Schmerzen reduzieren: Behandlung wird am Patientenklon erprobt

Ursprünglich aus der Industrie stammend, birgt der digitale Zwilling im Gesundheitswesen ein riesiges Potenzial. Ob es sich voll entfalten kann, hängt von mehreren Faktoren ab, z. B. vom Datenschutz.

Vielfältig sind inzwischen die Einsatzbereiche digitaler Zwillinge in der Medizin. Sie spiegeln dabei exakt bestimmte Teilbereiche der realen Welt wider und ermöglichen dadurch sehr genaue Analysen und Prognosen. Für den menschlichen Körper bedeutet dies, dass aufgrund bestimmter Parameter Abläufe oder Wirkungsweisen von Organen digital nachgebildet werden, um die Einflüsse bestimmter Krankheiten, Medikamente oder Behandlungsmethoden ohne eine Beeinträchtigung der realen Person zu simulieren.

Pharmaindustrie nutzt Simulation, um Wirkungsweisen zu erproben

Das nutzt beispielsweise die Pharmaindustrie, um über digitale Simulationen am Zwilling Wirkungsweisen zu erproben. Hier arbeiten das Gesundheitsunternehmen GSK mit Siemens und dem Beratungsunternehmen Atos an der Digitalisierung seiner Prozesse zur Impfstoffentwicklung und -herstellung. Die Abbilder von Produkt, Produktion und Leistung werden dabei miteinander verknüpft. „Durch die Anbindung digitaler Zwillinge an einen laufenden Prozess wird die Leistung des Prozesses prognostiziert, jede Abweichung antizipiert und die Korrekturen zurück in die reale Produktion eingespeist“, erläutert Rebecca Vangenechten, Führungskraft im Pharmasegment bei Siemens. Somit werden sowohl der digitale Zwilling als auch die Produkte und Prozesse ständig optimiert, wodurch Zeit gewonnen wird und Impfstoffe schneller entwickelt und hergestellt werden können.

Herzschlag in der dritten Dimension beschleunigt Entwicklung von Herzklappen

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist das Projekt Living Heart. Hier arbeiten rund 100 Institutionen aus Forschung, Industrie, Ärzteschaft und Zulassungsbehörden zusammen. Gemeinsam mit dem Softwareanbieter Dassault Systèmes haben sie die erste realistische 3D-Simulation eines kompletten schlagenden Herzens entwickelt. „Diese Simulation kann Entwicklungszyklen und Testreihen beschleunigen und optimieren. So ist es beispielsweise möglich, künstliche Herzklappen mithilfe des virtuellen Herzens besser an die Krankheitsbedingungen von Patienten anzupassen“, erklärt der bei Dassault Systèmes für die Menschmodellierung zuständige Steve Levine.