Статьи с темой: «цифровой двойник»
-
2024 № 13 Перспективы создания цифровых медицинских экосистем в России: цифровые двойники и другие технологии, проблемы и подходы.
Усилия медицины постепенно смещаются от борьбы с конкретным заболеванием к обеспечению индивидуального благополучия пациентов с одновременным ростом информационной емкости медицины. Информационно-коммуникационные технологии рассматриваются как ключевой фактор любой стратегии повышения качества и экономической эффективности медицинской помощи. Развитие систем электронных медицинских карт, интеллектуального здравоохранения, мобильной медицины, искусственного интеллекта открыли новые возможности для сотрудничества и взаимодействия между поставщиками медицинских услуг и пациентами в рамках цифровой экосистемы медицинской помощи, стимулируя технологические инновации. Медицинская экосистема призвана реализовать системный подход к обработке клинических данных, как основы повышения эффективности медицинской помощи за счет цифровой трансформации сквозных медицинских технологических процессов. Она сфокусирована на интеграции работы разных поставщиков и потребителей медицинской помощи, обмене между ними данными и информацией для оказания комплексной медицинской помощи пациентам некоторого объединения МО. Медицинские экосистемы рассматриваются как системы, которые фокусируются на данных и генерировании новых знаний о здоровьесбережении, то есть как открытые и слабосвязанные системы, которые позволяют участникам использовать полученные знания по-своему, например, в отдельных экосистемах МО участников.
Цифровая трансформация здравоохранения происходит в фарватере цифровой экономики. Мы имеем дело с трансфером инновационных решений бизнес-экосистем в медицину, что предполагает необходимость учета особенностей предметной области. Ключевой технологией цифровой трансформации медицины вслед за многими отраслями экономики считается метод цифрового двойника, применение которого невозможно без использования и развития других экосистемных технологий: ЭМК, аналитики больших данных, ИИ, интернета вещей и блокчейна. Эффективная и всеобъемлющая реализация концепции цифровых двойников для такой предметной области, как медицина, возможна, если решена проблема объединения поставщиков и потребителей медицинской помощи в цифровую медицинскую экосистему, способную предоставить целостные и однородные первичные данные.
Реализация концепции совместного управления здоровьем пациента в рамках цифровых экосистем медицинской помощи сталкивается с препятствиями, в первую очередь, из-за сложных проблем, связанных с интероперабельностью, конфиденциальностью, безопасностью и эффективным управлением данными. Решение возможных проблем находится в обеспечении приоритета научных исследований для усиления объективизации выбора экосистемных технологий и определения этапности в достижении поставленных целей. Развитие экосистемы необходимо рассматривать в виде строительных блоков, которые со временем накладываются один на другой. Первые, нижние блоки призваны расширить возможности имеющихся технологий, а более поздние потребуют специальных исследований в области информационных технологий в широком смысле, а также медицинской информатики, в частности. Необходимы и упреждающие изменения в регулировании отрасли с учетом вызовов цифровой экономики и динамики изменений в социальной сфере. -
2026 № 6 Интегральная модель управляемой адаптивности AURA в региональной антинаркотической системе: функциональный аналог цифрового двойника.
Цифровые двойники рассматриваются как один из ключевых инструментов управления сложными системами, обеспечивающих рекурсивное обновление данных, прогнозирование и сценарное моделирование.
Цель: научное обоснование интегральной модели управляемой адаптивности AURA как функционального аналога цифрового двойника медицинского контура региональной антинаркотической системы для демонстрации её возможности и реконструкции латентного состояния, прогнозирования и упреждающего управления.
Материалы и методы. Исследование выполнено как ретроспективное когортное и архитектурное моделирование, основанное на данных антинаркотической системы Кабардино-Балкарской Республики за 2014–2024 гг. (форма № 11; межведомственные показатели). Модель опирается на уже сформированные и опубликованные диагностические контуры AURA и интегрирует их в единую рекурсивную архитектуру, интерпретируемую как цифровой двойник.
Результаты. Показано, что индекс адаптивности At отражает не мгновенное состояние системы, а накопленную способность трансформировать управленческие воздействия в устойчивые клинические эффекты. Выявлены фазовые режимы клинической адаптивности и латентный кризис 2021–2023 гг., не полностью фиксируемый традиционными показателями.
Обосновано, что модель AURA реализует ключевые функции цифрового двойника: виртуальное представление состояния системы, рекурсивное обновление, прогнозирование и сценарное управление.
Выводы. Интегральная модель управляемой адаптивности AURA представляет собой функциональный аналог цифрового двойника, адаптированный к социально-медицинским системам с латентными состояниями. Модель обеспечивает переход от реактивного к упреждающему управлению и формирует методологическую основу для повышения устойчивости региональной антинаркотической политики. -
2025 № 12 Технологическая структура глубокой медицины в составе умной медицинской экосистемы. Часть 1: Вызовы современного здравоохранения и целевая концепция профилактической модели на основе цифровых двойников.
Современное здравоохранение сталкивается с беспрецедентными вызовами: рост затрат, нехватка кадров, фрагментация данных и инфраструктуры, а также увеличение бремени хронических заболеваний. Это обуславливает необходимость перехода от реактивной, «лечебной» модели к проактивной, профилактической. Настоящая работа представляет собой первую часть исследования, посвященного технологическим основам «глубокой медицины», суть которой состоит в использовании искусственного интеллекта для улучшения человеческих аспектов медицинской практики, а не для их замены.
Цель: провести критический анализ существующей парадигмы медицинской помощи и обосновать стратегическую необходимость перехода к проактивной, профилактической модели. Дать детальное введение и терминологическое уточнение ключевых концепций, составляющих основу для проектируемого решения: «глубокая медицина», цифровая медицинская экосистема и технология цифровых двойников.
Материалы и методы. Проведен анализ современных вызовов и критических мест в системе здравоохранения. Детально рассмотрены концепция глубокой медицины и технология цифровых двойников, в том числе применительно к особенностям ее реализации в цифровой медицинской экосистеме.
Результаты. Показано, что реализация принципов глубокой медицины возможна лишь при сочетании двух факторов: 1) единой платформенной экосистемы, преодолевающей разрозненность данных, и 2) технологии цифровых двойников, преобразующей большие данные в персонализированное знание. Уточнена терминология («цифровая модель», «цифровая тень», «цифровой двойник») и обосновано, что в медицине применительно к пациенту корректен термин «цифровая тень», обеспечивающий односторонний поток данных и обратную связь в виде рекомендаций. Выявлен и систематизирован комплекс ключевых проблем внедрения, включая вопросы качества данных, конфиденциальности, интеграции, этики и вычислительных мощностей.
Заключение и перспективы. В первой части исследования обоснована неизбежность смены парадигмы и сформирован концептуально-терминологический фундамент. Выявленные барьеры демонстрируют, что их преодоление требует не точечных улучшений, а целостного системного подхода. Разработке конкретного архитектурного решения – технологической структуры умной медицинской экосистемы, призванной реализовать анонсированную профилактическую модель, – будет посвящена вторая часть данного исследования. -
2026 № 2 Форсайт-ячейка–элемент фрактально-кибернетической архитектуры цифрового когнитивного управления антинаркотической системы.
Актуальность исследования обусловлена ускоряющейся трансформацией наркоситуации в условиях цифровизации и глобальной взаимосвязанности социальных систем. Современные угрозы, связанные с распространением психоактивных веществ, приобретают фрактально-рекурсивный характер: международные изменения наркорынка немедленно вызывают локальные каскадные эффекты на региональном уровне.
Поэтому исследователями предложено рассматривать мезоуровень управления в качестве совокупности Форсайт-ячеек – элементарных когнитивных модулей, функционирующих в режиме рекурсивных контуров опережающей и обратной связи. При этом сделано предположение, что каждая Форсайт-ячейка выполняет функции по прогнозу, адаптации, координации и контролю в роли цифрового двойника регионального сегмента антинаркотической системы.
Целью исследования стало научное обоснование Форсайт-ячейки как элементарной голографической единицы фрактально-кибернетической архитектуры антинаркотической системы, обеспечивающей согласованность контуров опережающей и обратной связи, адаптивность и цифровую масштабируемость управления на мезоуровне.
Результат. По мнению авторов, модель обеспечивает замыкание кибернетического цикла управления: данные – прогноз – решение – действие – оценка – корректировка. Интеграция Форсайт-ячеек в цифровую платформу региона позволит реализовать адаптивное, самообучающееся управление антинаркотической политикой, обеспечивающее устойчивость и функциональное разнообразие системы в соответствии с законом необходимого разнообразия Эшби.
Вывод. Авторами обосновано, что фрактально-кибернетическая архитектура формирует голографическую целостность управления, при которой каждая Форсайт-ячейка содержит функциональную модель системы в миниатюре, обеспечивая цифровую жизнеспособность антинаркотической политики в отрасли здравоохранения.
Переосмысление цифровых технологий не как систем мониторинга, а как активных регуляторов поведения сложной системы придаёт практическую значимость разработанному подходу: он допускает поэтапное и масштабируемое внедрение в региональные антинаркотические программы без необходимости организационной реорганизации, обеспечивая упреждающую адаптацию к динамике социального риска в режиме реального времени. -
2022 № 6 Опыт и перспективы применения цифровых двойников в общественном здравоохранении
Цифровизация здравоохранения открывает возможности для применения новых подходов к организации медицинской помощи, повышению ее качества, оптимизации использования ресурсов здравоохранения. Цифровой двойник – один из новых подходов, виртуальная модель физического объекта с динамическими двунаправленными связями между физическим объектом и его соответствующим двойником в цифровой среде. Цифровые близнецы позволяют изучать, создавать и проверять новые гипотезы, а также проводить эксперименты и исследования in silico.
Цель исследования – описать существующий российский и зарубежный опыт практического применения цифровых двойников в сфере здравоохранения. Материалы и методы. Обзор литературы проводился в базах данных Pubmed и Elibrary.
Исключались публикации, в которых описывались этические и нормативно-правовые аспекты, промышленное, инженерное или логистическое применение. Статьи прошли два раунда рецензирования. Результаты. Цифровые двойники применяются в клинической медицине для тестирования новых методов лечения и реакции на них организма, для моделирования работы органов и тканей. Описано применение технологии для разработки прецизионной терапии в кардиологии, онкологии, эндокринологии, гастроэнтерологии, ортодонтического лечения, реабилитации, интенсивной терапии. Цифровой двойник может использоваться органами здравоохранения для моделирования поведения пациентов, прогнозирование распространения инфекционного процесса, работы медицинского учреждения и его структурных подразделений с целью оптимизации ресурсов.
Выводы. В статье представлен обзор основных сфер применения цифровых двойников для персонализированной медицины, общественного здравоохранения и умных здоровых городов. Перспективы использования цифровых двойников лежат в области создания умных «здоровых» городов и регионов. -
2024 № 11 Применение цифровых двойников в здравоохранении.
Одним из революционных шагов, стимулирующих развитие инноваций в здравоохранении, является внедрение цифровых двойников.
Цель исследования. Целью представленного литературного обзора было изучение различных источников данных о технологии цифровых двойников в здравоохранении и возможности их применения с введением национального стандарта Российской Федерации «Цифровые двойники в здравоохранении». В результате изучения была сформирована схема цифрового двойника, цифровые двойники классифицированы по критериям.
Материалы и методы. Обзор литературы проводился в базах данных Pubmed Web of Science и Elibrary в сентябре 2024 года с использованием следующих терминов: «цифровой двойник», «цифровое здравоохранение», «персонализированная медицина».
Результаты. Применение цифровых двойников позволит улучшить качество, доступность и непрерывность оказания медицинской помощи, будет создавать возможности для развития персонализированной медицины.
Выводы. Эффективное развитие в сфере цифровых двойников в здравоохранении напрямую связано с вопросами стандартизации, их создание и использование должно осуществляться в соответствии с утвержденными стандартами и не противоречить нормам этики в медицине. -
2022 № 2 Оценка влияния межрегиональной маршрутизации пациентов с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST на снижение смертности от острого инфаркта миокарда на модели цифрового двойника Курганской области
Сокращение времени медицинской эвакуации пациентов в региональный сосудистый центр для проведения черезкожного коронарного вмешательства при остром коронарном синдроме с подъёмом сегмента ST является значимым фактором, напрямую влияющим на смертность от данной патологии. Эффективному использованию возможностей скорой медицинской помощи в части скорейшей доставки пациентов в стационары препятствует территориальный принцип оказания скорой медицинской помощи.
Цель исследования. Изучить эффектность межрегиональной коммуникации в части сокращения времени доставки пациентов с острым коронарным синдромом с подъёмом сегмента ST в стационары с возможностью проведения черезкожного коронарного вмешательства и ее влияние на смертность от острого инфаркта миокарда на модели цифрового двойника
Курганской области.
Материалы и методы. На цифровом двойнике Курганской области изучены временные показатели эвакуации пациентов
с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST бригадами скорой помощи в региональные сосудистые центры на основании действующего приказа в сравнении с маршрутизацией при межрегиональном взаимодействии с сосудистыми центрами соседних областей.
Результаты: Среднее время эвакуации по области за счет внедрения межрегионального взаимодействия удалось сократить на 21,3±9,84 минуты, а среднее время на маршрутах из населенных пунктов, из которых быстрее доставлять пациентов в сосудистые центры в соседних регионах, сократилось на 55±25,73 минут. Расчетное снижение смертности от инфаркта миокарда в среднем по Курганской области за счет сокращения времени медицинской эвакуации при внедрении межрегионального взаимодействия составило 5,32%.
Выводы: Использование ресурсов соседних областей при разработке региональных приказов о маршрутизации пациентов в острым коронарным синдромом в ряде случаев способствует обеспечению двухчасовой доступности черезкожного коронарного вмешательства и является значимым резервом снижения смертности от острого инфаркта миокарда.