Mi lenne, ha már nemcsak a tárgyaknak és a növényeknek, de nekünk is lehetne digitális másunk? Így ahelyett, hogy mi kísérleteznénk a különböző gyógyszerekkel, megnézhetjük, hogy a digitális ikrünk hogyan reagál rá.
A digitális iker egy fizikai rendszer, folyamat vagy termék virtuális másolata, amely lehetővé teszi a termék teljesítményének valós idejű nyomon követését, elemzését és optimalizálását. Vagy ha például egy rendszer meghibásodik, akkor a digitális ikren is látszódik a probléma, hiszen ezek a virtuális modellek valós idejű adatokat használnak a fizikai rendszerről, azaz, ha az utóbbi meghibásodik, az a digitális ikren is látható lesz. Így többek között könnyebben felmérhetők az esetleges problémák, és azok gyorsabban orvosolhatók. DongSoon Park és Hojun You a Water című folyóiratban közzétett kutatásából kiderült, hogy technológia az elmúlt években jelentős figyelmet kapott, mivel ez egy ígéretes lehetőség a különböző iparágak hatékonyságának, megbízhatóságának és fenntarthatóságának javítására.
A digitális ikrek technológia tehát eredetileg ipari célokat szolgált: például olajfúrók vagy autók fejlesztésénél alkalmazták a virtuális modellezést, hogy előre jelezzék, hogyan viselkednének a valós térben ezek a rendszerek, csökkentve a költségeket és a tervezési időt. Az emberek digitális ikreinek koncepciója viszont ezt a modellt egészségügyi célokra fordítja, lehetővé téve, hogy valakinek az élettani, biológiai tulajdonságai alapján létrehozott virtuális mása valós idejű adatokkal és gépi tanulási algoritmusokkal segítse a betegségek felismerését és kezelését.
Működési elv és alkalmazási területek
Az emberi digitális ikrek az IoT-eszközök (dolgok internete) és a fejlett mesterséges intelligencia használatával folyamatosan frissülő, valós idejű adatokat kapnak az adott egyén szervezetéről. Ezek, például a pulzusszám, a vérnyomás vagy a hormonális változások egy központi platformra továbbítódnak, ahol elemzések révén egy prediktív modellt alkotnak. Ez a rendszer képessé válhat olyan betegségek előrejelzésére, amelyeknek a tünetei még nem jelentkeztek – így a digitális iker figyelmeztethet egy közelgő szívrohamra vagy az Alzheimer-kór előjelei alapján prognosztizálhatja a betegség súlyosbodását.
A technológia egyik legfontosabb előnye a személyre szabott gyógyászat terén jelentkezik. Mivel a digitális iker tükrözi a beteg biológiai adottságait, az orvosok előre meg tudják vizsgálni, hogyan reagálhat a páciens egy adott gyógyszerre vagy kezelésre. Ez különösen hasznos lehet a klinikai vizsgálatok során, mivel csökkenti a tényleges kockázatokat és gyorsítja a gyógyszerek piacra kerülését. A technológia lehetőséget ad arra is, hogy az egészségügyi ellátás proaktívabbá váljon, mivel időben észleli az olyan rendellenességeket, amelyek beavatkozás nélkül komoly problémákat okozhatnának.
A csecsemők egészségét is támogathatja a technológia
Egy generatív mesterségesintelligencia (MI)-eszköz képes modellezni a csecsemők mikrobiomját. Ez felhasználható annak előrejelzésére, hogy melyiküknél állhat fenn a kognitív hiányosságok kockázata.
A bélmikrobiomról köztudott, hogy nagy hatással van az egészségükre és fejlődésükre, de annak megértése, hogy a bélbaktériumok hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással, és hogy ezek hogyan vezethetnek gyomor-bél rendszeri betegségekhez és idegrendszer-fejlődési hiányosságokhoz, azt hagyományos laboratóriumi kísérletekkel nehéz és időigényes lenne megmondani.
Az újszülött intenzív osztályon (NICU) koraszülött csecsemőkből gyűjtött székletminták adatainak felhasználásával a Chicagói Egyetem kutatói szerint a Q-net nevű modelljük 76 százalékos pontossággal képes megjósolni, hogy melyiküknél áll fenn a kognitív hiányosságok kockázata.
Az emberi digitális ikrek alkalmazása ugyanakkor számos etikai és adatvédelmi kérdést is felvet. Az egészségügyi adatokhoz való hozzáférés, azok tárolása és esetleges értékesítése kényes téma, mivel az ilyen típusú információk kiszivárgása komoly bizalmi válságot okozhat. Az adatvédelem szigorú szabályozása és az adatok anonimizálása szükséges ahhoz, hogy a betegek bizalommal fogadják a digitális ikreket. Emellett a technikai kihívások is jelentősek: a valós idejű adatfeldolgozás hatalmas számítási kapacitást igényel, amit jelenleg csak fejlett IT-infrastruktúrák képesek biztosítani.
A technológia előnyei kétségtelenek, ám ahhoz, hogy hosszú távon is megbízhatóan alkalmazhatók legyenek, szabványokra és átfogó szabályozásokra van szükség. Mivel ennek az alkalmazása az egészségügyben egy új terület, a meglévő szabályozások gyakran nem alkalmazhatók rájuk egyértelműen. Ez különösen igaz az adatok minőségének ellenőrzésére és a digitális ikrek által generált előrejelzésekkel járó felelősségre.