超越:医疗和制药发展的数字孪生前沿
在工业4.0时代,数字孪生在突破性技术融合的推动下,正在各个领域产生重大影响。医疗保健实验正在产生重要成果,塑造其在医疗保健领域不同维度的应用。
用于患者管理的数字孪生:
通过整合个人的虚拟副本,数字孪生可用于预防性医疗保健。这被称为人类数字孪生,融合了遗传、生活方式和环境因素等因素。其范围从代表整个人体到特定的器官。这些数据是从可穿戴传感器、生活方式信息和临床机构收集的。人类数字孪生还允许创建大量患者的数字复制品,从而能够测试不同的药物,以确定对每位患者最有效的治疗方法。
示例:像“SIMULIA活体心脏”项目这样的项目使用数字孪生技术,通过计算机模拟来观察人体与药物的相互作用,使医生能够探索心脏的复杂结构,并检测与缺血性心脏病(IHD)等疾病相关的事件。
制药行业的数字孪生:
随着工业4.0的出现,制药行业正在经历范式转变,参与被称为制药4.0的数字化运动。在医药产品开发周期中,数字孪生可以为智能制造做出贡献。数字孪生可以帮助选择最优化、最有效的生产路径、实时过程控制以及生物制造,减少物理实验时间和成本,提高生产力,并提高产品质量。
分子与生物网络之间复杂的动态关系使得药物开发过程耗时长,成功率低。可以通过将数字孪生集成到药物发现过程、生物标志物识别和临床试验优化来探索自上而下的方法。
示例:基因组和细胞生物过程的建模,得到了美国国家科学基金会(NSF)等资助组织的积极支持;美国国防高级研究计划局(DARPA)发起了诸如生物香料等备受瞩目的项目。
公共卫生管理中的数字孪生:
数字孪生在分析大众健康方面非常有帮助。它有助于促进人口福祉,并在突发疫情方面,管理病毒性疾病,如COVID-19等。
示例:Mater私立医院放射科的3D动画,由Siemens Healthineers制作,用于在患者需求增加、等待时间增加的情况下改善医院流程。
数字孪生在内科和外科医生的培训和实践:
数字孪生技术可用于模拟侵入性临床程序,在选择治疗之前预测结果,提高干预成功率并降低患者风险。
示例:Dassault系统创建了计算机建模的数字孪生,通过3D建模和流动模拟显示设计的手镯的位置。其帮助波士顿儿童医院心脏外科治疗一名18岁右心房扩大的患者。
免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。