智能手机屏幕上有一个微型数字Shikha在向我们挥手。虽然该人物的动作仍然显得有些颤抖，但它在视觉上与“真实的”Shikha非常相似。
与此同时，“真实的” Shikha在智能手机和电脑屏幕之间来回移动目光进行仔细观察，在电脑屏幕上，编程代码和数据评估形成了看似神秘的形状。Shikha Chaganti是美国新泽西州普林斯顿市西门子医疗数字技术与创新团队的研究和技术经理。Shikha 34年前出生于印度，在田纳西州纳什维尔的范德堡大学(Vanderbilt University)获得计算机科学博士学位后不久，于2019年加入西门子医疗。
“人工智能让我着迷。几乎没有什么是你不能用它做的——无论是让视频游戏更真实，还是优化搜索引擎和商业成果。当然，也让医疗技术变得更智能。 “
西门子医疗研究和技术经理
普林斯顿的团队专注于人工智能[1]。自2021年初以来，科学家Shikha Chaganti一直在领导“我的数字双胞胎”研究项目。他们雄伟目标是开发一款手机应用程序，让我们离数字病人双胞胎的愿景更近一步。
那么，我们为什么需要这样一个应用程序呢? 为什么患者孪生这一未来技术值得我们为之奋斗?
Shikha在采访中解释说:“ 在当前的系统中，患者通常是所有医疗数据的保存者。如果我是一个出现某些症状的患者，我通常会去看几位专家，直到我得到正确的诊断。每次检查，我不得不带着大量记录着的检查结果的纸质报告或CD光盘。我必须记住我第一次注意到这些症状时的确切情景，并将专家导诊路径上订购的纸质结果一并携带。”
这种情况存在风险，因为只有掌握了所有相关信息的医生才能做出准确的诊断，并采取正确的治疗措施:“ 在最坏的情况下，患者可能无法及时接受所需的治疗，这可能会产生更加深远的影响。”
当Shikha谈到这件事时，她脸上的表情变得非常严肃。可悲的是，在她自己的私人生活中，她经历过这种类型的情况，正确的诊断和治疗来的太晚，导致患者无法被治愈。这也是她如此坚定地致力于开发这款应用程序的又一个原因。
数据被困在“孤井”中
个人健康数据如今正在被收集，而且采集频率是实时的。以智能手表为例，正如Shikha解释的那样:“你今天有多活跃，你走了多少步?你的心率是多少?” 然而，这些数据在各自孤岛仍然是独立的，就像许多其他数据一样，例如医学影像或实验室检测结果。到目前为止，这些数据还没有存储在一个中心位置，无法全面了解一个人目前的健康状况。
这种设想是建立一种无摩擦的方式来收集这些数据，这样不同来源的信息就可以相互关联，从而发现更大的规律。总有一天，一个人完整的健康数据可以在应用程序上通过数字患者模型进行收集。然后，这些数据将在任何时间地点可用，在紧急情况下亦是如此，因为速度至关重要, 并且可以持续更新。
由人工智能产生的化身
在应用程序前端的用户界面上，一个数字头像代表着指定的人。该虚拟形象是由人工智能根据一张简单的自拍照生成的。这个数字双胞胎，看起来和“真人”一模一样，不仅仅是一个噱头。“我们希望应用程序的用户能够认出他们的数字双胞胎，这有助于他们能够一直使用应用程序，”Shikha在解释其设计概念时指出。
Shikha说:“患者模型可以利用每一处可用的医疗健康数据，这样他们就可以在诊疗路径中获得个性化护理。”应用程序后端将连接各种数据孤岛，以创建一个人最完整全面的健康数据图谱。举例来说，这将包括连接一个人的智能手表，提供关于他们的身体活动和生命体征的信息。该应用程序还将支持FHIR[2]标准。这将允许应用程序与医院的PACS连接，以获取患者的医学影像数据。
PACS是“图片存档和通信系统”的缩写。这是一种数字技术系统，用于管理和存档来自影像学、CT和MRI等成像过程的医学图像数据。
同样，应用程序可以与电子病历服务器连接，这样患者以前的检查、用药、实验室测试等数据也可以合并到数字患者中。更重要的是，用户可以在应用程序中输入自己的个人数据，例如类似每日“健康日记”，记录他们当前的健康状态和任何出现的症状。
Shikha用她的食指在应用程序的设置中为虚拟形象输入新的体重数据，人工智能就会迅速让其虚拟形象看起来增重了几公斤。数字化身可以在用户界面上修改，以反映真实的人。患者模型也在后台不断“增长”，其数据由数字世界的用户提供。用户的个性化数字双胞胎副本会随着每次检查和全新的医疗数据而更新。因此，每一条相关信息都在其健康之旅中进行动态更新。
通过人工智能收集数据并产生新的见解
然而，这款应用的研究工作远不止收集和存储数据那么简单。目标是为用户从数据中获得新的见解，以便在需要时，可以根据这些发现采取具体的医疗措施。人工智能能够组织这些数据，在这里扮演着关键角色，Shikha说：“ 举例来说，它可以智能地整理和总结所有的医疗数据，并清楚地显示患者的整个病史。”
人工智能还将帮助将复杂的医疗信息“翻译”成应用程序用户容易理解的可视化语言：“ 我们计划创建患者友好的各种类型的可视化健康数据。例如，我们可以展示由人工智能生成的它们内部解剖结构的电影渲染。”
然后，Shikha离开去参加下一次会议。作为项目经理，她定期与她的国际核心团队进行视频通话，讨论项目现状，并决定开发应用程序的下一步。团队分工复杂，需要与公司内部医学影像分析、机器学习、软件工程和自然语言处理方面的专家进行合作。
一个全面的专家网络
根据开发需要解决的方向，还会有其他专家参与，例如内部的数据隐私办公室，专注于数据保护和隐私问题。毕竟，未来所有应用程序用户的敏感个人数据必须随时随地受到安全保护。知识产权部的专利律师也密切参与其中，致力于保护知识产权。当涉及到数字双胞胎的概念时，这将是一个复杂的任务：
Shikha和她的团队定期与客户以及外部业务合作伙伴进行沟通，因为创建他们的应用程序所需开发的一切都必须在日常医疗环境中具有良好的意义，并满足人们在现实世界中的需求和期望。正如Shikha解释的那样, “例如，我们会见了来自医院和医疗中心的医生，与他们讨论我们项目的技术方面，以及我们对于患者孪生的共同愿景。”
Shikha和她的团队定期与客户以及外部业务合作伙伴进行沟通，因为创建他们的应用程序所需开发的一切都必须在日常医疗环境中具有良好的意义，并满足人们在现实世界中的需求和期望。正如Shikha解释的那样, “例如，我们会见了来自医院和医疗中心的医生，与他们讨论我们项目的技术方面，以及我们对于患者孪生的共同愿景。”
在开放的基础上精心设计并进一步延伸发展患者孪生这一概念，未来前景广阔。同时，客户对患者孪生解决方案的兴趣亦是巨大的:“许多人都认为这是未来的趋势。”
许多医疗技术专家认为患者孪生是个性化精准医疗的关键。患有各种疾病的患者都能从这些解决方案中受益。在人工智能的支持下，用户可以成为自己的“健康管理者”。患者孪生解决方案在农村地区可以出色发挥与城市区域同样的作用，可以降低相关医疗信息的提供对于时间和地点的依赖。人工智能对信息进行全面地排序梳理并整齐地显示，可以帮助医生做出正确的诊断，节省宝贵的时间。理想情况下，它甚至可以在疾病预防方面发挥作用：
