ヘルスケアにおけるデジタルツイン – ビジネスのためのイノベーションの新時代

デジタル ツインは、医療分野を急速に変革している新しいテクノロジーの一部にすぎません。 これらの仮想コピーは、医療業界でより良い実践を保証し、医療組織と患者ケアに利益をもたらすために不可欠な側面です。 特に、ヘルスケア分野のデジタルツインは、2023 年に約 16 億ドルの価値があると推定されています。この業界の専門家は、2028 年には大幅な成長が見込まれ、市場の価値は 211 億ドルを超えると予想されています。 毎年の驚異的な指数関数的成長は、本当に驚くべき偉業です。

さらに、ヘルスケア経営幹部の約 66% が、3 年以内にヘルスケア ロボットへの投資を増やす意向であることが判明しました。 デジタルツインの能力に対するこのような信頼は、これらの最先端のテクノロジーが患者ケアと運営管理にどれほどの驚くべき利益をもたらすかを明確に証明しています。

この傾向は単なる一時的なものではなく、健康管理分野におけるテクノロジーの影響力の絶対的な変化であることに注意する必要があります。 この記事では、ヘルスケアにおけるデジタル ツインの重要性を探り、利点、可能性、課題に焦点を当てます。

医療におけるデジタルツインを理解する

ヘルスケアにおけるデジタル ツインは、患者から病院、そしてその間にあるあらゆるものに至る、物理的実体とプロセスの両方を含むシステムをコンピューターで表現したものです。 デジタル版には、電子医療記録 (EHR)、疾患登録、プロテオミクス、ゲノム、メタボロミクス、バイオニック データを含むオミックス データに加え、各個人の人口統計情報やライフスタイル情報が組み込まれています。

IoT と AI に支えられた新しいテクノロジーの導入と、行動、生体認証、認知、感情、心理に関する情報を含む多次元データが広く利用可能になったことにより、デジタル ツインの探索と有用性が急速に高まりました。

ヘルスケア用のデジタル ツインを最大限に活用すれば、ライフスタイル、健康、ウェルネス、慢性疾患の将来の管理に画期的なパターンを提供できます。 たとえば、これらの仮想モデルは、ウェアラブル デバイス、モバイル健康アプリ、その他の形式の自己報告データからのデータで更新され続ける場合があります。 これにより、医療提供者はまだ機密になっていない洞察が得られ、正確な治療ガイドラインや個別のアドバイスの作成に役立ちます。

Liu 氏によると、医療におけるデジタル ツインは複数の段階で運用されます。 その結果、DT モデルの構築には複雑なモデリング技術とツールが使用されます。 Health IoT とモバイル インターネット テクノロジは、物理エンティティと仮想エンティティ間のリアルタイムのデータ接続と交換を促進します。

これには、シミュレーション モデルを厳密なテストと検証にかけるとともに、デジタル ツイン コピーを段階的に改良することが必要になります。 患者ケアにおけるデジタルツインの長期的な目標は、行動データと遺伝データを反映して、測定、スキャン、または検査の後に修正されるカスタマイズされた患者計画を開発することです。

ヘルスケアにおけるデジタルツインテクノロジーの利点

医療におけるデジタルツインの使用は広く普及しています。 人体のデジタルモデルを作成することもできます。 そうは言っても、医療向けのデジタル ツインの導入に関連する主な利点は次のとおりです。

患者ケアの強化

医師はデジタルツインを使用して患者の治療をシミュレーションすることができ、患者に物理的に治療を施す前に重要な決定を下すのに役立ちます。 このようなアプローチは、治療の標準を向上させながら、処置をより安全にすることを目的としています。

予知保全

デジタルツインは、故障シナリオを予測し、ヘルスケアの分野で主要な医療機器の予知保全を実行するために使用できます。 これにより、医療提供者はデバイスのパフォーマンスを継続的に追跡し、重要な医療業務プロセス中に発生する可能性のある故障を予測できるようになります。

強化されたトレーニングと教育

デジタルツインは、医学生や看護学生、その他の医療従事者のトレーニングと教育活動を強化するための重要なプラットフォームになります。 高度な手術プロセスと人体の状態を理解するのに役立つインタラクティブなプラットフォームを学習者に提供します。

研究開発

デジタルトワイニングは、医療調査の過程で重要な手段として機能します。 これらの仮想レプリカは、多数の研究実験を実施し、遺伝性疾患を取り巻く複雑な問題を調査するためのプラットフォームとして機能します。 これは、特に稀で複雑な症例の場合、医療アプローチと医療処置手順を変革する上で大いに役立ちます。

医療システムの最適化

デジタル ツインは、医療施設がシステム内の運用の非効率性やボトルネックを特定するのに役立ちます。 このプロアクティブな分析を通じて、管理者はリソースを最大限に活用し、患者の流れとサービス提供を強化できます。

こちらもお読みください: 2023 年に業界を再定義するヘルスケアのトップ トレンド

医療におけるデジタルツインの使用例

ヘルスケアにおけるデジタル ツイン アプリケーションは、患者ケアおよび病院/医療サービス内の多数の領域をカバーしています。 デジタル ツインの使用はますます一般的になってきており、このセクションでは、医療サービスと患者ケアの向上に役立つ重要なアプリケーションを特定します。

臨床試験と創薬

ヘルスケアにおけるデジタル ツインのユースケースは、臨床試験の実施と医薬品開発を取り巻く倫理と物流上の問題に対処する新しい方法を示しています。 これらの仮想モデルは、人体の複雑な生物学的プロセスと反応をシミュレートします。

研究者はこれらのモデルを使用して、考えられる治療法や医薬品化合物の広範なテストを行うことができます。 従来の人間や動物による治験のリスクを軽減しながら治験プロセスをスピードアップし、医薬品開発アプローチをより安全かつ迅速に行うことができます。

患者の遠隔監視

デジタルツインは、遠隔地から患者の健康状態を監視し、患者に適切なケアや治療を提供するための非常に貴重なツールとなっています。 このような機能は、遠隔地に住む人々や移動が困難な人々にとって特に役立ちます。 言い換えれば、これらの仮想バージョンを使用すると、医師はいつでもライブデータをチェックして、タイムリーな措置を講じ、医療における予防アプローチを実行するために、通常からの逸脱がないかどうかを確認できます。

カスタマイズされた医療

医療におけるデジタルツインは、患者ケアに対する最も先進的なアプローチの 1 つです。 これらのデジタルレプリカは、多くの患者固有の情報を活用することで、個人の健康状態、遺伝学、生活様式、特定の医療要件を考慮した個別の治療法を決定するために使用されます。

このアプローチは個別化されており、高い治療効率を確保し、副作用や効果のない対策が現れるリスクを軽減します。 それは肯定的な結果を得て、患者の生活の質の向上に貢献します。

手術計画

ヘルスケアにおけるデジタル ツインの導入は、外科手術の計画と準備に革命をもたらす上で重要な役割を果たします。 医療専門家は、個々の患者の特定の解剖学的構造の精緻な 3D モデルを作成することで、仮想外科手術を正確に想像して実行できるようになり、困難を予測して最小限に抑え、手術計画を最大限に高めることができます。 このような詳細な術前計画は、合併症の軽減、手術時間の短縮、手術の精度の向上に役立つだけでなく、術後の回復の向上にもつながります。

疫病管理

デジタルツインは、新型コロナウイルス感染症（Covid-19）のようなパンデミックの蔓延を制御するのに役立ちます。 これらのテクノロジーには、社交場、人口密度、医療施設の数などを含むあらゆる種類のデータが含まれているため、医療専門家が情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。

医療専門家は、このデータを使用して病気の蔓延に影響を与えるさまざまな要因を分析し、さまざまなパラメーターを調整することで感染症の潜在的な蔓延を制御するための予防措置を講じることができます。

補綴物とインプラント

特別な解剖学的ニーズを持つ個々の患者に対する補綴物やインプラントの開発とフィッティングでは、最適なフィット感と機能性を確保するためにデジタルツインを利用する新しいアプローチが提示されます。

たとえば、医療専門家は、患者の負傷した身体部分のデジタル複製を作成することで、各患者の特定の解剖学的構造に関連して高精度の補綴物やインプラントを設計し、患者の快適さと可動性を確保します。 これらのデジタル表現は、手術後の動作やリハビリテーション演習のシミュレーションにも適用でき、理学療法士が個別のリハビリテーション プログラムを処方して回復を早め、患者の生活を改善するのに役立ちます。

医療機器開発

医療機器開発におけるデジタルトイニングは、完全な仮想テストと研究を提供します。 開発者は、医療機器の仮想複製を構築することで、実際のユニットの製造に進む前に、設計の変動の影響を評価し、さまざまな動作条件をテストし、起こり得る誤動作を予測できます。

この積極的なアプローチは費用対効果が高く、医療分野での製品障害のリスクを軽減します。 また、これらの救命製品の市場投入までの時間が短縮されます。 医療におけるデジタル ツインの実装により、開発者は、患者ケアと医療成果の向上を保証する厳格な安全基準に準拠した安全で高性能なデバイスを提供できるようになります。

こちらもお読みください: 医療コンプライアンスに関する完全ガイド

病院運営

病院運営でデジタルトイニングを使用すると、医療管理のさまざまな要素を評価および最適化するために使用できる仮想バージョンの開発が容易になります。 病院管理者はデジタルツインを使用してリソースの有効性を評価し、ベッド管理、スタッフのスケジュール設定、手術室の利用率を改善できます。 リソースの利用が最適化されることで、病院のパフォーマンスとスタッフの仕事が強化され、運営コストが削減されます。

さらに、医療におけるデジタル ツイン テクノロジーの機能は、システムのパフォーマンスに対する変更の影響を評価するための安全な基盤を提供し、病院環境での予防策の導入を可能にします。 病院は、起こり得る稼働条件をシミュレーションして、リスク防止のための高度な計画を立てることができます。

医療におけるデジタルツインの実例

ここでは、医療におけるデジタル ツインの実例を 2 つ紹介します。このテクノロジーが患者ケアと医療管理を変革する新しいアプローチを示しています。

1. 電子医療記録用の Babylon デジタル ツイン

Babylon Digital Twin は、個人が自分の医療記録やその他の健康情報の全体像を確認できるようにする主要なプラットフォームです。 このシステムは、高度なディープラーニング技術と高度な AI 技術を組み合わせて、臓器の状態と病気の素因に関する重要な情報を提供します。

現在、このプラットフォームは 20 の疾患のみに焦点を当てていますが、将来的には 80 を超える疾患を対象に拡大することが予想されます。 バビロンのデジタル ツインは、人々が健康と幸福を常に維持できるようにする個人の健康データの役割が増大していることを裏付けています。

2. ダブリンのマーター病院の病棟管理デジタルツイン

ダブリンのメーター病院は、病院と医療施設の円滑な機能を強化するという、医療におけるデジタル ツイン化の革新的な性質の一例です。 ダブリンのメーター病院は、放射線科の改善を目的として、3D デジタル レプリカを利用して日々の病棟業務を批判的に評価しました。 その結果、重要な CT および MRI スキャンにおける患者の待ち時間が大幅に短縮され、デジタル ツイン イニシアチブの下で患者エクスペリエンスが真に向上しました。

マーター病院でのワークフローでシミュレートされたデジタル ツインの統合により、CT または MRI スキャンの待ち時間が約 240 分短縮されました。 このような最適化により患者のターンアラウンドタイムが短縮され、MRI スキャンと CT スキャンの処理能力がそれぞれ 32% と 26% 増加しました。

ヘルスケアにおけるデジタルツインテクノロジーの導入の課題

医療におけるデジタルツイン化には、実装の各段階で注意して対処する必要があるいくつかの課題があります。 主な課題のいくつかを以下に示します。

データセキュリティとプライバシーに関する懸念

ヘルスケアにおけるデジタル ツイン化では、大量の機密の健康情報が使用されます。 したがって、そのようなデータは侵害や未承認のアクセスから保護される必要があります。 患者の機密性を維持する必要がある場合、データの暗号化は不可欠です。 これは、米国の HIPAA とヨーロッパの GDPR の両方のコンプライアンスの下で必須です。

データの正確性と完全性

データ入力の正確性と完全性は、デジタルツインに関する主要な問題の 1 つです。 完全かつ正確な病歴、遺伝情報、ライフスタイル要因、さらにはリアルタイムの健康データを収集するには、細部に細心の注意を払う必要があります。 これには高度なデータ収集システムが必要です。

相互運用性の課題

これは、相互運用性のないさまざまなソースからの健康データをリンク、比較、混同する場合の 1 つの重要な問題です。 データの相互運用性を促進することで、データ形式を標準化し、他のデータ システムを調和させて、異なるヘルスケア プラットフォーム間で正確かつタイムリーなデータを交換します。

スケーリングの実装

医療アプリケーションのデジタル ツインは、パイロット段階からさまざまな医療サービス環境での広範な導入に至るまで、多くの固有のスケーリング問題に直面することになります。 ヘルスケアのデジタル ツインは、データ統合の複雑さをどのように管理し、既存の規制メカニズムに準拠し、標準的な実践とアプローチを必要とするかについて重要な疑問を投げかけています。 医療分野でデジタルツインのメリットを最大限に発揮するには、協力的なパートナーシップと、イノベーションと柔軟性を受け入れる文化を構築することが必須です。

こちらもお読みください: デジタル ツイン テクノロジーはビジネスの成長にどのように役立ちますか?

ヘルスケアの未来

デジタル ツインは、患者ケア、医療業務、研究のさまざまな側面に革命を起こす可能性があります。 医療におけるデジタルツインの導入は、コミュニティに大きな変革をもたらし、患者ケアの提供方法を​​変えるでしょう。

Twindex レポートで明らかになったように、回答者の半数以上は、デジタル ツインは今後 6 年以内に医療施設でさらに受け入れられるようになると考えています。 さらに、回答者のほぼ半数である 52% は、今後 3 年以内にヘルスケアおよびライフ サイエンス業界でデジタル ツイン技術が広く使用されると予測しています。

ぜひ読んでみてください: ブロックチェーンは医療に革命をもたらしますか? 真実か誇大広告か

Appinventiv をデジタル ツイン導入のパートナーにしましょう

ヘルスケアにおけるデジタル ツインの開発は、業務効率やその他のさまざまなプロセスを向上させながら、患者のケア方法を変革できる革新的なテクノロジーです。

この技術トレンドの重要な例は、病院内の患者が簡単なリクエストに応じてオンデマンドで看護師にアクセスできるようにする多目的患者ポータルである YouCOMM です。 これには、音声コマンドまたは頭のジェスチャーを手動で選択して患者にメッセージを送信することが含まれます。 このような分野の医療でデジタル ツイン テクノロジーを使用すると、患者ケアの提供を改善し、医療提供を合理化できます。

YouCOMM の革新的なアプローチに触発され、同様のソリューションを構築したい場合は、当社のヘルスケア ソフトウェア開発サービスが最適です。 当社には、変化するヘルスケアの需要に合わせてカスタマイズされたヘルスケア製品を設計および開発する、熱心なチームがいます。 医療におけるデジタルツインの力の活用に向けて、私たちをあなたのパートナーとしてお手伝いさせてください。

つながろう

よくある質問

Q. ヘルスケアにおけるデジタル ツインの概念とは何ですか?

A.ヘルスケアにおけるデジタル ツイン テクノロジーは、患者、臓器、病院環境全体など、実際のものやプロセスのデジタル表現を作成します。 このプロセスは、IoT や AI などの他の最新テクノロジーの助けを借りて行われます。

Q. ヘルスケアにおけるデジタル ツイン化の例は何ですか?

Q.ヘルスケアにおけるデジタル ツイン テクノロジーの例としては、健康データ、ライフスタイル データ、リアルタイム追跡データを含む、患者の体のデジタル複製の構築があります。 この仮想ミラーは、健康上の問題を予測および制御し、個別の治療プログラムを提供し、予防的な医療措置を提供するのに役立ちます。

Q.医療におけるデジタルツインの用途は何ですか?

A.ヘルスケア デジタル ツインには、患者の模擬治療、医師のトレーニング、医療システムの最適化、医療機器のメンテナンス、医学の研究開発など、さまざまな用途があります。 それらが果たすもう 1 つの目的は、手術計画と疾患モデリングを改善し、それによって伝染病管理を改善することです。