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阿媒:为什么说数字孪生是医学的未来

 老黄谈笑之间 2023-04-12 发布于重庆

参考消息网4月11日报道 阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网4月7日刊文,介绍数字孪生以及为什么它们可能是医学的未来。全文摘编如下:

多名科学家在他们的计算机中已经拥有病人器官的精确副本,通过计算机他们可以预测异常表现、预防疾病,并提供现有的最好治疗。

让我们想象一下,我们的全科医生在计算机中存储了我们每个人的数字副本。这个数字孪生品就像一个随时为我们服务的志愿者:万一发生任何事故或疾病,专家们会首先在它身上测试治疗方法。

虽然这听起来像科幻,但全世界的研究人员已经在研究这项技术。而且依靠人工智能和超级计算机,近年来已经有多个实现的例子。

例如,在德国海德堡大学医院,存放着一名患者真实心脏的精确复制品,其外观和律动与原心脏一样,而且每个细胞、每块肌肉也与真人的心脏完全相同。它基本上就是患者心脏的孪生品,但特殊的是,它只在屏幕中存在和“呼吸”。

还有史蒂夫·莱文博士的项目,在他患有先天性心脏病的女儿出生后,他决定在虚拟现实中重建她的心脏。这项技术现在正试图帮助患有罕见且难以治疗的心脏病的儿童。莱文创建了达索公司的“活体心脏”项目,该项目成功地创建了一个精确的人类心脏虚拟模型,这能帮助外科医生使用各种医疗程序和设备,表现心脏的一系列假设情形。

这些数字孪生品是极其详尽的计算机原型,它们模拟自身的物理对应物的特征和表现,可应用于广泛的领域和情况。数字孪生是近年来最受瞩目的技术趋势之一,因为它们有望拥有广泛的用途。

依靠物联网,这些复制品可以与物理世界相连,并实时提供有关物理世界的信息。事实上,已经有一些大公司将这项技术应用到不同领域,比如航空航天与防务、自然资源、建筑与智慧城市等。

数字孪生品不是元宇宙中的人偶,也不是基因克隆。数字孪生品是现实及其环境的计算机表现。通过这种方式,您可以模拟自己将如何反应,并做出决定。

例如,这种数字孪生品可以在,MareNostrum内部运行。MareNostrum是一台超级计算机,科学家用它来对真实世界的特性进行细致入微的模拟。它正在开始帮助医生预测患者真实的心脏对特定治疗的反应。参与这些项目的专家们认为,当前的医学是落后的,而这一创造虚拟细胞、组织和器官的全球性研究是现代医学的革命性举措。

当前,医生们试图做的是通过评估之前的临床试验来为患者找到最好的治疗方法,那些试验的受试者与他们现在的患者有些相似,但不相同。然而,医生们现在可以使用数字孪生品,更好地预测等待患者的是什么。

回到德国海德堡的例子。测试过数字心脏软件的心脏病专家本亚明·梅德尔说:“我们有可能提前数周或数月预测哪些患者会生病,或者某名患者对某种疗法的反应如何。这可能会彻底改变医学。”

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