Способы выявления медицинских цифровых двойников и априорного определения характеристик прогнозирования параметров пациента по их данным

Аннотация:

В последнее время концепция цифрового двойника (ЦД) привлекает все больше внимания как медицинского, так и инженерного сообщества. Изначально понятие ЦД охватывало физические и виртуальные продукты, а также их взаимосвязи. Теперь эта концепция развивается благодаря стремительному прогрессу в области информационных, коммуникационных и сенсорных технологий, а также возможности накопления, анализа и интерпретации большого объема медицинских данных и подходов к их моделированию. Подобные процессы послужили толчком к проведению масштабных исследований ЦД в медицине. С концептуальной точки зрения, медицинские ЦД (МЦД) сегодня представляют собой виртуальную копию человеческих органов, тканей, клеток или микросреды, которая постоянно адаптируется к изменениям данных в реальном времени и прогнозирует соответствующие сценарии исхода. Однако следует иметь ввиду, что ЦД — это не просто цифровая модель, связанная со своим реальным аналогом с помощью новых технологий. Это интеллектуальное динамически развивающееся множество моделей, статических и других данных, способное комплексно оптимизировать процессы и непрерывно прогнозировать будущие состояния. Очевидно, влияние ЦД коренным образом меняет те отрасли человеческой деятельности, которые внедряют их для повышения эффективности своего функционирования. Система здравоохранение не стала исключением. Потенциал использования ЦД в медицине до конца не изучен и уже сегодня открывает широкие возможности для повышения качества оказания медицинской помощи. Разработка подходов к прогнозированию показателей состояния пациентов с использованием МЦД в условиях частичного или полного отсутствия априорной информации о данных медицинских обследований является крайне важной задачей. Это связано, в первую очередь, с тем, что в случаях массового травмирования, техногенных аварий и катастроф врачам требуется медицинская информация о пострадавших и определение характеристик прогнозирования, необходимых для их лечения, что может быть реализовано за счет использования МЦД. Решение этих задач базируется на использовании данных контрольной группы пациентов, по которым известны параметры медицинских обследований по крайней мере в двух разнесенных по времени точках и считающихся потенциальными ЦД (ПЦД). При их наличии задача прогнозирования параметров пациентов может быть решена путем использования обобщенных данных проведенного первого и второго измерений, которые считаются первой и второй точками измерения соответственно. При этом в качестве характеристик прогнозирования необходимо рассматривать осредненные абсолютную и относительную погрешности предсказания параметров пациента во второй точке, а также вероятность получения достоверного результата прогноза по данным МЦД во второй точке. Отсутствие в настоящее время научно обоснованных способов решения указанных задач делает актуальным их создание и представление результатов работы в рамках предлагаемой статьи.

Авторы:

Издание: Врач
Год издания: 2025
Объем: 6с.
Дополнительная информация: 2025.-N 12.-С.22-27. Библ. 11 назв.
Просмотров: 1