Zukunft der Medizin Digitale Zwillinge – das Gesundheitswesen auf der Überholspur

Von der Stadtplanung bis hin zur Produktentwicklung tragen Digitale Zwillinge zu signifikanten Einsparungen bei und fördern zudem – aufgrund der vollständigen Digitalität – eine positive Fehlerkultur. Seit geraumer Zeit finden Digitale Zwillinge auch im Gesundheitswesen Anwendung. In seinem Gastbeitrag zeigt Venky Ananth die Vorteile dieser Technologie auf und nennt diverse Anwendungsbeispiele.

Die heutige Gesundheitsversorgung ist äußerst anspruchsvoll und komplex. Experten gehen beim Markt für Digitale Zwillinge im Gesundheitswesen von einem jährlichen Zuwachs von rund 25 Prozentpunkten aus. 2022 wurden bereits 489 Millionen US-Dollar in diesem Marktsegment umgesetzt. Digitale Zwillinge hinterlassen schon jetzt in Bereichen wie Fertigung und Ingenieurwesen bleibenden Eindruck und werden zukünftig eine tragende Rolle im Gesundheitswesen spielen. Sie verändern die Konzeption klinischer Studien, die Arzneimittelentwicklung, Diagnosen, die Koordination der Versorgung sowie die Optimierung von Prozessen im Gesundheitswesen nachhaltig.

Unter Zuhilfenahme virtueller Abbilder von Krankenhäusern, medizinischen Geräten und sogar Teilen des menschlichen Körpers versuchen Forscher herauszufinden, wie sie realen Herausforderungen im Gesundheitswesen begegnen können. Neurologische Erkrankungen werden beispielsweise als häufige Ursache für Behinderungen angesehen. Millionen Menschen leben weiterhin mit solchen Erkrankungen. Der Einsatz eines virtuellen Gehirns ermöglicht es, komplexe Verfahren und Behandlungsmethoden rein digital zu testen und diesbezüglich Modelle zu formulieren.

Dies wird mit Hilfe der „Digital Twin-Technology“ erreicht, die virtuelle Repliken physischer Entitäten erstellt und eine sehr große Anzahl an Szenarien gleichzeitig simulieren und berechnen kann. Dadurch wird es möglich, Behandlungen individuell auf die jeweiligen Patientinnen und Patienten abzustimmen, den Fortschritt ihrer Erkrankung vorherzusagen und mögliche Eingriffe an der virtuellen Replik, statt am tatsächlichen Patienten zu testen. Dadurch wird das Risiko der behandelnden Ärztinnen und Ärzte erheblich verringert.

In den letzten Jahren haben Digitale Zwillinge den Krankenhausbetreibern geholfen, einen gesunden Mittelweg aus einerseits einer hochwertige Patientenversorgung und andererseits einer schnellen Reaktionszeit gewährleisten zu können.

Obwohl sich der Einsatz von Digitalen Zwillingen im Gesundheitswesen bislang noch in einem frühen Stadium befindet, sind die Entwicklungsschritte spürbar. Zunehmend verwenden Ärztinnen und Ärzte schon jetzt tragbare Sensoren, um die Vitaldaten ihrer Patientinnen und Patienten in Echtzeit zu erfassen, diese simultan an einen Server zu übertragen und dadurch den digitalen Zwilling der Patientin oder des Patienten zu „füttern“. Diese Sensoren können auch dazu verwendet werden, dass Pflegeanbieter die Vitalparameter, Trainingsroutinen und andere nützliche Daten von Patientinnen und Patienten, die weniger mobil sind und ständige Überwachung benötigen, aus der Ferne überwachen können.

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