“出新推出“產(chǎn)業(yè)洞察”欄目，聚焦各細(xì)分領(lǐng)域，解析各行業(yè)發(fā)展前沿等問題。本周推出數(shù)字孿生系列，本篇為數(shù)字孿生與智慧醫(yī)療，盤點(diǎn)數(shù)字孿生如何為醫(yī)療行業(yè)賦能。歡迎大家閱讀分享。

作者：飛飛|

(相關(guān)資料圖)

編輯：唐詩 |

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用數(shù)字孿生技術(shù)預(yù)測疾病

智慧醫(yī)療是在診斷、治療、康復(fù)、支付等各環(huán)節(jié)，建設(shè)以病人為中心的醫(yī)療信息管理和服務(wù)體系，實現(xiàn)共享協(xié)作、臨床創(chuàng)新、診斷科學(xué)等功能。數(shù)字孿生通過高精度的虛擬模型，可促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)智慧化。

具體來看，數(shù)字孿生通過模型“復(fù)制”，利用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度算法，包括數(shù)據(jù)預(yù)測、監(jiān)測和反饋、構(gòu)建孿生體環(huán)節(jié)，為醫(yī)生提供個性化醫(yī)療方案，進(jìn)行疾病預(yù)測和診斷，降低疾病風(fēng)險，提高治療質(zhì)量。用數(shù)字孿生技術(shù)實際上是通過模擬本體，基于醫(yī)療數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)，提供精準(zhǔn)的醫(yī)療治療方法，能幫助醫(yī)療人員提出更完善的治療計劃，以及改善患者健康狀況的治療方案。

舉個例子，針對肝臟類型疾病患者，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)和深度算法分析收集肝臟血液樣本數(shù)據(jù)，包括肝臟感染患者和正常人的血液樣本，基于臨床數(shù)據(jù)，構(gòu)建新的肝臟分類模型，這個模型就可用于分析肝臟功能、判斷是否存在疾病以及疾病的嚴(yán)重程度。根據(jù)公開報道，像這種模型已經(jīng)能成功預(yù)測肝臟感染的類型，比如肝炎、纖維化或肝硬化，并且預(yù)測的數(shù)據(jù)還有較高的準(zhǔn)確度。

當(dāng)然，這看起來像精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)，但數(shù)字孿生又不完全等同，數(shù)字孿生是創(chuàng)建和人體器官功能相同的虛擬“孿生體”，通過這種“復(fù)制”樣本和構(gòu)建模型的方式，對于醫(yī)護(hù)人員也有較大幫助，可以預(yù)測可能發(fā)生的疾病，發(fā)現(xiàn)還未惡化的疾病，也能提供更佳的治療方案等。

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數(shù)字孿生為醫(yī)院場景提供可視化

數(shù)字孿生技術(shù)在臨床應(yīng)用上有重要作用，此外，也為包括醫(yī)院諸多場景提供了新的可視化方案。以數(shù)字孿生技術(shù)為基礎(chǔ)，可為醫(yī)院眾多場景建立可視化虛擬模型，比如在門診預(yù)約掛號上，可對預(yù)約人數(shù)、候診人數(shù)、出診醫(yī)生等數(shù)據(jù)，進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測，并進(jìn)行多維度和深度可視化分析，能在門診掛號環(huán)節(jié)實現(xiàn)全流程管控，為優(yōu)化門診資源提供數(shù)據(jù)支持。

在醫(yī)務(wù)管理上，可對醫(yī)護(hù)人員值班、手術(shù)分類、醫(yī)療糾紛等進(jìn)行可視化監(jiān)測，是正常情況進(jìn)行推進(jìn)，有異常情況發(fā)出預(yù)警，能為醫(yī)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。在患者住院場景上，可對患者人數(shù)、所患病種、空床位、住院費(fèi)用等進(jìn)行監(jiān)測，并進(jìn)行可視化分析，為醫(yī)務(wù)管理人員進(jìn)行醫(yī)療資源調(diào)配提供數(shù)據(jù)支持。

此外，在后期管理上，比如患者病歷管理上，可以集成電子病歷，綜合監(jiān)測患者的病情、診斷和治療等數(shù)據(jù)，并對治療記錄、用藥劑量、護(hù)理記錄等進(jìn)行可視化管理，提高醫(yī)護(hù)人員工作效率，為改善對患者的治療方案提供數(shù)據(jù)依據(jù)。再比如，在藥品管理上，可以對藥品庫存、損壞、品類、價格等情況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，對正常藥品可進(jìn)行臨床使用，對過期等異常藥品及時發(fā)出預(yù)警，也能提高藥品管理工作效率。

醫(yī)院有不同空間場景，比如候診大廳、病房、走廊、手術(shù)室、藥房等，建設(shè)智慧型醫(yī)院要將眾多場景通過數(shù)字孿生方式表達(dá)出來，使用虛擬的數(shù)字模型優(yōu)化各場景服務(wù)，已經(jīng)成為未來智慧型醫(yī)院的必要基礎(chǔ)。

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與挑戰(zhàn)并存的數(shù)字孿生應(yīng)用

數(shù)字孿生技術(shù)對實現(xiàn)醫(yī)療智慧化有極大促進(jìn)作用，但與此同時，當(dāng)前醫(yī)療領(lǐng)域運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)還未成熟，數(shù)字孿生技術(shù)要在醫(yī)療行業(yè)發(fā)揮更大作用，也面臨著多重挑戰(zhàn)。

首先要有強(qiáng)大的技術(shù)支持，建立成熟的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)字孿生技術(shù)體系融合了大數(shù)據(jù)、云計算等前沿科技，這要求數(shù)字孿生在醫(yī)療運(yùn)用上要有強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)基礎(chǔ)。此外，機(jī)器深度學(xué)習(xí)的是數(shù)據(jù)，所以在醫(yī)療相關(guān)場景上，還要收集足夠多的數(shù)據(jù)，尤其是動態(tài)數(shù)據(jù)更能反應(yīng)場景變化，這對用數(shù)字孿生構(gòu)建虛擬模型較為重要。

數(shù)據(jù)安全和隱私性也值得關(guān)注，這點(diǎn)不難理解，用數(shù)字孿生技術(shù)對醫(yī)院眾多場景進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，這對數(shù)據(jù)的安全性要求極高，并且通過深度學(xué)習(xí)患者病情，對患者器官進(jìn)行虛擬建模，也會涉及和患者相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性，再者，患者病況也是個人隱私，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)也要注意個人的隱私性問題。一些技術(shù)運(yùn)用是否符合安全和隱私法規(guī)，這些都需要注意。

此外還要保障數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)用符合標(biāo)準(zhǔn)要求，比如在對患者器官建模上，從開始設(shè)計到建立虛擬仿真模型，中間每個階段要保障信息暢通，技術(shù)運(yùn)用要符合標(biāo)準(zhǔn)，同時要確?；颊邔ο蟮淖銐蛐湃魏屠斫狻．?dāng)然，數(shù)字孿生并非萬能型技術(shù)，運(yùn)用數(shù)字孿生也無法解決所有醫(yī)療問題，醫(yī)護(hù)人員和患者對數(shù)字孿生也要保持客觀態(tài)度。

應(yīng)該說，數(shù)字孿生打破了真實與虛擬世界的邊界，作為具有革命性意義的新型交互方式，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來了巨大的想象空間，伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，合理運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，能為實現(xiàn)醫(yī)療行業(yè)智慧化提供更有效的解決方案。

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延伸閱讀

1.江行智能

致力于深度融合邊緣計算與人工智能技術(shù)，專注新一代云邊協(xié)同的智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)。為電網(wǎng)、發(fā)電、石油、環(huán)保、政務(wù)、工業(yè)制造等行業(yè)提供數(shù)字化和智能化業(yè)務(wù)。

智慧發(fā)電：智慧風(fēng)電場系統(tǒng)、智慧水電站系統(tǒng)、輸煤皮帶安全管控系統(tǒng)、智慧光伏電站系統(tǒng)、智慧本質(zhì)安全系統(tǒng)。

智慧電網(wǎng)：智慧輸電線路系統(tǒng)、智慧變電站系統(tǒng)、智慧配電房系統(tǒng)。

智慧用電：智慧配電房系統(tǒng)、負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)、電力區(qū)塊鏈系統(tǒng)、碳計量系統(tǒng)。

智慧安防：ASP智慧安監(jiān)系統(tǒng)、城市綜合治理系統(tǒng)。

2.樹根互聯(lián)

是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，開發(fā)了以自主可控的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺根云平臺，提供低成本、低門檻、高效率和高可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。

智能制造IIoT解決方案：智能制造、智能資產(chǎn)、智慧能源(600869)。

產(chǎn)品智能化IIoT解決方案：后市場服務(wù)、物聯(lián)硬件。

產(chǎn)業(yè)鏈IIoT解決方案：工業(yè)區(qū)塊鏈、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。

3.忽米網(wǎng)

中國領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，致力于為中國制造企業(yè)提供數(shù)字化平臺及解決方案，以大數(shù)據(jù)智能化創(chuàng)新技術(shù)消除制造企業(yè)“數(shù)字鴻溝”，幫助企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。

工業(yè)SaaS：標(biāo)識解析服務(wù)平臺、設(shè)備管理云、刀具云管理系統(tǒng)、視覺監(jiān)測系統(tǒng)、云ERP、智能倉儲系統(tǒng)、數(shù)字孿生體、云MES、電能優(yōu)化系統(tǒng)等。

工業(yè)PaaS：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)應(yīng)用商店、多云管理平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、工業(yè)知識圖譜等。

工業(yè)IaaS：藍(lán)光數(shù)據(jù)存儲等。

邊緣層：5G邊緣計算器、工業(yè)防火墻、統(tǒng)一安全管理平臺、工控網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用系統(tǒng)、工控安全監(jiān)測與審計系統(tǒng)、邊緣計算網(wǎng)關(guān)等。

參考資料：

1.“數(shù)字孿生”語境下的智慧城市：產(chǎn)業(yè)井噴背后的航向之爭.Alter聊科技.

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