陈根：构建数字人体，赋能医疗健康

文/陈根

数字孪生，顾名思义，就是“数字双胞胎”，根据国际统一的定义，数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。这个“数字克隆体”被创建在信息化平台上，是虚拟的。与电脑的设计图纸又不同，相比于设计图纸，数字孪生体最大的特点在于，它是对实体对象的动态仿真。也就是说，数字孪生体是会“动”的。

当下，数字孪生已成为最大的科技趋势之一，并逐渐走进人们的生活。数字孪生在医疗健康的应用就展现出了极具潜力的前景。

比如，通过创建医院的数字孪生体，医院管理员、医生和护士可以实时获取患者的健康状况。医疗健康管理的数字孪生使用传感器监控患者并协调设备和人员，提供了一种更好的方法来分析流程，并会在正确的时间、针对需要立即采取行动的状况来提醒相关的人员。

医院的数字孪生体可以提高急诊室的利用率并且疏散患者流量，降低操作成本并增强患者体验。此外，可以通过数字孪生预测和预防患者的紧急情况，如心跳 90% 或呼吸停止，从而挽救更多的生命。

尽管从造物角度来讲，人体比机械要复杂太多。人体有37万亿个细胞，每一个细胞生命周期里又有4200万的蛋白质。但人体数字化，即基于人体相关的多学科、多专业知识的系统化研究，却将这些知识全部注入人体的数字孪生体中。这有利于降低各种手术风险，提高成功率，改进药物研发，提高药物的效用。

未来，我们每个人都将拥有自己的数字孪生体。通过各种新型医疗检测、扫描仪器及可穿戴设备，我们可以完美地复制出一个数字化身体， 并可以追踪这个数字化身体每一部分的运动与变化，从而更好地进行自我健康监测和管理。

数字孪生作为一种技术，终将从原子、器件应用扩展到细胞、心脏、人体，甚至于未来整个地球和宇宙都可以在虚拟赛博空间重建数字孪生世界。