Bài viết này đi sâu vào công nghệ Digital Twin. Bạn sẽ khám phá Digital Twin là gì và chúng đang được sử dụng như thế nào trong các ngành công nghiệp khác nhau. Và quan trọng hơn, bạn sẽ tìm hiểu thêm về vai trò của Digital Twin trong ngành chăm sóc sức khỏe.

1. Hiểu về Digital Twin và việc sử dụng chúng trong các ngành

Cặp song sinh kỹ thuật số đã đi được một chặng đường dài. Thuật ngữ song sinh kỹ thuật số trong bối cảnh hiện tại được John Vickers của NASA sử dụng lần đầu tiên vào năm 2002. Nhưng đào sâu hơn một chút, sẽ cho thấy rằng bản thân khái niệm này đã cũ hơn nhiều. Nó được áp dụng lần đầu tiên vào những năm 1970 trong chương trình không gian Apollo XIII. Các nhà khoa học của NASA cần phải làm việc với các máy móc trong không gian vũ trụ, nơi mà nó gần như không thể hiện diện thực tế và những biểu diễn ảo này vô cùng hữu ích.
Digital Twin là mô hình ảo của các thiết bị vật lý cho phép ra quyết định theo thời gian thực thông qua mô phỏng / mô hình dự đoán để tạo ra những hiểu biết sâu sắc có giá trị. Digital Twin hoạt động như một cầu nối giữa thực tế và mô hình ảo bằng cách sử dụng các cảm biến được kết nối và thiết bị IoT để thu thập dữ liệu thời gian thực về các thiết bị vật lý, hệ thống và tương tác của con người.
Công nghệ Digital Twin hoạt động như một cầu nối giữa thế giới vật lý và thế giới kỹ thuật số. Bằng cách sử dụng các cảm biến để đo lường tài sản vật chất bằng cách cho phép các nhà khoa học và kỹ sư thu thập vô số dữ liệu có thể được ánh xạ thành một mô hình ảo. Mô hình tính phí dữ liệu này có thể được phân tích để cung cấp thông tin quan trọng về cách vật thể sẽ phản ứng với thế giới thực. Một bộ đôi kỹ thuật số không chỉ giúp hiểu sản phẩm hoặc hệ thống hiện đang hoạt động như thế nào mà còn cả cách nó có thể hoạt động trong tương lai.
Ngoài việc kiểm tra khả năng tồn tại của một dự án, Digital Twin cũng giúp hoạt động bảo trì. Bản sửa lỗi được đề xuất cho một phần thiết bị có thể được kiểm tra trên một thiết bị đôi kỹ thuật số trước khi áp dụng bản sửa lỗi cho vật phẩm vật lý. Trên thực tế, sản xuất là ngành hàng đầu với các ứng dụng trực tiếp của công nghệ Digital Twin. Để có cái nhìn sâu hơn, nghiên cứu điển hình này của Deloitte phác thảo ứng dụng trong sản xuất trong khi nghiên cứu điển hình này của EY phân tích các trường hợp sử dụng khác nhau trong ngành ô tô.
Forbes lưu ý rằng cặp song sinh kỹ thuật số trao quyền cho các công ty học hỏi nhiều hơn, nhanh hơn và phá bỏ các ranh giới cũ xung quanh việc đổi mới sản phẩm, vòng đời phức tạp và tạo ra giá trị.

2. Cặp song sinh kỹ thuật số trong chăm sóc sức khỏe

Công nghệ Digital Twin đang được sử dụng rộng rãi bởi các khách hàng sản xuất, nhưng tại sao công nghệ mới nổi này lại không có được chỗ đứng rộng rãi trong không gian nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe?

Trong lĩnh vực sản xuất, Digital Twin đã cho phép khách hàng hình dung các sản phẩm đang được sử dụng và theo thời gian thực, hỗ trợ truy xuất nguồn gốc thông qua các chuỗi kỹ thuật số trên các hệ thống khác nhau và cho phép khắc phục sự cố theo cách ảo, trong số nhiều trường hợp sử dụng khác. Trong dây chuyền sản xuất, sự kết hợp của Digital Twin và IoT cho phép sử dụng dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến được kết nối để chiếu sáng tình trạng và hiệu suất của tài sản (ví dụ: nhiệt độ). Sự hợp nhất của công nghệ song sinh kỹ thuật số với IoT, AI và phân tích dữ liệu là một công thức mạnh mẽ cho các hệ thống phức tạp; vậy tại sao nhiều bệnh viện thông minh không mọc lên như các nhà máy thông minh?

Việc sử dụng công nghệ Digital Twin không chỉ có thể giúp cải thiện việc chăm sóc bệnh nhân (mục tiêu chính) mà còn có thể cho phép các bác sĩ lâm sàng xác định liệu pháp phù hợp và cho phép giảm chi phí tại bệnh viện thông qua tối ưu hóa hiệu quả.

Ở cấp độ vi mô, theo dõi bệnh nhân là không gian chính để xây dựng các cặp song sinh kỹ thuật số cho phép chăm sóc cá nhân hóa. Quá trình thu thập dữ liệu thời gian thực từ bệnh nhân sẽ bắt đầu bằng một thiết bị theo dõi bệnh nhân từ xa có chức năng thu thập các chỉ số (ví dụ: nhịp tim, huyết áp), truyền dữ liệu đó lên đám mây, đưa nó vào một nền tảng và phân tích nó bằng các thuật toán (dựa trên các thông số / ngưỡng) để dự đoán xác suất rủi ro tiềm ẩn, với một giao thức cảnh báo cho các bác sĩ lâm sàng khi cần thiết. Quá trình này hầu như có thể được mô hình hóa như một cặp song sinh kỹ thuật số. Mở rộng vấn đề này, hỗ trợ quyết định đối với các bệnh mãn tính cũng sẽ là một trường hợp sử dụng tốt, vì bộ đôi kỹ thuật số có thể giúp phát hiện bệnh sớm hơn thông qua phân tích dữ liệu (ví dụ: từ X quang, di truyền, phòng thí nghiệm)

Ở cấp độ vĩ mô, bệnh viện đại diện cho một hệ sinh thái phức tạp bao gồm bác sĩ, bệnh nhân và thiết bị. Sử dụng kết hợp công nghệ AI và công nghệ kép kỹ thuật số, bạn có thể mô phỏng các lĩnh vực cải thiện hiệu quả và tác động của chúng đối với hệ thống được kết nối với nhau. Có một loạt các thách thức đáng kể mà hệ thống bệnh viện phải đối mặt liên quan đến hiệu quả hoạt động, có thể được giảm bớt. Chúng bao gồm thiếu sự phối hợp liên ngành, lỗi phiên âm, thiết bị và thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và hàng đợi dài. Sinh đôi kỹ thuật số kết hợp với công nghệ mới nổi khác có thể được sử dụng để cải thiện kết quả lâm sàng, giảm chi phí vận hành và tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực.

Một số thách thức đối với các bệnh viện áp dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số là gì? Một bệnh viện hoàn toàn thông minh, hoặc một hệ thống y tế thời gian thực, đòi hỏi sự tích hợp hoặc khả năng tương tác đầy đủ, đây là một mục tiêu kéo dài của nhiều bệnh viện. Dữ liệu thường vô cùng khó tin với các kho lưu trữ thiếu tích hợp; việc bổ sung IoT hoặc dữ liệu thiết bị đeo sẽ khuếch đại vấn đề đó. Vẫn còn nhiều công nghệ dành riêng cho nhà cung cấp đang gặp thách thức trong việc tích hợp để đạt được hiệu quả tối đa khi chuyển đổi sang bệnh viện thông minh. Thách thức khác là cơ sở hạ tầng kỹ thuật số cũ kỹ không được cập nhật thường xuyên. Trong khu vực công, một số bệnh viện đang sử dụng công nghệ chậm hơn hai thế hệ. Điều đó có nghĩa là,

Nói như vậy, điểm khởi đầu tốt là tận dụng dữ liệu bạn có về nhân sự, hệ thống xây dựng hoạt động, thiết bị được kết nối có thể cung cấp dữ liệu thời gian thực cho ngữ cảnh và hệ thống thông tin lâm sàng. Điều này sẽ xác định trạng thái hiện tại hoặc cơ sở. Sau đó, bạn cần AI hoặc các mô hình học máy có chứa các quy tắc / lý do để đưa ra các khuyến nghị về cách cải thiện kết quả và áp dụng điều này vào dữ liệu để lập kế hoạch kịch bản và xác định các lĩnh vực cải tiến cần nhắm mục tiêu. Bằng cách tạo ra một bệnh viện song sinh kỹ thuật số, bạn có thể tiến hành các bài kiểm tra kịch bản cho bất kỳ thay đổi nào hoặc các thay đổi dự kiến liên quan đến chiến lược hoạt động, nhân sự và mô hình cung cấp dịch vụ chăm sóc.

Digital Twin ở cả cấp vi mô và vĩ mô trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe đều sẵn sàng đóng một vai trò quan trọng khi xã hội phục hồi sau đại dịch toàn cầu. Khi đại dịch gia tăng áp lực trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe vốn đã căng thẳng, các công nghệ tối ưu hóa / thiết kế lại / hợp lý hóa các quy trình, tối đa hóa năng suất và tạo ra những hiểu biết có giá trị có thể là động lực chính dẫn đến thành công.

Reference:

1. Diego Arias Garcia & Julianne Roseman. (May. 03, 2021). How Digital Twin Technology is Disrupting Healthcare. Retrieved from  https://www.plugandplaytechcenter.com/resources/how-digital-twins-technology-disrupting-healthcare/

2. Sindhu Kutty. ( May 24, 2021). Disrupting Healthcare Through The Use Of Digital Twin Technology. Retrieved from https://www.forbes.com/sites/forbesbusinesscouncil/2021/05/24/disrupting-healthcare-through-the-use-…