Τα «ψηφιακά δίδυμα» (digital twins) είναι από τα πιο δυναμικά τεχνολογικά εργαλεία στον τομέα της υγείας και της ιατρικής. Πρόκειται για ψηφιακά αντίγραφα του ανθρώπινου σώματος ή μερών του βασισμένα σε πραγματικά δεδομένα και η χρήση τους μπορεί να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε, διαγιγνώσκουμε και θεραπεύουμε ασθένειες. Δεν αντικαθιστούν το γιατρό, αλλά τον βοηθούν να λάβει πιο στοχευμένες αποφάσεις. Δεν εξαλείφουν τον κίνδυνο, αλλά τον προβλέπουν με ακρίβεια.
Σκεφθείτε ένα μοντέλο του οργανισμού σας, μια πλήρως λειτουργική εξατομικευμένη ψηφιακή απεικόνιση που μπορεί να δοκιμάσει θεραπείες, φάρμακα ή χειρουργικές επεμβάσεις προτού εφαρμοστούν στο σώμα σας. Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης και των αλγορίθμων μηχανικής μάθησης, το σύστημα προβλέπει την εξέλιξη μιας ασθένειας, την ανταπόκρισή σας σε φάρμακα ή ακόμα και τον κίνδυνο εμφάνισης προβλημάτων υγείας.
Το ψηφιακό δίδυμο δημιουργείται από τη σύνθεση δεδομένων που προέρχονται από ιατρικά αρχεία, απεικονιστικές εξετάσεις, γενετικό υλικό, wearable συσκευές, ακόμα και lifestyle παραμέτρους (διατροφή, άσκηση, ύπνος). Δεν είναι απλά ένα στατικό μοντέλο, είναι ένας «ζωντανός οργανισμός» δεδομένων που ανανεώνεται συνεχώς με νέες πληροφορίες.
Το μέλλον της εξατομικευμένης υγείας
Η λογική πίσω από τα ψηφιακά δίδυμα είναι η εξατομίκευση της φροντίδας. Αντί να εφαρμόζεται μια θεραπεία σε όλους με βάση στατιστικά, δοκιμάζεται πρώτα στο ψηφιακό σας «αντίγραφο» και προσαρμόζεται ακριβώς στις ανάγκες σας. Έτσι μειώνονται οι παρενέργειες, αυξάνεται η αποτελεσματικότητα και εξοικονομούνται πόροι.
Οι εφαρμογές είναι ήδη εντυπωσιακές
Καρδιολογία
Δημιουργούνται ψηφιακές καρδιές για κάθε ασθενή, προκειμένου να προβλέψουν την έκβαση μιας επέμβασης bypass ή την ανταπόκριση σε συγκεκριμένη φαρμακευτική αγωγή.
Ογκολογία
Προσομοιώνονται οι αντιδράσεις ενός όγκου σε διάφορα σχήματα χημειοθεραπείας, επιτρέποντας την επιλογή της πιο αποτελεσματικής θεραπείας.
Ορθοπεδική
Κατασκευάζονται ψηφιακά αντίγραφα αρθρώσεων για ακριβέστερο σχεδιασμό ορθοπεδικών επεμβάσεων.
Γενετική ιατρική
Τα δίδυμα βασισμένα στο DNA ενός ατόμου βοηθούν στην πρόβλεψη της πιθανότητας εμφάνισης κληρονομικών νοσημάτων.
Το παράδειγμα του Foresight
Μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης όπως το Foresight έχουν μεγάλες δυνατότητες να βελτιώσουν τα συστήματα υγειονομικής περίθαλψης υποστηρίζοντας τη λήψη κλινικών αποφάσεων, καθώς και την πρόβλεψη κινδύνων στον πραγματικό κόσμο, την εξομοίωση δοκιμών και την κλινική έρευνα ή εκπαίδευση.
Στο πλαίσιο της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Lancet Digital Health», οι ερευνητές εκπαίδευσαν τρία διαφορετικά μοντέλα του Foresight χρησιμοποιώντας δεδομένα από περισσότερους από 811.000 ασθενείς από το King’s College Hospital NHS Foundation Trust, το South London and Maudsley NHS Foundation Trust και το MIMIC-III. Στη συνέχεια, τροφοδότησαν
το Foresight με πρόσφατα δεδομένα υγειονομικής περίθαλψης προκειμένου να δημιουργήσουν εικονικά αντίγραφα ασθενών.
Οι συγγραφείς της μελέτης παρατήρησαν ότι τα ψηφιακά δίδυμα αναγνώρισαν σωστά τις μελλοντικές παθήσεις ασθενών με ακρίβεια 88%. «Το Foresight μπορεί εύκολα να επεκταθεί σε περισσότερους ασθενείς και νοσοκομεία με ελάχιστες ή καθόλου τροποποιήσεις και όσο περισσότερα δεδομένα λαμβάνει τόσο καλύτερο γίνεται», υποστηρίζει η ερευνητική ομάδα. Το μοντέλο αξιολογήθηκε επίσης από κλινικούς γιατρούς οι οποίοι διαπίστωσαν ότι οι προβλέψεις που παρείχε συνέπιπταν με τις δικές τους κατά 93%.
Ηθικά διλήμματα
Η δημιουργία ενός ψηφιακού διδύμου βασίζεται σε τεράστιες ποσότητες προσωπικών δεδομένων, γεγονός που εγείρει ερωτήματα για την ιδιωτικότητα, την ασφάλεια και την ηθική χρήση της τεχνολογίας. Ο δρ Θεόδωρος Καλπάκος, καρδιολόγος-εντατικολόγος του University Medical Center Groningen στην Ολλανδία, μιλάει στο «Vita» και επισημαίνει ότι η εφαρμογή μιας τόσο πρωτοποριακής τεχνολογίας στο άμεσο μέλλον φαίνεται ακόμη μακρινή καθώς υπάρχουν σημαντικά εμπόδια. Μάλιστα, υπογραμμίζει ότι η πρόβλεψη μελλοντικών ασθενειών και η γνώση των πιθανοτήτων επιβίωσης μπορούν να προκαλέσουν έντονο άγχος και φόβο στον άνθρωπο. Παράλληλα, εγείρονται ερωτήματα σχετικά με το κόστος, την ευθύνη για τον έλεγχο των δεδομένων και την ελευθερία που θα αποδίδεται στους ασθενείς. Ποιος έχει πρόσβαση στα δεδομένα; Πώς διασφαλίζεται ότι το ψηφιακό σας «εγώ» δεν θα χρησιμοποιηθεί για λανθασμένους σκοπούς; Η απάντηση βρίσκεται σε ένα ισχυρό ρυθμιστικό πλαίσιο, στη διαφάνεια και στο συνεχή διάλογο ανάμεσα σε ειδικούς και κοινωνία. «Μόνο ο χρόνος θα δείξει πώς θα εξελιχθεί αυτή η τεχνολογία και η ενσωμάτωσή της στην καθημερινή ιατρική πρακτική», καταλήγει ο δρ Καλπάκος.
