作者强调先区分模型结构与构建方式。生理药代模型可采用多个相连区室，同时依据生理机制建立；空间维度较低的模型也能回答药物暴露或系统调节问题。
连接不同时间或空间尺度的模型会增加计算成本。例如，细胞离子通道模型可与组织电传播或心室力学模型联用，再连接较简单的全身循环模型，模拟心脏与循环系统之间的反馈。
虚拟患者有不同程度的个体化
合成虚拟患者通过抽取人群参数产生，例如不同代谢或离子通道特征；混合模型结合部分真实患者资料与人群参数；患者特异性模型则用某一人的数据拟合可变参数。三种方式所需数据不同，适合的队列规模和问题也有所区别。
综述把持续更新的数字孪生单独讨论：它需要接收患者纵向数据，并把预测用于治疗调整。当前很多个体模型只在一个时间点校准，持续更新与干预闭环仍是后续发展的方向。
试验还可以分为回顾性与前瞻性。前者使用已有结局检验模型，后者在临床结果未知时预测干预效应；干预本身也可通过明确的药物作用模型，或治疗前后两套状态模型表示。
心脏安全性已有较具体的虚拟队列案例
作者回顾了一项采用 1,213 个虚拟人心室动作电位模型、模拟 62 个化合物的研究。模型以不同离子电导表现细胞差异，并把复极异常与临床尖端扭转型室性心动过速风险资料比较；原研究报告约 89% 的分类准确率。
其他案例把细胞电活动连接到三维组织，研究收缩与泵血变化，或在心房颤动模型中比较药物复律。此类研究的价值在于把机制差异与不同人群的反应联系起来，再用独立实验或临床资料检验。
综述也介绍肺动脉高压和降脂治疗的虚拟人群研究：前者用既有试验校准模型后再检验另一项长期试验，后者预测多年心血管事件。不同案例分别涉及已完成的验证与仍待临床结果检验的预测。
肺、肾和肝的应用对应不同研发问题
肺部模型主要涉及吸入药物的沉积、吸收和清除。作者介绍将上气道三维结构与下气道一维模型联用的研究，在 6 名患者、10 次吸入实验中验证，并讨论不同肺结构对局部递送的影响。
肾脏案例包括肾功能下降时的药物暴露、SGLT2 抑制剂相关生理变化，以及药物性肾损伤。一个例子将近端小管微生理系统中的 KIM-1 反应连接到药代和生物标志物模型，预测 100 名虚拟患者的血浆及尿液指标。
肝脏部分介绍 DILIsym 等机制模型如何结合药物暴露与个体差异，比较候选药物的肝损伤风险。作者还讨论加入患者几何结构的三维肝模型，指出生理参数的个体校准与几何重建都需要相应资料。
胰岛素模型连接给药与控制系统
胰腺相关应用以 1 型糖尿病模拟器为例。UVA/Padova 模型把葡萄糖、胰岛素和消化过程连接起来，并加入传感器及泵的误差；其合成人群覆盖成人、青少年和儿童。
后续研究使用虚拟队列比较吸入或快速作用胰岛素的剂量策略，也用连续血糖和进餐等患者数据校准模型。闭环给药的效果同时受到药物特性、模型参数和控制设备设置影响。
模型用途决定需要怎样验证
作者梳理了用于医疗器械计算模型和药物开发模型的不同评价框架。模型要回答什么问题、预测对决策有多大影响、错误结论有什么后果，决定了需要提供哪些代码核验、校准、验证和不确定性资料。
对于虚拟人群，验证可以比较群体预测分布与临床数据；更高风险的用途往往需要更充分的独立资料。跨细胞、组织和器官的模型链还需分别说明各部分的数据依据，以及误差如何传播。
扩大应用仍面临计算成本、纵向患者数据不足、不同研究领域协作和模型生命周期管理等问题。作者提出，后续应规范并报告虚拟队列的生成过程，持续与实验和临床数据比较，检验模型在具体用途中的可靠性。
人群参数的选择同样重要。作者介绍了专家判断和敏感性分析等做法，用于确定哪些参数应按患者的个体特征调整；患者数据有限时，能够同时估计的参数数量也受限制。