In den letzten Jahren hat die Gesundheitsbranche mit der Integration der digitalen Zwillingstechnologie einen Wandel erlebt.

Digitale Zwillinge – die virtuelle Nachbildung von Organen oder menschlichen Körpern oder sogar von Gesundheitseinrichtungen selbst – haben bedeutende Anwendung in der Patientenversorgung, bei Behandlungsstrategien und der Gesamtsystemeffizienz gefunden. Angesichts der Herausforderungen im Zusammenhang mit Datenschutz und -sicherheit sowie Interoperabilität wird die Berücksichtigung von Innovationen unter ethischen Gesichtspunkten jedoch der Schlüssel zu einer breiten Akzeptanz sein.

Digitale Zwillinge im Gesundheitswesen verstehen

Ein digitaler Zwilling im Gesundheitswesen ist ein datengesteuertes Modell, das die Gesundheit eines Patienten oder sogar eines gesamten Gesundheitssystems widerspiegelt.

Diese virtuelle Darstellung vereint Echtzeitinformationen aus verschiedenen Quellen wie Wearables, medizinischen Geräten und elektronischen Gesundheitsakten. Diese umfassende Datenintegration ermöglicht ein ganzheitliches Verständnis des Zustands des Patienten. Digitale Zwillinge bieten mehrere Vorteile.

Digitale Zwillinge und personalisierte Behandlungspläne

Einer der Hauptvorteile digitaler Zwillinge ist die Möglichkeit, personalisierte Behandlungspläne zu erstellen. Mithilfe digitaler Zwillinge können medizinische Fachkräfte individuelle Gesundheitsdaten in Echtzeit anhand einer virtuellen Darstellung einer Person oder eines Organs analysieren, um maßgeschneiderte Behandlungspläne entsprechend den individuellen Bedürfnissen des Patienten bereitzustellen. Dies minimiert nicht nur Nebenwirkungen, sondern verbessert auch die Behandlungseffizienz.

Forscher in Spanien arbeiten an der Erstellung digitaler Modelle von Brustkrebspatientinnen, indem sie genetische, physiologische und Verhaltensdaten von tragbaren Geräten von Krebspatientinnen sammeln. Dies wird ihnen helfen, maßgeschneiderte Behandlungspläne zu simulieren und bereitzustellen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass Silico-Studien, bei denen virtuelle Organe zur Bewertung der Sicherheit und Wirksamkeit von Arzneimitteln eingesetzt werden, innerhalb des nächsten Jahrzehnts üblich werden könnten. Außerdem könnten patientenspezifische Organmodelle verwendet werden, um das Risiko von Nebenwirkungen zu minimieren und personalisierte Behandlungen bereitzustellen.

Prädiktive Analysen für frühzeitiges Eingreifen

Digitale Zwillinge ermöglichen prädiktive Analysen und ermöglichen es Gesundheitsfachkräften, potenzielle Gesundheitsprobleme vorherzusehen. Durch die Analyse historischer Daten und aktueller Trends kann die Technologie dabei helfen, Muster zu erkennen, die auf zukünftige Komplikationen hinweisen. Dies erleichtert ein frühzeitiges Eingreifen und verringert die Wahrscheinlichkeit schwerwiegender gesundheitlicher Folgen.

GSK hat sich 2021 mit Krebsforschern am King’s College London zusammengetan, um mithilfe ihrer genetischen und molekularen Daten eine virtuelle Nachbildung der Tumore von Patienten zu erstellen. Das Modell wird dazu beitragen, die Krebszellen eines wachsenden Patienten in 3D darzustellen und zu testen, wie sie auf Medikamente reagieren. Durch die Analyse dieser Daten können Wissenschaftler vorhersagen, wie einzelne Patienten wahrscheinlich auf Dosierungsschemata, verschiedene Medikamente und Medikamentenkombinationen reagieren werden.

Patientenfernüberwachung und Telemedizin

In einer Zeit, in der die Gesundheitsversorgung aus der Ferne immer mehr an Bedeutung gewinnt, spielen digitale Zwillinge eine Schlüsselrolle bei der Fernüberwachung und Telegesundheit. Mithilfe des kontinuierlichen Datenstreamings von Wearables und anderen Überwachungsgeräten wird eine Echtzeit-Feedbackschleife erstellt, die es medizinischem Fachpersonal ermöglicht, Patienten aus der Ferne zu überwachen, was dabei helfen kann, umgehend fundierte Entscheidungen zu treffen.

Digitale Zwillinge verbessern die betriebliche Effizienz

Über die Patientenversorgung hinaus verbessern digitale Zwillinge die allgemeine betriebliche Effizienz von Gesundheitssystemen. Von der Optimierung der Ressourcenzuweisung bis hin zur Rationalisierung von Arbeitsabläufen trägt die Technologie zu einer kosteneffizienten und verbesserten Gesundheitsversorgung bei.

SingHealth, eine Gesundheitseinrichtung, nutzt seit 3 im Rahmen seines Projekts „3-Dimensional Disease Outbreak Surveillance System“ (2020D-DOSS) digitale Zwillinge zur Überwachung von Krankheitsausbrüchen. Im Rahmen des Projekts wurden anonymisierte Patientendaten in virtuelle Nachbildungen physischer Räume integriert am Singapore General Hospital, um die Ausbreitung von Krankheiten über Zeit und Entfernung sichtbar zu machen und zu beurteilen.

Der Einsatz digitaler Zwillinge half den Mitarbeitern außerdem dabei, Infektionscluster in Testdaten zu erkennen und das Risiko künftiger Infektionen vorherzusagen. Es weitet den Einsatz digitaler Zwillinge zur Ressourcenoptimierung und Planung von Gesundheitseinrichtungen weiter aus.

Herausforderungen und Überlegungen

Die potenziellen Vorteile digitaler Zwillinge im Gesundheitswesen sind erheblich, es bestehen jedoch Herausforderungen wie Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit und des Datenschutzes sowie der Interoperabilität. Das Finden eines Gleichgewichts zwischen der Nutzung der Macht der Daten und dem Schutz von Patienteninformationen bleibt eine entscheidende Überlegung für eine breite Akzeptanz. Unternehmen müssen eine robuste Sicherheitsinfrastruktur implementieren, um Datenschutz und Sicherheit zu gewährleisten.

Das Gleichgewicht zwischen Innovation und ethischen Überlegungen wird für eine breite Akzeptanz von entscheidender Bedeutung sein

Während digitale Zwillinge erhebliche Vorteile versprechen, erfordert ihre weitverbreitete Einführung ethische Überlegungen. Der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) durch digitale Zwillinge zur Durchführung von Echtzeit-Datenanalysen und zur Erstellung von Zukunftsvorhersagen erfordert ethische Richtlinien.

Herausforderungen im Zusammenhang mit KI-Modellen wie Voreingenommenheit, Halluzination, Urheberrecht und Datensicherheit in KI-Modellen bedeuten, dass Unternehmen Open-Source-Technologien verwenden müssen, die Transparenz, Zusammenarbeit und Verantwortlichkeit fördern, um den verantwortungsvollen Einsatz von KI sicherzustellen und Vertrauen in das Modell zu schaffen .

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• Quelle: https://www.medicaldevice-network.com/analyst-comment/revolutionising-healthcare-the-role-of-digital-twins/