Co to jest cyfrowy bliźniak? Najprościej tłumacząc, to po prostu symulacyjny model, który ma jak najwierniej odzwierciedlić realnego pacjenta. Prof. dr hab. Andrzej Szałas z Wydziału Matematyki Informatyki i Mechaniki Uniwersytetu Warszawskiego, aby wytłumaczyć to zagadnienie, używa porównania do map.
Cyfrowy bliźniak jak mapy Google
„Przykładem cyfrowego bliźniaka dla połączeń drogowych mogą być mapy Google. Wyniki, jakie otrzymamy, zależą jednak od pytania, które postawimy. Jeśli interesuje nas czas podróży z punktu A do punktu B, taki model jest satysfakcjonujący. Jeśli jednak chcemy obliczyć np. wytrzymałość asfaltu lub zużycie opon, nie będzie on wystarczający” – tłumaczy prof. Szałas cytowany przez PAP.
Jeśli mowa o medycynie – cyfrowe bliźniaki umożliwiają tworzenie replik ciała wraz z wirtualnymi modelami różnych organów: serca, wątroby czy płuc. Pozwalają one monitorować reakcję pacjentów na konkretne leczenie. „Analizując historię pacjenta i różne parametry, można ocenić, jak dany pacjent może zareagować na terapię i czy warto ją zastosować, czy może konieczne jest inne podejście” – mówi prof. Andrzej Szałas.
Ekspert podkreśla, że cyfrowe bliźniaki mogą pomóc w opracowaniu leków na nieuleczalne dotąd choroby. – „Przeprowadzenie takich eksperymentów na ludziach byłoby niebezpieczne i nieetyczne. Jednak przy użyciu modeli symulacyjnych, które byłyby w stanie odpowiadać na pytania dotyczące reakcji całego organizmu, moglibyśmy szybko odrzucić wiele pomysłów i znaleźć właściwe rozwiązanie” – tłumaczy profesor.
Modele dla symulowania operacji – to już się dzieje
Choć nie są to cyfrowe bliźniaki, o jakich mówi prof. Szałas, to samo planowanie zabiegów i leczenia na modelach to już jest rzeczywistość, która się dzieje w Polsce. Na przykład Ośrodek Medycznych Technologii 3D, który powstał w ubiegłym roku w Samodzielnym Publicznym Szpitalu Klinicznym Nr 2 PUM w Szczecinie daje możliwość wydrukowania modelu dowolnego narządu każdego pacjenta. Np. serce, wątrobę, ale też tętniaka aorty albo nerkę z guzem – dokładnie takie same, jakie ma konkretny pacjent. Dzięki temu lekarze mają możliwość dokładnego zaplanowania całej operacji, bo trójwymiarowe modele nie tylko obrazują to, co jest u konkretnego pacjenta, ale odwzorowują twardość, kolor czy giętkość prawdziwych organów i tkanek. Szczecińscy lekarze mogą też korzystać z holomedycyny – wystarczy założyć odpowiednie gogle, aby zobaczyć model narządu pacjenta.
Technologiczne możliwości i realne przeszkody
Technologia gna do przodu, ale – nie wszystko można wykorzystać natychmiast. „Możemy się spodziewać, że dzięki postępom sztucznej inteligencji, zwłaszcza dotyczących głębokich sieci neuronowych, będzie możliwe analizowanie ogromnej ilości danych związanych z leczeniem pacjentów. Obecnie ten proces jest znacznie bardziej czasochłonny, ale z odpowiednimi zaawansowanymi modelami symulacyjnymi moglibyśmy przyspieszyć rozwój i selekcję najlepszych terapii” – uważa prof. Szałas, ale jednocześnie zaznacza, że na razie nie jesteśmy jeszcze na tym etapie.
Podstawowym problemem w Polsce jest na ten moment ograniczony dostęp do danych pacjentów. Są to dane wrażliwe i nawet po usunięciu nazwiska trudno je w pełni zanonimizować. Prof. Szałas nie ma wątpliwości, że takie dostępne dla naukowców i firm bazy są jednak niezbędne, aby mówić o postępie. „Dopóki nie powstaną ogólnodostępne zbiory, dla wielu firm, postęp w tej dziedzinie będzie moim zdaniem ograniczony i nie osiągniemy szybkiego postępu w tworzeniu zaawansowanych modeli dotyczących całego człowieka” – powiedział prof. Szałas.
Czytaj też:
Lekarz najpierw wydrukuje, a dopiero potem zoperuje. Pierwsze takie miejsce w PolsceCzytaj też:
Sieje spustoszenie w organizmie i częściej dotyka kobiety. Objaw tej choroby widać na twarzy