Επανάσταση στην Υγεία με τα ψηφιακά δίδυμα
Εδώ και χρόνια ο φυσικός κόσμος έχει συναντηθεί με τον ψηφιακό. Μαζί δημιούργησαν τα λεγόμενα ψηφιακά δίδυμα και η βιομηχανία τα έχει ήδη εκμεταλλευθεί στο έπακρο. Ένα αεροπλάνο ή ένα αυτοκίνητο ή μια άλλη περίπλοκη μηχανή έχουν και το πιστό τους ψηφιακό αντίγραφο. Οι κατασκευαστές δοκιμάζουν στον εικονικό/ψηφιακό κόσμο τις κατασκευές τους, προλαβαίνουν ατέλειες, διορθώνουν λάθη, βελτιώνουν συστήματα, με σχετικά πολύ χαμηλό κόστος και χωρίς φυσικούς κινδύνους να απειλούν.
Τι γίνεται όμως με την πλέον περίπλοκη «μηχανή» που δεν είναι άλλη από τον ανθρώπινο οργανισμό; Η απάντηση απλή: Ακολουθείται ο ίδιος ακριβώς δρόμος αν και στην περίπτωση αυτή προκύπτουν επιπρόσθετα ζητήματα, βιοηθικά και όχι μόνο, τα οποία η επιστήμη καλείται να διασφαλίσει.
Όπως και στην περίπτωση των μηχανών, το φυσικό, συναντά το ψηφιακό και δημιουργείται το ψηφιακό δίδυμο. Ο πραγματικός άνθρωπος, με όλα τα επί μέρους χαρακτηριστικά και λειτουργίες του, συναντά το ψηφιακό του αντίγραφο και η επιστήμη προλαβαίνει δυσλειτουργίες, παρακολουθεί την εξέλιξη ασθενειών, παρεμβαίνει έγκαιρα και εμποδίζει την ανάπτυξη παθολογικών καταστάσεων.
Η τεχνολογία του ψηφιακού διδύμου στον τομέα της Υγείας εξελίσσεται πλέον δυναμικά και οι Κύπριοι επιστήμονες δηλώνουν «παρών». Τον ερχόμενο μήνα μάλιστα, πραγματοποιείται στην Κύπρο το πρώτο διεθνές Συμπόσιο για Ψηφιακά Δίδυμα στην Υγεία από το δίκτυο συνεργασίας DIGIPREDICT FETProactive και με την συμβολή δράσεων από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Καινοτομίας και την Γενική Διεύθυνση Επικοινωνιακών Δικτύων και Τεχνολογιών (DG CNECT) αλλά και τον Οργανισμό Έρευνας και Ανάπτυξης EPOS-Iasis.
«Το ψηφιακό δίδυμο (digital twin), είναι η ψηφιακή, εικονική αναπαράσταση ενός φυσικού αντικειμένου, ενός συστήματος ή μιας διαδικασίας. Προϋποθέτει το φυσικό αντικείμενο, το ψηφιακό αντίγραφο και τη μεταξύ τους σύνδεση», εξήγησε στον «Φ» η Κύπρια επιστήμονας Ανδρειανή Οδυσσέως, διευθύντρια βιοϊατρικής έρευνας, η οποία συμμετέχει στην ηγετική ομάδα του προγράμματος DIGIPREDICT.
Πρόκειται είπε, για ένα εικονικό μοντέλο το οποίο αντικατοπτρίζει με ακρίβεια ένα φυσικό αντικείμενο. «Στην περίπτωση του ανθρώπινου οργανισμού, πρόκειται για το πιστό αντίγραφο του ανθρώπου σε ψηφιακή μορφή. Περιλαμβάνει όλες τις απαραίτητες λεπτομέρειες. Είναι στην ουσία μια ακριβής μεταφορά του ανθρώπινου οργανισμού, των οργάνων, των συστημάτων, όλων γενικά των δεδομένων, στον εικονικό/ψηφιακό κόσμο».
«Όλοι αντιλαμβανόμαστε το τι σημαίνει να έχουμε ένα πιστό αντίγραφο του ήπατος ή των νεφρών και των αντίστοιχων ολοκληρωμένων συστημάτων.
Να αντιγράψουμε τη δομή και την λειτουργία των κυττάρων και να μπορούμε πρώτα μέσα στο ψηφιακό τους ομοίωμα να επιφέρουμε τις γενετικές τροποποιήσεις εκείνες που θα αναστείλουν την εξέλιξη ενός καρκίνου», είπε η κ. Οδυσσέως και πρόσθεσε, «σε αυτό το ψηφιακό αντίγραφο του ανθρώπινου οργανισμού, ερχόμαστε να αναπτύξουμε εικονικά μια νόσο και τα πλήρη χαρακτηριστικά της ούτως ώστε να μπορούμε να προβούμε σε εικονικές παρεμβάσεις και να κωδικοποιήσουμε την αντίστοιχη ανταπόκριση, βελτιστοποιώντας την πολύ πριν εφαρμοστεί στον ασθενή».
Ακόμα πιο σημαντικό είναι το γεγονός ότι οι πληροφορίες δεν μεταφέρονται μόνο από το φυσικό στον ψηφιακό κόσμο αλλά και αντίστροφα. Δηλαδή, «τα ψηφιακά δίδυμα είναι σε θέση να διερευνήσουν πολύ περισσότερα δεδομένα από πολύ περισσότερες οπτικές γωνίες και αυτό συνιστά ιδιαίτερα σημαντικό εργαλείο στον τομέα της Υγείας».
Για τον σχεδιασμό ενός ολοκληρωμένοι ψηφιακού διδύμου, σημαντικό ρόλο έχει διαδραματίσει η ανάπτυξη «δύο βασικών επιστημονικών περιοχών. Των επιμέρους τεχνολογιών της πληροφορικής με έμφαση στην τεχνητή νοημοσύνη και την επιστήμη δεδομένων και των ούτω καλούμενων μικρο-νανο-βιοτεχνολογιών, με την εφαρμογή εμφυτεύσιμων και φορητών αισθητήρων για συλλογή πολλαπλών και πολυδύναμων δεδομένων από τον ανθρώπινο οργανισμό».
Πρόκειται, είπε η Κύπρια επιστήμονας, για «την επιτομή της τεχνητής νοημοσύνης και των ψηφιακών τεχνολογιών στις Βιο-ιατρικές επιστήμες» και εξήγησε ότι τα ψηφιακά δίδυμα «υπόσχονται μια επανάσταση στην ανάπτυξη κλινικώς εφαρμόσιμων προτύπων, ενισχύοντας δεδομένα από αισθητήρες, απεικονιστικές και εργαστηριακές εξετάσεις, επιπτώσεις από περιβαλλοντικούς παράγοντες κ.λπ.».
Με απλά λόγια, με το ψηφιακό δίδυμο του ανθρώπινου οργανισμού δίνεται η ευκαιρία «για εξατομικευμένη χρήση του εργαλείου που πλέον έχουμε στη διάθεση μας. Με την προσθήκη των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών ενός ανθρώπου, με δεδομένα εργαστηριακών και απεικονιστικών εξετάσεων τα οποία προστίθενται σε μια διαρκή διαδικασία, μακροπρόθεσμα από την ημέρα της γέννησης ενός ανθρώπου μέχρι τον θάνατο του, το όφελος θα είναι τεράστιο διότι όλα αυτά τα σύνθετα δεδομένα, εξατομικευμένα θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη ασθενειών αλλά και για την θεραπεία παθήσεων κάθε ατόμου ξεχωριστά».
Είναι πολύ σημαντικό, είπε καταλήγοντας η κ. Οδυσσέως, «να επισημάνουμε ότι η δημιουργία ψηφιακών διδύμων στην Υγεία δεν αφορά μόνο την επιστήμη της ιατρικής ή της πληροφορικής. Προκύπτουν, μεταξύ άλλων και σοβαρά ζητήματα βιοηθικής και σίγουρα για την δημιουργία ενός ψηφιακού διδύμου πρέπει όλα να λαμβάνονται υπόψη.
Μιλάμε για την δημιουργία ενός πιστού αντίγραφου ενός ανθρώπινου οργανισμού το οποίο περιλαμβάνει όλα τα προσωπικά του δεδομένα. Πρέπει να διασφαλίζεται η ασφάλεια των δεδομένων αλλά και το ποιος ή ποιοι θα έχουν πρόσβαση σε αυτά και θα μπορούν να τα επεξεργάζονται».
Σημαντικό όπλο στην πρόβλεψη των επιπτώσεων της COVID-19
Σημαντικό όπλο για την έγκαιρη πρόβλεψη των επιπτώσεων της COVID-19 στον ανθρώπινο οργανισμό, αποτελεί το ψηφιακό δίδυμα που αφορά την πάθηση αυτή. Σύμφωνα με την κ. Οδυσσέως το πρόγραμμα DIGIPREDICT, άρχισε να εφαρμόζεται την 1η Ιανουαρίου 2021.
«Το συγκεκριμένο πρόγραμμα είναι ένα από τα τρία που έχουν χρηματοδοτηθεί μέσα από μια ιδιαίτερα ανταγωνιστική διαδικασία και στοχεύει στην έγκαιρη ανίχνευση και πρόβλεψη της εξέλιξης τόσο της COVID-19, όσο και άλλων λοιμωδών και καρδιαγγειακών παθήσεων». Μάλιστα, όσον αφορά τους ασθενείς υψηλού κινδύνου, με COVID-19, θα υπάρχει η δυνατότητα ταχείας ταυτοποίησης της πολύπλοκης εξέλιξης της νόσου «ώστε να καθίσταται δυνατή η άμεση παρέμβαση με το καταλληλότερο θεραπευτικό σχήμα για τον καθένα ξεχωριστά».
Σε ό,τι αφορά το Συμπόσιο που θα πραγματοποιηθεί στην Κύπρο στις 16-17 Μαΐου, θα καλύπτει συγκεκριμένα επιστημονικά πεδία καθώς και τομείς διαμόρφωσης μακροπρόθεσμης στρατηγικής.
Κατά τη διάρκεια του, συμποσίου, «θα πραγματοποιηθούν παρουσιάσεις έρευνας και καινοτομίας διεθνούς εμβέλειας σε στοχευμένες συνεδρίες και βιωματικά εργαστήρια με στόχο την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. Υψηλής ποιότητας αναρτημένες ανακοινώσεις θα παρουσιαστούν από νέους επιστήμονες σε μια ειδικά σχεδιασμένη διαδραστική συνεδρία».
Στο Συμπόσιο προγραμματίζεται να «πραγματοποιηθεί μια στοχευμένη συζήτηση με συμμετοχή μελών του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και της Ευρωπαϊκής Επιτροπής με ιδιαίτερη συμβολή στους τομείς της Τεχνητής Νοημοσύνης και των Μικρο-νανο-βιοτεχνολογιών, δύο βασικοί πυλώνες πάνω στους οποίους εδράζονται τα ψηφιακά δίδυμα και των εφαρμογών τους στην Προδραστική και Βιώσιμη Ιατροφαρμακευτική περίθαλψη».
