虛擬心臟是利用計算機建模，通過人機交互來模擬心臟的形態(tài)、生理結(jié)構(gòu)及功能的一種綜合模型。
虛擬心臟可高精度、個性化模擬心臟分子、基因、蛋白、細胞、組織、器官等各層次結(jié)構(gòu)，及生理、病理和藥理過程，在醫(yī)學(xué)教育、心血管疾病研究、新藥/新療法/新儀器開發(fā)、虛擬手術(shù)、非侵入性疾病診斷與溯源等領(lǐng)域具有廣闊開發(fā)前景。
在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，虛擬心臟從形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能等方面再現(xiàn)了活體心臟的心臟收縮跳動、電活動等活動，有助于醫(yī)學(xué)生更好、更全面地理解心臟活動，從而提高其臨床診斷和治療能力；在新藥開發(fā)領(lǐng)域，虛擬心臟可預(yù)測病理、生理條件下藥物對心臟的作用機制和影響，實現(xiàn)藥物療效評估，降低藥物研發(fā)風(fēng)險和成本。
虛擬心臟涉及技術(shù)多，集合了電生理學(xué)、分子學(xué)、解剖學(xué)、機械學(xué)、神經(jīng)學(xué)、流體力學(xué)、生化控制等技術(shù)于一體。虛擬心臟是對心臟形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的模擬，心臟是人體循環(huán)系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密，虛擬心臟技術(shù)實現(xiàn)難度大。但虛擬心臟潛在應(yīng)用前景和價值巨大，是國際生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究熱點課題。
虛擬心臟建模仿真是國際生理組計劃（PhysiomeProject）中Cardiome子計劃。在全球范圍內(nèi)，虛擬心臟相關(guān)研發(fā)單位及企業(yè)包括Heartbeat Health、Moving Analytics、ELEM BioTech、達索公司、斯坦福大學(xué)、約翰•霍普金斯大學(xué)、南安普頓大學(xué)、北京智源人工智能研究院、浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所、杭州心運醫(yī)療科技等。
虛擬心臟對心血管疾病研究和治療具有重要意義。近年來，在人口老齡化背景下，心血管疾病患病率呈持續(xù)增長態(tài)勢，我國人口基數(shù)龐大，心血管疾病患者規(guī)模位居全球前列，現(xiàn)達3.3億人以上。心血管疾病防治形勢日益嚴峻，虛擬心臟市場可發(fā)展空間廣闊。
虛擬心臟是數(shù)字化心血管設(shè)備，代表著醫(yī)學(xué)教育、臨床實踐的未來趨勢，近年來全球研究在日益深入。虛擬心臟在教育、科研、醫(yī)學(xué)、儀器開發(fā)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，但虛擬心臟涉及技術(shù)多而雜、實現(xiàn)難度大，且各實驗室計算機模型標準不統(tǒng)一，目前虛擬心臟研究多處于實驗室階段。