Cyfrowe bliźniaki w służbie zdrowia – nowa era innowacji dla przedsiębiorstw

Cyfrowe bliźniaki to tylko niektóre z nowych technologii, które szybko zmieniają sektor opieki zdrowotnej. Te wirtualne kopie stanowią istotne aspekty zapewniania lepszych praktyk w branży opieki zdrowotnej, z korzyścią dla organizacji medycznych i opieki nad pacjentami. W szczególności wartość cyfrowych bliźniaków w służbie zdrowia oszacowano na około 1,6 miliarda dolarów w 2023 roku. Eksperci w tej branży spodziewają się znaczącego wzrostu w 2028 roku, kiedy rynek będzie wart ponad 21,1 miliarda dolarów. Fenomenalny wykładniczy wzrost rok po roku jest naprawdę niesamowitym wyczynem.

Co więcej, odkryto, że około 66% kadry kierowniczej służby zdrowia zamierza zwiększyć swoje inwestycje w roboty medyczne w ciągu trzech lat. Taka wiara w możliwości cyfrowych bliźniaków jest wyraźnym dowodem na to, jakie niesamowite korzyści przynoszą te najnowocześniejsze technologie w opiece nad pacjentem i zarządzaniu operacyjnym.

Należy zaznaczyć, że tendencja ta nie jest jedynie przejściowa, ale bezwzględna zmiana wpływu technologii na obszar zarządzania zdrowiem. W tym artykule zbadamy znaczenie cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej, podkreślając korzyści, możliwości i wyzwania.

Zrozumienie cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej

Cyfrowe bliźniaki w opiece zdrowotnej to komputerowe reprezentacje systemu, od pacjentów po szpitale i wszystko pomiędzy, zarówno podmioty fizyczne, jak i procesy. Cyfrowe odpowiedniki obejmują elektroniczną dokumentację medyczną (EHR), rejestry chorób i dane omiczne, w tym dane proteomiczne, genomiczne, metabolomiczne i bioniczne, a także informacje demograficzne i dotyczące stylu życia każdej osoby.

Wprowadzenie nowych technologii opartych na Internecie rzeczy i sztucznej inteligencji, w połączeniu z powszechną dostępnością danych wielowymiarowych, w tym informacji behawioralnych, biometrycznych, poznawczych, emocjonalnych i psychologicznych, znacząco przyczyniło się do wzrostu eksploracji i użyteczności cyfrowych bliźniaków.

Przy pełnym wykorzystaniu cyfrowe bliźniaki w opiece zdrowotnej mogą zapewnić przełomowy wzorzec przyszłego zarządzania stylem życia, zdrowiem, dobrym samopoczuciem i chorobami przewlekłymi. Na przykład te wirtualne modele mogą być stale aktualizowane o dane z urządzeń do noszenia, mobilnych aplikacji zdrowotnych i inne formy danych zgłaszanych przez siebie. Zapewniłoby to podmiotom świadczącym opiekę zdrowotną informacje, które nie są jeszcze poufne, co odegra zasadniczą rolę w opracowaniu dokładnych wytycznych dotyczących leczenia i spersonalizowanych porad.

Według Liu. Cyfrowe bliźniaki w opiece zdrowotnej działają wieloetapowo. W rezultacie przy budowie modeli DT wykorzystywane są skomplikowane techniki i narzędzia modelowania. Technologie IoT w dziedzinie zdrowia i mobilnego Internetu ułatwiają łączność i wymianę danych w czasie rzeczywistym między podmiotami fizycznymi i wirtualnymi.

Wiąże się to z poddawaniem modeli symulacyjnych rygorystycznym testom i walidacji, a także stopniowemu udoskonalaniu cyfrowych bliźniaczych kopii. Długoterminowym celem cyfrowych bliźniaków w opiece nad pacjentem jest opracowanie indywidualnego planu dla pacjenta, który będzie modyfikowany po każdym pomiarze, skanowaniu lub badaniu, odzwierciedlając dane behawioralne i genetyczne.

Zalety technologii Digital Twins w opiece zdrowotnej

Wykorzystanie cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej jest powszechne. Może nawet stworzyć cyfrowy model ludzkiego ciała. W związku z tym oto kilka kluczowych korzyści związanych z wdrożeniem cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej:

Lepsza opieka nad pacjentem

Lekarz może symulować leczenie pacjenta za pomocą cyfrowego bliźniaka, pomagając w podejmowaniu ważnych decyzji przed fizycznym przeprowadzeniem leczenia danej osoby. Takie podejście ma na celu zwiększenie bezpieczeństwa zabiegów przy jednoczesnym podniesieniu standardu opieki.

Konserwacja predykcyjna

Cyfrowe bliźniaki można wykorzystać do przewidywania scenariuszy awarii i przeprowadzania konserwacji predykcyjnej kluczowych wyrobów medycznych w kontekście opieki zdrowotnej. Umożliwi to podmiotom świadczącym opiekę zdrowotną ciągłe śledzenie działania urządzeń w celu przewidzenia wszelkich awarii, które w przeciwnym razie mogłyby wystąpić podczas kluczowych procesów pracy medycznej.

Rozszerzone szkolenie i edukacja

Cyfrowe bliźniaki staną się ważną platformą usprawniającą działania szkoleniowe i edukacyjne studentów medycyny i pielęgniarstwa, a także innych pracowników służby zdrowia. Daje uczniom interaktywną platformę, która pomaga im zrozumieć skomplikowane procesy chirurgiczne i warunki ludzkiego ciała.

Badania i rozwój

Cyfrowe łączenie jest ważnym instrumentem w trakcie badań medycznych. Te wirtualne repliki działają jako platformy do przeprowadzania szeregu eksperymentów badawczych i zgłębiania zawiłości związanych z chorobami genetycznymi. Może to znacząco wpłynąć na zmianę podejścia do opieki zdrowotnej i procedur leczenia, zwłaszcza w przypadku rzadkich i złożonych przypadków.

Optymalizacja systemów opieki zdrowotnej

Cyfrowe bliźniaki pomagają placówkom opieki zdrowotnej lokalizować nieefektywności operacyjne i wąskie gardła w swoich systemach. Dzięki tej proaktywnej analizie menedżerowie mogą maksymalizować zasoby, poprawiając w ten sposób przepływ pacjentów i świadczenie usług.

Przeczytaj także: Najważniejsze trendy w opiece zdrowotnej, które na nowo zdefiniują branżę w 2023 roku

Przypadki użycia cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej

Zastosowania cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej obejmują wiele obszarów opieki nad pacjentem i usług szpitalnych/medycznych. Korzystanie z cyfrowych bliźniaków staje się coraz bardziej popularne, a w tej sekcji opisano ważne aplikacje, które pomagają ulepszyć usługi medyczne i opiekę nad pacjentem.

Badania kliniczne i odkrywanie leków

Przypadki użycia cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej stanowią nowatorski sposób radzenia sobie z problemami etycznymi i logistycznymi związanymi z prowadzeniem badań klinicznych i opracowywaniem leków. Te wirtualne modele symulują skomplikowane procesy biologiczne i reakcje ludzkiego organizmu.

Naukowcy mogą wykorzystać te modele do szeroko zakrojonych testów możliwych metod leczenia i związków farmaceutycznych. Przyspiesza proces badań, jednocześnie zmniejszając ryzyko związane z konwencjonalnymi badaniami na ludziach lub zwierzętach, dzięki czemu podejścia do opracowywania leków są bezpieczniejsze i szybsze.

Zdalne monitorowanie pacjenta

Cyfrowe bliźniaki stały się nieocenionym narzędziem do monitorowania dobrostanu pacjenta na odległość i zapewniania pacjentom odpowiedniej opieki lub leczenia. Taka możliwość jest szczególnie przydatna dla osób mieszkających w odległych obszarach, a także tych, które mają trudności z poruszaniem się. Innymi słowy, dzięki tym wirtualnym wersjom lekarze mogą zawsze sprawdzić aktualne dane, aby dowiedzieć się, czy występują jakieś odchylenia od normy, aby w porę podjąć działania i wdrożyć podejście zapobiegawcze w medycynie.

Medycyna spersonalizowana

Cyfrowy bliźniak w medycynie to jedno z najbardziej zaawansowanych podejść do opieki nad pacjentem. Dzięki wykorzystaniu wielu informacji dotyczących konkretnego pacjenta te cyfrowe repliki służą do określenia spersonalizowanego sposobu leczenia, który uwzględnia indywidualne warunki zdrowotne, genetykę, styl życia i szczególne wymagania medyczne.

Takie podejście jest zindywidualizowane i zapewnia wysoką skuteczność leczenia oraz zmniejszone ryzyko wystąpienia działań niepożądanych lub nieskutecznych działań. Przyczynia się do uzyskania pozytywnych wyników i poprawy jakości życia pacjentów.

Planowanie operacji

Wdrożenie cyfrowych bliźniaków w służbie zdrowia odgrywa zasadniczą rolę w rewolucjonizowaniu planowania operacji i gotowości do operacji. Tworząc dokładne modele 3D szczególnej budowy anatomicznej poszczególnych pacjentów, pracownicy służby zdrowia będą mogli precyzyjnie wyobrazić sobie i przeprowadzić wirtualne zabiegi chirurgiczne, przewidywać i minimalizować trudności oraz maksymalizować plany chirurgiczne. Takie szczegółowe planowanie przedoperacyjne pomaga w ograniczeniu powikłań, skróceniu czasu operacji, zwiększeniu dokładności operacji, a także prowadzi do lepszej rekonwalescencji pooperacyjnej.

Zarządzanie epidemią

Cyfrowe bliźniaki mogą pomóc kontrolować rozprzestrzenianie się pandemii takiej jak Covid-19. Ponieważ technologie te obejmują wszelkiego rodzaju dane, w tym miejsca spotkań towarzyskich, gęstość zaludnienia, liczbę placówek opieki zdrowotnej i inne, mogą pomóc lekarzom w podejmowaniu świadomych decyzji.

Lekarze mogą wykorzystywać te dane do analizy różnych czynników wpływających na rozprzestrzenianie się choroby i podejmować proaktywne działania w celu kontrolowania potencjalnego rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych poprzez dostosowanie różnych parametrów.

Protetyka i implanty

Opracowywanie i dopasowywanie protez i implantów do indywidualnych pacjentów ze specjalnymi potrzebami anatomicznymi stanowi nowe podejście, które wykorzystuje cyfrowe bliźniaki w celu zapewnienia optymalnego dopasowania i funkcjonalności.

Na przykład, wykonując cyfrowe kopie uszkodzonych części ciała pacjentów, pracownicy służby zdrowia zaprojektują protezy i implanty, które są bardzo dokładne w odniesieniu do specyficznych struktur anatomicznych każdego pacjenta, zapewniając pacjentowi komfort i mobilność. Te cyfrowe reprezentacje można również zastosować do symulacji ruchów po zabiegu i ćwiczeń rehabilitacyjnych, co pomaga fizjoterapeutom przepisywać spersonalizowane programy rehabilitacyjne, aby przyspieszyć powrót do zdrowia i poprawić życie pacjenta.

Rozwój urządzeń medycznych

Cyfrowe łączenie w rozwoju urządzeń medycznych zapewnia pełne wirtualne testowanie i badania. Programiści mogą oceniać skutki zmian konstrukcyjnych, testować różne warunki pracy i przewidywać możliwe awarie przed przystąpieniem do produkcji rzeczywistych jednostek, budując wirtualne kopie instrumentów medycznych.

To proaktywne podejście jest opłacalne i zmniejsza ryzyko awarii produktów w opiece zdrowotnej. Skraca także czas wprowadzenia na rynek produktów ratujących życie. Wdrożenie cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej umożliwia programistom dostarczanie bezpiecznych i wydajnych urządzeń zgodnych z rygorystycznymi normami bezpieczeństwa, które zapewniają lepszą opiekę nad pacjentem i wyniki opieki zdrowotnej.

Przeczytaj także: Kompletny przewodnik po przestrzeganiu zasad opieki zdrowotnej

Operacje Szpitala

Zastosowanie cyfrowego twiningu w operacjach szpitalnych ułatwia rozwój wersji wirtualnych, które można wykorzystać do oceny i optymalizacji różnych elementów administracji opieki zdrowotnej. Menedżerowie szpitali mogą używać cyfrowych bliźniaków do oceny efektywności swoich zasobów w celu poprawy zarządzania łóżkami, planowania personelu i wykorzystania sali operacyjnej. Zoptymalizowane wykorzystanie zasobów poprawia wydajność szpitala i pracę personelu, zmniejszając w ten sposób koszty operacyjne.

Ponadto cechy technologii cyfrowego bliźniaka w opiece zdrowotnej zapewniają bezpieczną podstawę do oceny wpływu zmian na wydajność systemów i umożliwiają podjęcie działań zapobiegawczych w środowisku szpitalnym. Szpitale mogą symulować możliwe warunki operacyjne, aby opracować zaawansowane plany zapobiegania ryzyku.

Rzeczywiste przykłady cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej

Oto dwa rzeczywiste przykłady cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej, pokazujące nowe podejścia, dzięki którym technologia ta zmienia opiekę nad pacjentami i administrację opieki zdrowotnej.

1. Babylon Digital Twin do dokumentacji elektronicznej

Babylon Digital Twin to wiodąca platforma, która pomaga pacjentom zobaczyć pełny obraz ich dokumentacji medycznej i innych informacji zdrowotnych. Wykorzystując zaawansowaną technologię sztucznej inteligencji w połączeniu z wyrafinowanymi technikami głębokiego uczenia się, system dostarcza niezbędnych informacji na temat stanu narządów i czynników predysponujących do chorób.

Obecnie platforma koncentruje się tylko na 20 chorobach, ale w przyszłości przewidywane jest jej rozszerzenie o ponad 80 chorób. Cyfrowy bliźniak firmy Babylon potwierdza rosnącą rolę indywidualnych danych dotyczących zdrowia, które umożliwiają ludziom kontrolowanie swojego zdrowia i dobrego samopoczucia.

2. Cyfrowy bliźniak zarządzania oddziałem szpitalnym w szpitalu Mater w Dublinie

Szpital Mater w Dublinie jest przykładem transformacyjnego charakteru cyfrowego partnerstwa w opiece zdrowotnej w zakresie poprawy sprawnego funkcjonowania szpitali i placówek opieki zdrowotnej. Szpital Mater w Dublinie wykorzystał cyfrowe repliki 3D do krytycznej oceny codziennego funkcjonowania oddziału w celu ulepszenia oddziału radiologii. W rezultacie znaczne skrócenie czasu oczekiwania pacjentów na krytyczne tomografię komputerową i rezonans magnetyczny oznaczało rzeczywistą poprawę komfortu pacjentów w ramach inicjatywy „Cyfrowy bliźniak”.

Integracja cyfrowych bliźniaków symulowanych podczas pracy w szpitalu Mater doprowadziła do skrócenia czasu oczekiwania na tomografię komputerową lub rezonans magnetyczny o około 240 minut. Taka optymalizacja przyczyniła się do skrócenia czasu obsługi pacjenta, co przełożyło się na zwiększenie możliwości badania MRI i CT odpowiednio o 32% i 26%.

Wyzwania związane z przyjęciem technologii DIghital Twin w opiece zdrowotnej

Cyfrowe partnerstwa w opiece zdrowotnej wiążą się z szeregiem wyzwań, do których należy podchodzić ostrożnie przy wdrażaniu na każdym etapie. Oto niektóre z kluczowych wyzwań:

Obawy dotyczące bezpieczeństwa danych i prywatności

Cyfrowe partnerstwa w opiece zdrowotnej wykorzystują duże ilości wrażliwych informacji zdrowotnych. Dlatego takie dane należy zabezpieczyć przed jakimkolwiek naruszeniem lub nieuprawnionym dostępem. Szyfrowanie danych jest niezbędne, jeśli chcemy zachować poufność pacjenta; jest to wymagane zarówno w ramach zgodności HIPAA w USA, jak i RODO w Europie.

Dokładność i kompletność danych

Dokładność i kompletność wprowadzanych danych to jedna z głównych kwestii dotyczących cyfrowych bliźniaków. Aby uzyskać pełną i dokładną historię medyczną, informacje genetyczne, czynniki związane ze stylem życia, a nawet zebrane w czasie rzeczywistym dane dotyczące zdrowia, należy bardzo uważać na szczegóły. Wymaga to zaawansowanego systemu gromadzenia danych.

Wyzwania dotyczące interoperacyjności

Jest to jeden z ważnych problemów związanych z łączeniem, porównywaniem i mieszaniem danych dotyczących zdrowia z różnych źródeł bez interoperacyjności. Promuje interoperacyjność danych, a zatem standaryzuje formaty danych i harmonizuje inne systemy danych w celu wymiany dokładnych i aktualnych danych między różnymi platformami opieki zdrowotnej.

Implementacja skalowania

Cyfrowe bliźniaki do zastosowań zdrowotnych staną przed szeregiem unikalnych problemów związanych ze skalowaniem, począwszy od fazy pilotażowej po powszechne przyjęcie w różnych środowiskach usług zdrowotnych. Cyfrowe bliźniaki opieki zdrowotnej stawiają kluczowe pytania dotyczące zarządzania komplikacjami związanymi z integracją danych, zapewnienia zgodności z istniejącymi mechanizmami regulacyjnymi oraz wymagania standardowych praktyk i podejść. Aby w pełni wykorzystać maksymalne korzyści, jakie dają cyfrowe bliźniaki w opiece zdrowotnej, obowiązkowe jest tworzenie partnerstw opartych na współpracy oraz kultury obejmującej innowacje i elastyczność.

Przeczytaj także: W jaki sposób technologia cyfrowych bliźniaków może pomóc w rozwoju Twojej firmy?

Przyszłość opieki zdrowotnej

Cyfrowe bliźniaki mogą potencjalnie zrewolucjonizować wiele wymiarów opieki nad pacjentem, operacji opieki zdrowotnej i badań. Przyjęcie cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej przyniesie poważną transformację w społecznościach i zmieni sposób świadczenia opieki nad pacjentami.

Jak wynika z raportu Twindex, ponad połowa respondentów uważa, że ​​cyfrowe bliźniaki zyskają większą akceptację w placówkach służby zdrowia w ciągu kolejnych sześciu lat. Co więcej, prawie połowa respondentów, 52%, przewiduje, że w ciągu najbliższych trzech lat technologia cyfrowego twinningu będzie powszechnie stosowana w służbie zdrowia i branży nauk przyrodniczych.

Może ci się spodobać: Czy Blockchain zrewolucjonizuje opiekę zdrowotną? Prawda czy szum

Niech Appinventiv będzie Twoim partnerem we wdrażaniu cyfrowych bliźniaków

Rozwój cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej to technologia zmieniająca zasady gry, która może zmienić sposób opieki nad pacjentami, jednocześnie zwiększając efektywność operacyjną i różne inne procesy.

Znaczącym przykładem tego trendu technologicznego jest YouCOMM, wielofunkcyjny portal dla pacjentów, który umożliwia pacjentom szpitalnym dostęp do pielęgniarek na żądanie w przypadku ich prostych żądań. Polega na przesyłaniu wiadomości do pacjenta poprzez ręczny wybór poleceń głosowych lub gestów głowy. Zastosowanie technologii cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej w takich obszarach może poprawić świadczenie opieki nad pacjentami i usprawnić świadczenie opieki zdrowotnej.

Jeśli inspiruje Cię innowacyjne podejście YouCOMM i chcesz budować podobne rozwiązania, nasze usługi tworzenia oprogramowania dla branży medycznej są dla Ciebie. Mamy bardzo zaangażowany zespół, który projektuje i rozwija dostosowane do indywidualnych potrzeb produkty zdrowotne, które odpowiadają zmieniającym się wymaganiom w zakresie opieki zdrowotnej. Pozwól nam być Twoim towarzyszem na drodze do wykorzystania mocy cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej.

Połączmy się

Często zadawane pytania

P. Na czym polega koncepcja cyfrowego bliźniaka w opiece zdrowotnej?

Odpowiedź: Technologia cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej tworzy cyfrowe reprezentacje rzeczywistych rzeczy lub procesów, takich jak pacjenci, narządy i całe środowiska szpitalne. Proces ten odbywa się za pomocą innych nowoczesnych technologii, takich jak IoT i AI.

P. Jaki jest przykład cyfrowego partnerstwa w opiece zdrowotnej?

P. Przykładem technologii cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej jest tworzenie cyfrowej kopii ciała pacjenta, która obejmuje dane dotyczące zdrowia, stylu życia i dane śledzenia w czasie rzeczywistym. To wirtualne lustro pomaga przewidywać i kontrolować problemy zdrowotne, zapewnia spersonalizowane programy leczenia i zapewnia profilaktyczne środki zdrowotne.

P. Jakie są zastosowania cyfrowych bliźniaków w opiece zdrowotnej?

O. Cyfrowe bliźniaki w służbie zdrowia mają różne zastosowania, takie jak symulowane leczenie pacjentów, szkolenie lekarzy, optymalizacja systemu opieki zdrowotnej, konserwacja aparatury medycznej oraz badania i rozwój w medycynie. Innym celem, któremu służą, jest lepsze planowanie operacji i modelowanie chorób, a co za tym idzie lepsze zarządzanie epidemią.