临床医生的生活从不枯燥。看似罕见的情况几乎每天都在发生,几乎不可能预测接下来会发生什么。尽管如此,正确的准备可以大有帮助。在许多行业,都有办法处理这种风险高、成本高的情况。

一种越来越受欢迎的模拟类型是数字孪生,它用于在数字环境中模拟复杂的真实世界过程。这是一项创新技术,正在被越来越多的公司比如IBM、波音和特斯拉。

这并不奇怪,全球数字双胞胎市场正在激增——这是预料之中的增长近40%每年2025人。因此,数字双胞胎已经在许多行业找到了自己的位置,尤其是在医疗保健行业。他们允许医院调整他们的操作,并适应病人的方法。

到底什么是数字双胞胎?

数字双胞胎是物理对象和过程的虚拟等价物。除了视觉表示,这些数字等效还包括数学模型和传感器数据,帮助提供实时更新。然而,数码双胞胎的好坏取决于创建它所使用的模型和数据。

为什么公司要使用数字孪生技术?当正确实施时,它允许用户操纵数字实体并学习一些东西,而不影响物理空间中的任何东西。数字双胞胎或多或少地弥补了传统实验的不足:风险很小,成本很低,所需的时间窗口很短,因为你可以立即得到反馈。

数字双胞胎的另一个优势是对过程的洞察——它们可以检测问题甚至在他们出现之前。通过将数字双胞胎与机器学习或人工智能算法结合起来,用户能够跟踪甚至是最微小的过程,否则人类的眼睛可能无法看到这些过程。

一个数码双胞胎来固定一个物理空间

在许多行业中,数字双胞胎可以轻松有效地应用于医疗保健行业。都柏林的马特私立医院面临着越来越多的病人,越来越复杂的情况和过时的设备。这样的状况导致了工作人员的过度劳累,病人的不愉快,以及相关的不愉快的管理。很明显,改变早就应该发生了,更具体地说,放射科需要重新设计。

然而,在重新设计某样东西的时候,存在着无尽的可能性。作为一个过程,优化是复杂的——有许多变量、边界和目标。因此,管理层决定使用数字孪生技术来解决这个问题。放射科的虚拟副本允许工程师在不影响日常操作的情况下更改程序和方案。

结果呢?过去需要几个月时间的测试在几小时内就完成了。任何不利或不想要的变化都可以很容易地逆转。在评估了各种方案的效果后,选择了最有效的方案。

“看着我们的2D计划变成3D,然后变成4D,真是太神奇了。多亏了我们的数字双胞胎,我们现在有了我们部门最好的配置,”帕迪·吉利根(Paddy Gilligan)说,他是MPH的首席物理学家和注册辐射防护顾问。

好处是显而易见的——医院报告说等待时间缩短了(25分钟),设备使用增加了。仅磁共振成像能力就增长了32%,而由于加班时间减少,员工成本每年减少了1万美元以上。

更多机会-“我的数码双胞胎”

除了布局优化,数字双胞胎还在其他方面帮助健康专家。它们在外科手术准备中的使用对医生和病人都特别有帮助。数字双胞胎使外科医生能够计划手术过程,找到成功的理想路径,甚至在某些情况下减少了手术的需要。对于心脏病专家本杰明·梅德来说,数字双胞胎技术给了他这样做的机会在数字心脏中放置起搏器,让他能够在潜在程序发生之前对其有效性进行模拟。

为了更好地说明数字双胞胎的用处,这里有一个令人不安的例子:三分之二的血管内修复被发现是不合适的。然而,这为优化留下了大量机会。开发了一个实验软件,可以快速评估种植体的位置。通过改变它的位置,外科医生可以最大限度地提高手术的效果,进而改善病人的预后。初步临床试验表明,这种方法消除了重复手术的需要。

除了帮助经验丰富的外科医生,数字双胞胎对外科住院医生也很有吸引力。不同于传统的训练可能使用真实的物理例子,数字双胞胎允许每次使用不同的场景重复程序。

制造业中的数字双胞胎

在医疗保健行业之外,数字双胞胎也在改善其他行业。例如,制造业在很多方面都使用了这种技术,从当前和未来的产品设计到实际生产过程的改进。随着物联网的兴起和数字智能技术的涌入,数字双胞胎的机会越来越大。

对于在不同地点拥有多个工厂的制造商来说,数字双胞胎可以帮助优化生产线、单个设备等等,而无需实际改变日常运营。

“这是一个了解问题所在、可以改进的地方以及如何更好地优化生产的窗口,”全球营销副总裁克里斯·帕森斯说在重要的制造业。

产品设计师和工程师也有其他的应用。数字双胞胎为设计师和工程师提供了一个新的机会,将传感器和资产结合起来,可以提供实时数据。有了这些数据,他们就可以测试和试验产品的变化,甚至在现场提供改进。这种类型的即时客户参与和反馈是很重要的这是一场斗争在过去。

对数字双胞胎持谨慎乐观态度

数字孪生技术确实有缺点,需要解决。无数的数据泄露的例子应该使早期采用者有点谨慎,因为泄漏的数字双胞胎身体可能是巨大的问题。

尽管如此,数字双胞胎技术正在对全球产业产生影响,前景似乎是光明的。