INC国际神经外科医生集团

INC国际神经外科医生集团咨询电话:4000290925
INC
当前位置:INC > 神外资讯【INC国际大咖研究成果】数字孪生技术:预测儿科癌症及其治疗神经并发症的未来

【INC国际大咖研究成果】数字孪生技术:预测儿科癌症及其治疗神经并发症的未来

INC国际儿童脑瘤大咖、世界神经外科联合会(WFNS)执行委员会顾问委员会成员之一的James T. Rutka教授发表研究《Digital Twin Technology: The Future of Predicting Neurological Complications of Pediatric Cancers and Their Trea
本文有1243个文字,大小约为6KB,预计阅读时间4分钟

  INC国际儿童脑瘤大咖、世界神经外科联合会(WFNS)执行委员会&顾问委员会成员之一的James T. Rutka教授发表研究《Digital Twin Technology: The Future of Predicting Neurological Complications of Pediatric Cancers and Their Treatment》(数字孪生技术:预测儿科癌症及其治疗神经并发症的未来),以下是研究简述。

  01. 摘要

  在 COVID-19 大流行期间,医疗保健技术的利用率激增。远程患者护理、虚拟随访和其他未来主义形式可能会为进一步适应未来流行病的准备策略以及人工智能的不可避免发展提供支持。本手稿提出了数字孪生技术在医疗保健中的应用理论。数字孪生是一个三元概念,涉及物理模型、虚拟对应物以及两者之间的相互作用。计算机科学与医学之间的这一接口是具有广泛潜在应用的新前沿。我们提出,数字孪生技术可以全面且系统地分析实体癌症患者与相应数字模型之间的联系,旨在识别疾病相关神经系统后遗症的预测因素。这一观点基于数据科学能够补充临床专业知识,以为癌症护理的诊断、治疗计划和预后提供科学依据的前提。具体而言,数字孪生技术通过在精准医疗、癌症护理和治疗建模、预测分析和机器学习中的应用,以及整合临床医生的不同观点,来预测神经并发症。

  02. 内容简要

  将数字孪生技术应用于癌症治疗,可以通过与现有的健康基础设施(如电子健康记录系统)的无缝整合来实现。现有的临床数据将被充分利用,并通过添加额外的插件软件来最大化输出,类似于在计算机上更新应用程序或新的安全功能。此外,创新的数据收集策略包括通过健康手环和手表进行连续监测,这些设备可以同时测量人体生理的某些方面。在医疗保健中,数字孪生技术的早期应用源于将可穿戴传感器和追踪手环的数据纳入,以增强临床数据的定点检查。数据在现代研究中被视为“货币”,因此, readily available data points 在开发预测模型和预后工具方面具有不可估量的价值,这些工具将最大化理想的患者结果。全球更多的医疗机构可能会扩大对数字工具和技术的采用,以最小化患者和临床医生的暴露风险,同时不妥协患者护理,正如 COVID-19 大流行所展示的那样。通过引用数字孪生技术在医学中的具体应用实例,本文讨论了与儿科癌症患者相关的五个临床主题(总结在图 1 中)。数字孪生技术的不足之处在结论部分提及。

图1. 数字孪生技术在儿科癌症护理中的应用概念图

图1. 数字孪生技术在儿科癌症护理中的应用概念图

  03. 整合不同临床医生的意见

  明智的患者评估和临床判断无法被人工智能所取代。临床医生或许是儿科癌症治疗中最关键的部分。不同的专科医生接受过标准护理的培训,并基于敏锐的临床判断提出建议。尽管标准护理通常包含明确的决策,但医生之间的临床意见存在差异也并非不寻常。这种临床医生治疗建议的差异在一项研究中得到了体现,该研究考察了日本和西方病理学家在胃癌诊断标准上的差异 。研究得出结论,不仅病理学家的分级解释在队列中占主导地位,而且病理学家之间的差异也具有预后意义。随着时间的推移,自我学习的数字孪生模型能够评估不同临床医生之间评估差异的范围,从而有助于减少误差。Rao 等人利用数字孪生技术展示了如何缓解这些意见差异,作者将其描述为“整合主观风险”  。在这个例子中,应用的数字孪生模型基于指定的知识约束和包括医生输入在内的多样化数据集之间的相互作用,识别出新的模式。通过数据科学习得的模式可以整合不同的临床医生意见,并在需要时提供共识。

  04. 结论

  尽管人工智能在医疗保健领域已经做出了无可置疑的贡献,数字孪生技术在推进疾病预测方面也具有潜在应用,但提及相关的不足之处是谨慎的。首先,围绕人工智能的伦理问题,特别是隐私和持续生成的患者健康信息的访问权限,应当仔细考虑。尽管数字孪生是一个相对较新的概念,但隐私和互联网安全是各个领域持续关注的话题。然而,医院中电子健康记录系统的广泛安装已经通过为主治医生和经过验证的患者护理圈设置访问协议,树立了先例。

  其次,将电子健康记录纳入其中或扩大其使用范围,将为癌症患者的总体医疗增加额外成本,正如新技术的可穿戴设备以及完成数字孪生三元组所需的网络连接一样。最后,一些数字孪生模型,如黑箱算法,严重依赖于深度学习计算,并因其内部工作原理的具体细节而受到一些批评。或许,鼓励更多临床医生参与背景算法的制定过程,并以顾问身份与数据工程师合作,可以使这一过程更具可信度。

  总之,本文提出了一种新兴概念,即数字孪生技术,将其作为识别儿科癌症及其治疗神经并发症预测因子的前沿策略。通过探索实体癌症患者与人工智能之间的界面,医疗研究人员可以开始探讨一个不可避免的未来,在那个未来中,人类与机器之间的界限无疑将变得模糊。

Rutka教授

  • 所属栏目:神外资讯
  • 如想转载“【INC国际大咖研究成果】数字孪生技术:预测儿科癌症及其治疗神经并发症的未来”请务必注明来源和链接。
  • 网址:https://www.incsg.com/shenwaizixun/5261.html
  • 更新时间:2025-04-09 10:18:09

神外资讯相关文章

脑梗、出血、死亡……四大颈内动脉病变如何成为“大脑杀手”?
颈动脉是一对血管,颈部两侧各有一条,称为左、右颈总动脉,然后再各分支为颈外动脉(ext...
更新时间:2025-01-17 14:54:32
INC之国际神经外科“神之手“、颅底锁孔手术提出者日本Fukushima教授专访
2019年11月9日是INC国际神经外科医生集团二届国际神经外科顾问团年会,这天,来自北欧、美国...
更新时间:2020-05-20 13:24:16
神外微著 | 1919-2019,现代神经外科成立百年简史
在这之前,动脑外科手术的病人十有八九都要丧命,而在这之后,十有八九都能得救。 作为那...
更新时间:2025-02-14 10:21:27
不同脑叶的脑血管病变(上)
您是否遇到过这样的情况: 突然感觉半边身体发麻,说话变得含糊不清,或是看东西时眼前缺...
更新时间:2025-04-11 13:44:02
星形细胞瘤生存期差异:为何从1年至50年不等?
“星形细胞瘤”作为中枢神经系统最常见的原发性肿瘤,可分为局灶性与弥漫性两大类。然而...
更新时间:2025-07-15 08:46:33
“显微神经外科解剖学(MNA)”的演变
随着20世纪下半叶显微神经外科的迅速发展,解剖学知识成为追求顺利、准确的手术程序、在处...
更新时间:2021-08-10 09:36:41
美国的医院有哪些?得了脑肿瘤去美国哪个医院看
不幸罹患疑难杂症,国内四处就医得不到满意的治疗结果,出国寻求国际治疗就成了很多人考...
更新时间:2023-03-02 09:58:49
【INC国际大咖研究成果】基于脂质组学的方法,利用皮秒红外激光质谱技术在
INC国际儿童脑瘤大咖、世界神经外科联合会(WFNS)执行委员会顾问委员会成员之一的James T. Rutk...
更新时间:2025-03-25 10:53:06
【INC国际大咖研究成果】眼针鱼伤合并海绵窦血栓形成及颈动脉海绵窦瘘:病例
INC国际儿童脑瘤大咖、世界神经外科联合会(WFNS)执行委员会顾问委员会成员之一的James T. Rutk...
更新时间:2025-03-27 11:08:09
新华财经、中国网报道:INC青年神经外科医生教育基金,北京天坛医院揭牌成立
气温回暖,春风骀荡。2024年全国两会圆满完成各项议程,顺利闭幕。在医疗领域2024年政府工作报...
更新时间:2024-03-14 11:45:06
脑肿瘤分类
胶质瘤 脑垂体瘤 脑膜瘤 脑血管瘤 听神经瘤 颅咽管瘤 脑积水 松果体肿瘤 三叉神经鞘瘤 室管膜瘤 脑瘤 癫痫 脊索瘤 脊髓肿瘤 烟雾病 脉络丛肿瘤
大家都在看
相关文章
学术活动
INC国家儿童神经外科专家Rutka鲁特卡教授学术沙龙:小儿神经 INC鲁特卡教授(Rutka)抵华,学术交流活动持续进行 【国际交流】INC福洛里希抵达中国,开启北京天坛医院之行 学术沙龙即将开启 | 国际小儿神经外科大咖鲁特卡教授7月初 INC巴特朗菲教授今日抵达,面对面咨询+脑瘤示范手术同步开 小儿神经外科专家座谈会:难治性儿童脑瘤国际诊疗新进展 从鼻孔抵达颅底:福洛里希教授“筷子技术”实现脑瘤微创 专访苏州大学附属儿童医院王杭州教授:国际合作下的小儿 聚焦小儿脑瘤前沿治疗|专访浙江大学医学院附属儿童医院神 2023年11月——国际颅底教授福洛里希教授中国示范手术咨询