PTC醫(yī)學上代表什么(pcr檢測主要是檢測什么)
自從2021年Facebook公司將自己的公司名稱改為Meta之后,“元宇宙”概念就開始在全球大行其道,2021年也被喻為“元宇宙元年”。Meta CEO認為元宇宙是繼互聯(lián)網之后的計算平臺,可以將其看作是實體化的互聯(lián)網,用戶在元宇宙中不再瀏覽內容,而是在內容中。隨著元宇宙概念的爆火,元宇宙醫(yī)療也成為了下一代數(shù)字醫(yī)療愿景。
那么,用戶又怎么生活在元宇宙中呢?答案就是數(shù)字孿生。數(shù)字孿生是構建元宇宙的基礎,而元宇宙的爆火將極大推動數(shù)字孿生的普及。專家認為數(shù)字孿生將帶來醫(yī)療健康領域的下一輪重大甚至顛覆性變革,從對病患的治療和診斷,到更優(yōu)化的預防性護理、更好的手術準備等,乃至更加前沿的基因治療,一個完整的元宇宙醫(yī)療生態(tài)體系或將成為現(xiàn)實。
致力于數(shù)物融合的PTC公司資深技術專家沈維國認為,新冠疫情帶來了全球大范圍的物理隔離和居家辦公,而元宇宙在同期的爆火無疑將推動元宇宙醫(yī)療提前到來,醫(yī)療設備制造商必須將元宇宙納入產品研發(fā)、運維和服務的體系之中,從而占據(jù)下一代數(shù)字醫(yī)療的先機。
增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實是元宇宙的關鍵技術,而數(shù)字孿生是將虛擬世界與真實世界相關聯(lián)的仿真技術,也就是在虛擬世界以增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實技術建立物理世界的數(shù)字動態(tài)模型,物理本體與數(shù)字孿生體之間的數(shù)據(jù)可以雙向流動,或可簡單理解為鏡像世界。在通往元宇宙醫(yī)療的道路上,我們首先需要大量建立醫(yī)療健康生態(tài)的數(shù)字孿生體。
(醫(yī)療數(shù)字孿生示意圖,圖片來源:飛利浦公司官網)
根據(jù)埃森哲的調研(注1),2021年約有1/4的醫(yī)療健康領導者報告其所在的醫(yī)療機構或組織正在實驗數(shù)字孿生技術。醫(yī)療健康機構或組織正大規(guī)模建立醫(yī)院、供應鏈、醫(yī)療設備甚至是身體組織和器官的數(shù)字孿生體,并將這些數(shù)字孿生體連接起來。數(shù)字孿生為醫(yī)療健康帶來的好處是巨大的,例如:醫(yī)療設備制造商在開發(fā)新型醫(yī)療設備的時候,就可以基于研發(fā)設備的數(shù)字孿生體進行各種參數(shù)調整測試,在正式生產制造之前找到潛在的問題,極大降低研發(fā)失敗的高昂成本以及提高最終產品的性能和安全性;在個性化診斷方面,醫(yī)生依賴于定制化的仿真過程,追蹤每一個病人對于不同治療方案的反應,從而提高整體治療方案的準確性,瑞典Link?pings大學甚至為老鼠RNA建立數(shù)字孿生體以預測個性化藥物的治療效果……
埃森哲2021年的調研顯現(xiàn)未來三年將有66%的醫(yī)療領導者將增加其組織對于數(shù)字孿生的投資。在應用數(shù)字孿生技術于醫(yī)療健康領域方面,飛利浦是一個先驅者。作為全球健康科技領域的龍頭企業(yè),飛利浦致力于在從健康的生活方式及疾病的預防、到診斷、治療和家庭護理的整個健康關護全程,提高人們的健康水平,并改善醫(yī)療效果。2018年,數(shù)字孿生技術入選Gartner年度十大戰(zhàn)略性技術,飛利浦也開展了數(shù)字孿生的研究,并提出了數(shù)字孿生愿景。
在飛利浦的數(shù)字孿生愿景中,醫(yī)療設備數(shù)字孿生以及數(shù)字病人是核心概念(注2)。在醫(yī)療設備研發(fā)中,飛利浦在設備產品研發(fā)階段就引入數(shù)字孿生,例如使用可攜帶制氧機的數(shù)字原型機就可以在構建物理原型機之前的數(shù)月進行測試和產品迭代,從而節(jié)省了大量寶貴的產品研發(fā)時間;而一個典型的MRI磁共振掃描儀每天產生約80萬條日志信息,通過遠程監(jiān)控以及結合人工智能分析就能對設備進行預防性維護,飛利浦還收集了超過15000臺MRI、CT和介入X射線系統(tǒng)的數(shù)據(jù),分析了數(shù)十億個數(shù)據(jù)點,再經過人工智能和其它分析技術,得出了預測性維護模型。
在更遠期未來愿景中的數(shù)字病人,不僅建立了重要身體組織和器官的數(shù)字孿生,還將這些數(shù)字孿生全部都連接起來進行綜合分析,例如通過異常的心臟聲音、短促的呼吸以及腫脹的腳踝等特征而判斷慢性心臟病及其發(fā)展過程。數(shù)字病人并不僅僅是靜態(tài)的人體健康信息的數(shù)字記錄,而是在時空范圍內整合和分析人體每一個細微的信息,從而建立長期的更精準、更個性化和更具預測性的醫(yī)療健康服務。而對大范圍的數(shù)字病人進行整合,還能夠增進對于群體性疾病的理解以及產生更具洞察的公共衛(wèi)生決策。
今天,我們正處于數(shù)字孿生和元宇宙醫(yī)療的前夜。正如埃森埃調研所指出:(以數(shù)字孿生和元宇宙為代表的)鏡像世界,允許醫(yī)療領域領導者們將數(shù)據(jù)和智能以前所未有的規(guī)模進行結合,重新想象醫(yī)療健康服務的運營、協(xié)作和創(chuàng)新。為了建立鏡像世界,醫(yī)療數(shù)字孿生需要從物體、人與物理空間中抽取數(shù)據(jù),醫(yī)療機構或組織需要一個能夠實時收集和處理所有數(shù)據(jù)的基礎性平臺。PTC資深技術專家沈維國指出,這個基礎性數(shù)據(jù)平臺就是數(shù)字主線。
(醫(yī)療數(shù)字化示意圖,圖片來源:PTC公司官網)
飛利浦將醫(yī)療健康視為一個連續(xù)的過程——將人們的健康旅程放到醫(yī)療健康服務的前端和中心,以此創(chuàng)建綜合護理服務路徑。飛利浦相信醫(yī)療健康護理應該是安全、無縫、有效和高效的服務,因此飛利浦致力于“把離散的點,連接起來”,支持實時數(shù)據(jù)的流動,為病患提供精準診斷、治療和慢性病護理。
PTC作為全球最大的數(shù)字主線與數(shù)字孿生技術供應商之一,也是飛利浦數(shù)字化轉型的主要合作伙伴之一。PTC資深技術專家沈維國介紹,飛利浦在PTC的幫助下正在加速推進數(shù)字化轉型的進程。飛利浦的數(shù)字化轉型分為三大階段:近期為醫(yī)療設備產品的數(shù)字化轉型,為醫(yī)療機構和病患提供基于實證的醫(yī)療健康護理;中期構建基于實時數(shù)據(jù)的醫(yī)療健康服務平臺,包括可穿戴設備和生理傳感器、大數(shù)據(jù)和醫(yī)療健康數(shù)據(jù)分析、移動醫(yī)療、醫(yī)療物理網等,結合醫(yī)療設備產品與服務,為醫(yī)療機構和病患提供產品即服務、數(shù)據(jù)即服務、平臺即服務以及管理服務等結果導向的醫(yī)療健康護理;長期在醫(yī)療設備和服務的基礎上提供進一步加入智能的醫(yī)療健康護理解決方案,包括人工智能、增強現(xiàn)實、機器人等的洞察即服務、自動化即服務和機器人即服務等,為醫(yī)療機構和病患提供預測性和預防性醫(yī)療健康護理。
飛利浦數(shù)字健康平臺(Health Suite Digital Platform)是一個整合各種服務和工具的云平臺,借助各種設備的互聯(lián),對所有與健康醫(yī)療相關的數(shù)據(jù)進行無縫整合。飛利浦還通過產品和各類健康解決方案,讓用戶享受一個健康的未來。首先是設備的互聯(lián)。數(shù)字化技術能將專業(yè)醫(yī)療設備、個人健康設備、可穿戴和移動設備等全部連接起來,實現(xiàn)了健康醫(yī)療護理各場景的連接。其次是數(shù)據(jù)的連接和分析,醫(yī)療健康行業(yè)擁有海量的高價值數(shù)據(jù),包括基礎健康數(shù)據(jù)、病理數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù)、臨床數(shù)據(jù)、急救中心數(shù)據(jù)等,將各種數(shù)據(jù)整合起來并加以專業(yè)的分析和應用,能為精準診斷、治療提供重要的參考和依據(jù)。第三,健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應用,還能為醫(yī)學科研、健康預測、疾病預警等帶來價值,對人口健康管理產生深遠的影響。
飛利浦基于PTC的數(shù)字主線和數(shù)字孿生平臺,為飛利浦EPIQ7旗艦級智能超聲診斷系統(tǒng)建立了數(shù)字孿生。超聲診斷系統(tǒng)是使用量最高的醫(yī)療設備之一,基于數(shù)字孿生的主動性運維服務可提高超聲診斷系統(tǒng)的可用運行時間。飛利浦超聲診斷系統(tǒng)已經連接到遠程監(jiān)測平臺,超聲診斷系統(tǒng)的電壓和溫度等傳感器信息、日志文件、異常宕機的錯誤代碼等都可被收集,飛利浦根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行預測性分析,據(jù)此提供預測性和預防性運維服務,現(xiàn)場服務工程也可采用增強現(xiàn)實技術與遠程專家連線,完成現(xiàn)場維修工作。
飛利浦還在基于PTC平臺,建立跨整個產品研發(fā)、制造、運維和質量的價值鏈。從概念設計、系統(tǒng)工程、軟件硬件設計與制造、內外部協(xié)同、原型及虛擬仿真、產品質量控制、產品上市認證、日常運維到產品退市的全生命周期中,PTC的Creo CAD數(shù)字設計平臺、Windchill PLM數(shù)字主線平臺、Vuforia增強現(xiàn)實平臺、Servigistics SLM服務生命周期管理平臺、Integrity ALM軟件生命周期管理平臺、ThingWorx物聯(lián)網與分析平臺等形成了整合的解決方案,打通了需求、采購、質量與管控、市場營銷、制造工廠、售后和召回等產品生命周期涉及的所有業(yè)務部門,形成了完整的數(shù)字主線。
數(shù)字主線支撐飛利浦展開更多的創(chuàng)新:支持產品工程師與設計團隊之間的反饋回路、從客戶和病患到產品設計的反饋回路、從產品到服務的反饋回路等,這些都為元宇宙的到來,鋪平了道路。PTC資深技術專家沈維國表示,數(shù)字主線平臺是數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)整合集成平臺,是元宇宙世界的“地基”,醫(yī)療健康領導者必須高度重視數(shù)字主線平臺的建設。
全球COVID-19疫情和元宇宙等數(shù)字創(chuàng)新技術為醫(yī)療健康行業(yè)帶來了百年一遇的巨變,為了應對醫(yī)療健康行業(yè)百年巨變的種種挑戰(zhàn),醫(yī)療健康領導者需要積極擁抱數(shù)字化轉型,以期應用數(shù)字化全新手段在新時代占得先機。數(shù)字化體系建設既是從0到1的革新,更是從1到100的漫長之旅。
借鑒CMM成熟度模型,企業(yè)數(shù)字化成熟度分為以下5個層級:Level 1——初始級(Ad Hoc),即數(shù)字化舉措僅為響應單點業(yè)務挑戰(zhàn),與企業(yè)戰(zhàn)略匹配性低,且不注重用戶體驗;Level 2——機遇級(Opportunistic),即已認識到數(shù)字化戰(zhàn)略應融入業(yè)務戰(zhàn)略,但仍欠缺一體化的數(shù)字化體系規(guī)劃,數(shù)據(jù)、流程仍存在斷點;Level 3——重復級(Repeatable),即企業(yè)制定了數(shù)字化的藍圖及推廣路線,導入方法論循序構建內部運營的數(shù)字化體系,但并未實現(xiàn)產品及服務的創(chuàng)新;Level 4——管理級(Managed),即數(shù)字化藍圖與業(yè)務戰(zhàn)略緊密關聯(lián),數(shù)字化技術賦能企業(yè)進行產品及服務體驗的變革;Level 5——優(yōu)化級(Optimized),即企業(yè)具有顛覆性特征,數(shù)字化技術持續(xù)驅動企業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新,并能夠影響市場,帶動生態(tài)環(huán)境的重塑。
縱觀國內醫(yī)療健康行業(yè),多數(shù)企業(yè)仍處于Level 2,少數(shù)頭部企業(yè)達到了Level3,但飛利浦已經達到了Level 4,并向Level 5邁進。對于當前大多數(shù)醫(yī)療健康機構、組織和企業(yè)來說,建立智能互聯(lián)產品是當下數(shù)字化轉型的重點,而選擇能夠承載未來元宇宙應用的數(shù)字主線平臺,是實現(xiàn)智能互聯(lián)產品及應用場景的最佳路徑。PTC資深技術專家沈維國向中國醫(yī)療健康領導推薦PTC數(shù)字主線平臺及三大智能互聯(lián)產品解決方案,為元宇宙醫(yī)療的到來做好準備。
PTC認為,智能互聯(lián)產品業(yè)務應用場景涉及從產品開發(fā)到服務優(yōu)化的六大領域:互聯(lián)產品數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)驅動式設計、互聯(lián)收入模型、遠程服務、客戶自助服務、現(xiàn)場技工效率等,而基于數(shù)字孿生的互聯(lián)產品數(shù)據(jù)是PTC智能互聯(lián)產品方案的關鍵能力,提供了互聯(lián)性、可視化、告警和報警、增強遠程協(xié)同以及其它豐富的功能和能力。PTC PLM數(shù)字主線平臺是醫(yī)療智能互聯(lián)產品以及未來元宇宙醫(yī)療的基礎性平臺,PTC數(shù)字主線解決方案中最核心的是PLM產品全生命周期協(xié)同能力,可實現(xiàn)醫(yī)療產品數(shù)字化定義和數(shù)字化應用,包括系統(tǒng)集成多CAD設計工具、規(guī)范設計流程和文檔、實現(xiàn)企業(yè)級變更控制等,同時還支持從設計BOM到制造BOM和服務BOM的轉換,以支持DFX的業(yè)務應用和產品追溯。
首先是數(shù)據(jù)驅動式研發(fā),驅動醫(yī)療智能互聯(lián)產品研發(fā)與創(chuàng)新。基于PTC PLM數(shù)字主線平臺、Vuforia增強現(xiàn)實平臺、ThingWorx智能互聯(lián)產品方案、Creo CAD數(shù)字設計平臺以及集成Ansys仿真計算,PTC數(shù)據(jù)驅動式研發(fā)方式可為醫(yī)療智能互聯(lián)產品研發(fā)提供數(shù)據(jù)驅動仿真、數(shù)據(jù)驅動設計改進、數(shù)據(jù)驅動質量改進等能力,應用于產品功能使用分析、實時產品狀態(tài)仿真和各類專業(yè)實時仿真等場景。
第二是智能互聯(lián)服務方案,為醫(yī)療產品數(shù)字孿生創(chuàng)造豐富的數(shù)字化智能互聯(lián)服務應用場景。基于PTC PLM數(shù)字主線平臺、Vuforia增強現(xiàn)實平臺和ThingWorx智能互聯(lián)產品方案,可連接醫(yī)療產品信息和現(xiàn)場設備、建立可編排的互聯(lián)服務體系,應用于接收任務工單、顯示設備實時狀態(tài)和對應的產品服務信息、現(xiàn)場服務執(zhí)行、產品與質量追溯等業(yè)務場景。
第三是智能互聯(lián)運營方案,可快速滿足70%的智能互聯(lián)產品需求。基于PTC ThingWorx智能互聯(lián)產品加速包,可進行醫(yī)療設備和產品的遠程監(jiān)控、遠程訪問、遠程升級、數(shù)據(jù)分析、AR遠程維修指導等,應用于設備運行狀態(tài)監(jiān)控、故障預警、遠程維修、維修指導、數(shù)據(jù)驅動營銷(服務、試劑等)業(yè)務場景。
整體來說:我們今天正處于百年大變局中,全球COVID-19疫情給全人類社會帶來了永久性的改變,疊加元宇宙、數(shù)字孿生、人工智能等數(shù)字創(chuàng)新技術大規(guī)模向人類社會的滲透,醫(yī)療健康領域正面臨著全面重塑與重構。而中國醫(yī)療健康領導者們必須立刻行動起來,將元宇宙醫(yī)療等未來數(shù)字醫(yī)療愿景納入到今天的醫(yī)療健康戰(zhàn)略中,走在正確的數(shù)字化轉型路徑上,從而在下一波醫(yī)療健康大變局中建立新的領導力和競爭力!(文/寧川)
注1:https://www.accenture.com/us-en/insights/health/mirrored-world
注2:https://www.philips.com/a-w/about/news/archive/blogs/innovation-matters/20181211-the-digital-patient-will-we-one-day-have-our-own-health-avatars.html;https://www.philips.com/a-w/about/news/archive/blogs/innovation-matters/20180830-the-rise-of-the-digital-twin-how-healthcare-can-benefit.html