Jumeaux numériques dans le domaine de la santé – Une nouvelle ère d’innovation pour les entreprises

Les jumeaux numériques ne sont que quelques-unes des nouvelles technologies qui transforment rapidement le secteur de la santé. Ces copies virtuelles sont des aspects essentiels pour garantir de meilleures pratiques dans le secteur de la santé, au profit des organisations médicales et des soins aux patients. En particulier, la valeur des jumeaux numériques dans le secteur de la santé était estimée à environ 1,6 milliard de dollars en 2023. Les experts de ce secteur s'attendent à une croissance significative en 2028, lorsque le marché vaudra plus de 21,1 milliards de dollars. La croissance exponentielle phénoménale année après année est vraiment un exploit incroyable.

De plus, il a été découvert qu’environ 66 % des responsables du secteur de la santé ont l’intention d’augmenter leurs investissements dans les robots de santé d’ici trois ans. Une telle confiance dans la capacité des jumeaux numériques est une preuve évidente des avantages étonnants que ces technologies de pointe apportent aux soins aux patients et à la gestion opérationnelle.

Il convient de noter que cette tendance n’est pas seulement temporaire mais constitue un changement absolu dans l’influence technologique dans le domaine de la gestion de la santé. Cet article explorera l'importance des jumeaux numériques dans le domaine des soins de santé, en soulignant les avantages, les possibilités et les défis.

Comprendre les jumeaux numériques dans le domaine de la santé

Dans le domaine de la santé, les jumeaux numériques sont les représentations informatiques d'un système, des patients aux hôpitaux et tout le reste, qu'il s'agisse d'entités physiques ou de processus. Les homologues numériques intègrent des dossiers de santé électroniques (DSE), des registres de maladies et des données omiques, notamment des données protéomiques, génomiques, métabolomiques et bioniques, ainsi que des informations démographiques et de mode de vie pour chaque personne.

L’introduction de nouvelles technologies soutenues par l’IoT et l’IA, associée à la disponibilité généralisée de données multidimensionnelles, notamment des informations comportementales, biométriques, cognitives, émotionnelles et psychologiques, a contribué de manière significative à l’essor de l’exploration et de l’utilité des jumeaux numériques.

S'ils sont pleinement utilisés, les jumeaux numériques pour les soins de santé peuvent constituer un modèle révolutionnaire pour notre gestion future du mode de vie, de la santé, du bien-être et des maladies chroniques. Par exemple, ces modèles virtuels peuvent continuer à être mis à jour avec les données provenant d’appareils portables, d’applications mobiles de santé et d’autres formes de données autodéclarées. Cela donnerait aux prestataires de soins de santé des informations dont ils ne sont pas encore confidentiels, ce qui contribuerait à l'élaboration de directives de traitement précises et de conseils personnalisés.

Selon Liu., les jumeaux numériques dans le domaine de la santé fonctionnent en plusieurs étapes. En conséquence, des techniques et des outils de modélisation complexes sont utilisés pour créer des modèles DT. Les technologies Health IoT et Internet mobile facilitent la connectivité et l’échange de données en temps réel entre les entités physiques et virtuelles.

Cela implique de soumettre les modèles de simulation à des tests et à une validation rigoureux, ainsi qu'à l'affinement progressif des copies numériques. L'objectif à long terme des jumeaux numériques dans les soins aux patients est de développer un plan patient personnalisé qui est modifié après chaque mesure, numérisation ou examen, reflétant les données comportementales et génétiques.

Avantages de la technologie des jumeaux numériques dans le domaine de la santé

L’utilisation des jumeaux numériques dans le domaine de la santé est répandue. Il peut même créer un modèle numérique du corps humain. Cela dit, voici quelques avantages clés associés à la mise en œuvre de jumeaux numériques pour les soins de santé :

Soins améliorés aux patients

Un médecin pourrait simuler des traitements pour le patient à l’aide de son jumeau numérique, aidant ainsi à prendre des décisions importantes avant d’effectuer des traitements physiques sur la personne. Une telle approche vise à rendre les procédures plus sûres tout en élevant le niveau de soins.

Maintenance prédictive

Les jumeaux numériques pourraient être utilisés pour prédire les scénarios de panne et effectuer la maintenance prédictive des dispositifs médicaux clés dans le contexte des soins de santé. Cela permettra aux prestataires de soins de santé de suivre en permanence les performances des appareils afin de prévoir toute panne qui surviendrait autrement au cours de processus de travail médical cruciaux.

Formation et éducation augmentées

Les jumeaux numériques deviendront une plateforme importante pour améliorer la formation et les activités éducatives des étudiants en médecine et en soins infirmiers ainsi que des autres travailleurs de la santé. Il offre aux apprenants une plate-forme interactive qui les aide à comprendre les processus chirurgicaux sophistiqués et les conditions du corps humain.

Recherche et développement

Le jumelage numérique constitue un instrument important au cours des investigations médicales. Ces répliques virtuelles servent de plates-formes pour réaliser une multitude d’expériences de recherche et sonder les subtilités entourant les maladies génétiques. Cela peut grandement contribuer à transformer les approches de soins de santé et les procédures de traitement médical, en particulier pour les cas rares et complexes.

Optimisation des systèmes de santé

Les jumeaux numériques aident les établissements de santé à identifier les inefficacités opérationnelles et les goulots d'étranglement de leurs systèmes. Grâce à cette analyse proactive, les gestionnaires peuvent maximiser les ressources, améliorant ainsi le flux des patients et la prestation de services.

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Cas d'utilisation des jumeaux numériques dans le secteur de la santé

Les applications de jumeaux numériques dans le domaine de la santé couvrent une multitude de domaines au sein des soins aux patients et des services hospitaliers/médicaux. L'utilisation des jumeaux numériques devient de plus en plus populaire et cette section identifie des applications importantes qui contribuent à améliorer les services médicaux et les soins aux patients.

Essais cliniques et découverte de médicaments

Les cas d’utilisation des jumeaux numériques dans le domaine de la santé présentent une nouvelle façon de traiter les problèmes éthiques et logistiques qui entourent la conduite d’essais cliniques et le développement de médicaments. Ces modèles virtuels simulent des processus biologiques complexes et des réponses du corps humain.

Les chercheurs peuvent utiliser ces modèles pour tester de manière approfondie des traitements possibles et des composés pharmaceutiques. Il accélère le processus d’essai tout en réduisant les risques liés aux essais conventionnels sur l’homme ou l’animal, rendant ainsi les approches de développement de médicaments plus sûres et plus rapides.

Surveillance à distance des patients

Les jumeaux numériques sont devenus un outil précieux pour surveiller le bien-être du patient à distance et lui prodiguer des soins ou un traitement approprié. Une telle capacité est particulièrement utile pour les personnes vivant dans des zones reculées, ainsi que pour celles qui ont des difficultés de mobilité. En d’autres termes, grâce à ces versions virtuelles, les médecins peuvent toujours vérifier les données en direct pour savoir s’il existe des écarts par rapport à la normale afin de prendre des mesures en temps opportun et de mettre en œuvre une approche préventive en médecine.

Médecine personnalisée

Le jumeau numérique en médecine constitue l’une des approches les plus avancées en matière de soins aux patients. Grâce à l'exploitation de nombreuses informations spécifiques au patient, ces répliques numériques sont utilisées pour déterminer un mode de traitement personnalisé qui prend en compte les problèmes de santé, la génétique, le mode de vie et les exigences médicales particulières de chaque patient.

Cette approche est individualisée et garantit une efficacité élevée du traitement et un risque réduit d’apparition d’effets indésirables ou de mesures inefficaces. Il contribue à l’obtention de résultats positifs et à l’amélioration de la qualité de vie des patients.

Planification de la chirurgie

La mise en œuvre des jumeaux numériques dans le secteur de la santé joue un rôle essentiel dans la révolution de la planification et de la préparation chirurgicales. Grâce à la création de modèles 3D fins de la structure anatomique particulière de chaque patient, les professionnels de la santé seront en mesure d'imaginer et d'effectuer avec précision des interventions chirurgicales virtuelles, en prévoyant et en minimisant les difficultés et en maximisant les plans chirurgicaux. Une telle planification préopératoire détaillée est utile pour réduire les complications, raccourcir les durées opératoires, augmenter la précision chirurgicale et conduire à une meilleure récupération post-chirurgicale.

Gestion des épidémies

Les jumeaux numériques peuvent aider à contrôler la propagation d’une pandémie comme celle de Covid-19. Étant donné que ces technologies disposent de toutes sortes de données, notamment les lieux de rassemblement social, la densité de population, le nombre d’établissements de santé, etc., elles peuvent aider les professionnels de la santé à prendre des décisions éclairées.

Les professionnels de la santé peuvent utiliser ces données pour analyser les différents facteurs qui influencent la propagation de la maladie et prendre des mesures proactives pour contrôler la propagation potentielle des maladies infectieuses en ajustant différents paramètres.

Prothèses et Implants

Le développement et l'ajustement de prothèses et d'implants à des patients individuels ayant des besoins anatomiques particuliers présentent une nouvelle approche qui utilise des jumeaux numériques pour garantir un ajustement et une fonctionnalité optimaux.

Par exemple, en réalisant des copies numériques des parties du corps blessées des patients, les professionnels de santé concevront des prothèses et des implants très précis par rapport aux structures anatomiques spécifiques de chaque patient, garantissant ainsi son confort et sa mobilité. Ces représentations numériques peuvent également être appliquées pour simuler des mouvements post-opératoires et des exercices de rééducation, ce qui aide les physiothérapeutes à prescrire des programmes de rééducation personnalisés pour accélérer la récupération et améliorer la vie des patients.

Développement de dispositifs médicaux

Le jumelage numérique dans le développement de dispositifs médicaux permet des tests et des recherches virtuels complets. Les développeurs peuvent évaluer les effets des variations de conception, tester différentes conditions de fonctionnement et prévoir d'éventuels dysfonctionnements avant de procéder à la fabrication d'unités réelles en créant des fac-similés virtuels d'instruments médicaux.

Cette approche proactive est rentable et réduit les risques de défaillance des produits dans le secteur des soins de santé. En outre, cela réduit le délai de mise sur le marché de ces produits vitaux. La mise en œuvre de jumeaux numériques dans le secteur de la santé permet aux développeurs de fournir des appareils sûrs et performants, conformes à des normes de sécurité strictes qui garantissent de meilleurs soins aux patients et de meilleurs résultats en matière de soins de santé.

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Opérations hospitalières

L’utilisation du jumelage numérique dans les opérations hospitalières facilite le développement de versions virtuelles pouvant être utilisées pour évaluer et optimiser différents éléments de l’administration des soins de santé. Les directeurs d'hôpitaux peuvent utiliser des jumeaux numériques pour évaluer l'efficacité de leurs ressources afin d'améliorer la gestion des lits, la planification du personnel et l'utilisation des salles d'opération. L'utilisation optimisée des ressources renforce les performances de l'hôpital et le travail du personnel, réduisant ainsi les coûts de fonctionnement.

De plus, les caractéristiques de la technologie du jumeau numérique dans le domaine de la santé offrent une base sûre pour évaluer les effets des changements sur les performances des systèmes et permettent l'adoption de mesures préventives en milieu hospitalier. Les hôpitaux peuvent simuler des conditions de fonctionnement possibles pour élaborer des plans avancés de prévention des risques.

Exemples concrets de jumeaux numériques dans le domaine de la santé

Voici deux exemples concrets de jumeaux numériques dans le domaine de la santé, montrant les nouvelles approches par lesquelles cette technologie transforme les soins aux patients et l'administration des soins de santé.

1. Babylon Digital Twin pour les dossiers médicaux électroniques

Babylon Digital Twin est la plateforme leader qui aide les individus à avoir une vue d'ensemble de leur dossier médical et d'autres informations de santé. Utilisant une technologie avancée d'IA associée à des techniques sophistiquées d'apprentissage en profondeur, le système fournit des informations essentielles sur l'état des organes et les facteurs prédisposants aux maladies.

Actuellement, la plateforme se concentre sur seulement 20 maladies, mais son expansion pour englober plus de 80 maladies est prévue dans le futur. Le jumeau numérique de Babylon confirme le rôle croissant des données de santé individuelles qui permettent aux individus de rester maîtres de leur santé et de leur bien-être.

2. Jumeau numérique de gestion des services hospitaliers à l'hôpital Mater de Dublin

L'hôpital Mater de Dublin est un exemple de la nature transformatrice du jumelage numérique dans le domaine des soins de santé en améliorant le bon fonctionnement des hôpitaux et des établissements de santé. L'hôpital Mater de Dublin a utilisé des répliques numériques 3D pour évaluer de manière critique ses opérations quotidiennes dans le but d'améliorer le service de radiologie. En conséquence, une réduction significative du temps d’attente des patients pour les examens tomodensitométriques et IRM critiques a marqué une réelle amélioration de l’expérience des patients dans le cadre de l’initiative du jumeau numérique.

L'intégration de jumeaux numériques simulés par le flux de travail à l'hôpital Mater a entraîné une diminution d'environ 240 minutes du temps d'attente pour les tomodensitogrammes ou les IRM. Une telle optimisation a contribué à des délais de traitement plus courts pour les patients, ce qui a entraîné une augmentation des capacités d'IRM et de tomodensitométrie de 32 % et 26 %, respectivement.

Défis liés à l’adoption de la technologie DIghital Twin dans les soins de santé

Le jumelage numérique dans le domaine des soins de santé présente plusieurs défis qui doivent être abordés avec prudence lors de sa mise en œuvre à chaque étape. Voici quelques-uns des principaux défis :

Problèmes de sécurité des données et de confidentialité

Le jumelage numérique dans le domaine de la santé utilise de grandes quantités d’informations sensibles sur la santé. Par conséquent, ces données doivent être protégées de toute violation ou accès non approuvé. Le cryptage des données est essentiel si l’on veut garantir la confidentialité des patients ; il est requis par les conformités HIPAA aux États-Unis et GDPR en Europe.

Exactitude et exhaustivité des données

La précision et l’exhaustivité de la saisie des données sont l’un des principaux enjeux concernant les jumeaux numériques. Afin d’obtenir des antécédents médicaux complets et précis, des informations génétiques, des facteurs liés au mode de vie et même des données de santé en temps réel, il faut être très attentif aux détails. Cela implique un système sophistiqué de collecte de données.

Défis d'interopérabilité

Il s’agit d’un problème important lié à la liaison, à la comparaison et au mélange des données de santé provenant de différentes sources sans interopérabilité. Il favorise l'interopérabilité des données et, par conséquent, standardise les formats de données et harmonise les autres systèmes de données pour échanger des données précises et opportunes entre différentes plateformes de soins de santé.

Mise en œuvre à grande échelle

Les jumeaux numériques destinés aux applications de santé seront confrontés à un certain nombre de problèmes de mise à l’échelle uniques, depuis la phase pilote jusqu’à leur adoption généralisée dans divers environnements de services de santé. Les jumeaux numériques du secteur de la santé posent des questions clés sur la manière de gérer les complications liées à l’intégration des données, de se conformer aux mécanismes réglementaires existants et d’exiger des pratiques et des approches standard. Afin de tirer pleinement parti des avantages maximaux des jumeaux numériques dans le domaine de la santé, il est obligatoire de créer des partenariats collaboratifs et une culture qui encourage l’innovation et la flexibilité.

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L'avenir des soins de santé

Les jumeaux numériques peuvent potentiellement révolutionner les nombreuses dimensions des soins aux patients, des opérations de santé et de la recherche. L’adoption des jumeaux numériques dans le domaine de la santé entraînera une transformation majeure dans les communautés et changera la façon dont les soins aux patients sont prodigués.

Comme le révèle le rapport Twindex, plus de la moitié des personnes interrogées estiment que les jumeaux numériques seront de plus en plus acceptés dans les établissements de santé au cours des six prochaines années. En outre, près de la moitié des personnes interrogées, soit 52 %, prédisent qu'au cours des trois prochaines années, la technologie du jumelage numérique sera largement utilisée dans le secteur de la santé et des sciences de la vie.

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Le développement des jumeaux numériques dans le domaine de la santé est une technologie révolutionnaire qui peut transformer la manière dont les patients sont soignés tout en améliorant l’efficacité opérationnelle et divers autres processus.

Un exemple significatif de cette tendance technologique est YouCOMM, un portail patient polyvalent qui permet aux patients hospitalisés d'accéder à la demande aux infirmières pour leurs demandes simples. Cela implique la messagerie du patient via la sélection manuelle de commandes vocales ou de gestes de la tête. L’utilisation de la technologie des jumeaux numériques dans les soins de santé dans ces domaines peut améliorer la prestation des soins aux patients et rationaliser la prestation des soins de santé.

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FAQ

Q. Qu'est-ce que le concept de jumeau numérique dans le domaine de la santé ?

R. Une technologie de jumeau numérique dans le domaine des soins de santé crée des représentations numériques d'objets ou de processus réels, tels que des patients, des organes et des environnements hospitaliers entiers. Le processus se fait à l’aide d’autres technologies modernes telles que l’IoT et l’IA.

Q. Quel est un exemple de jumelage numérique dans le domaine de la santé ?

Q. Un exemple de technologie de jumeau numérique dans le domaine des soins de santé est la création d'une copie numérique du corps d'un patient, qui comprend des données de santé, des données sur le style de vie et des données de suivi en temps réel. Ce miroir virtuel aide à prévoir et à contrôler les problèmes de santé, propose des programmes de traitement personnalisés et propose des mesures de santé préventives.

Q. Quelles sont les utilisations des jumeaux numériques dans le domaine de la santé ?

A. Les jumeaux numériques de santé ont diverses utilisations, telles que le traitement simulé d'un patient, la formation des médecins, l'optimisation du système de santé, la maintenance des instruments médicaux et la recherche et développement en médecine. L’autre objectif qu’ils servent est une meilleure planification chirurgicale et une meilleure modélisation des maladies, et donc une meilleure gestion des épidémies.