Hebt u weleens van digitale tweelingen gehoord? Het concept van ‘digital twins’ is niet nieuw, aangezien NASA het wellicht al gebruikte voor zijn missies, zoals te zien was in de film Apollo 13. Deze technologie is veel meer dan een eenvoudige simulatie en maakt het mogelijk om op dynamische en schaalbare wijze een virtuele kopie van een object, een fysieke ruimte of een patiënt te maken. Het principe is een ware gamechanger voor tal van sectoren en zou ook de wereld van de medische technologie radicaal kunnen veranderen.

In 1991 ontwikkelde professor David Gelernter het theoretische concept van ‘Mirror Worlds’ (letterlijk: ‘spiegelwerelden’). Er wordt echter aangenomen dat NASA deze vorm van virtualisering reeds in de jaren zestig gebruikte voor zijn ruimtetuig Apollo. Dichter bij ons waren het Michael Grieves en John Vicker – (eveneens) van bij NASA – die de contouren van het concept definitief schetsten. Concreet is een digitale tweeling een getrouwe virtuele kopie van een object, een systeem of zelfs een persoon. Dit technologische hulpmiddel creëert niet gewoon een momentopname van de werkelijkheid, maar omvat ook de geschiedenis ervan, van ontwikkeling tot gebruik. Een ‘digital twin’ gaat dus veel verder dan een simulatie, want hij vat niet alleen de structuur, maar ook de dynamiek van het object of systeem. Intelligente sensoren verzamelen gegevens en voeden daarmee voortdurend het virtuele model, wat tot live updates en een diepgaand inzicht in het onderwerp leidt.

Wat zijn de voordelen van ‘gekloonde’ industrieën?

Digitale tweelingen zijn een erg krachtig hulpmiddel voor R&D en hebben hun waarde al bewezen in de industrie. Deze technologie biedt namelijk een aantal voordelen:

• Ze versnelt R&D-ontwikkelingscycli en stimuleert innovatie met minder risico’s en materiaalkosten.
• Ze geeft meer inzicht in onderwerpen, zelfs wanneer deze van toestand veranderen, bijvoorbeeld wanneer een onderdeel verslijt enz.
• Ze verbetert de prestaties op lange termijn dankzij de enorme hoeveelheden echte gegevens die ze verzamelt.
• Ze verhoogt de nauwkeurigheid en efficiëntie van bewaking op afstand voor apparatuur en systemen.
• Ze verbetert het voorspellende vermogen om te anticiperen op storingen en om het onderhoud te optimaliseren.

‘Digital twins’ in medische technologie

Innovatie is ook in de gezondheidszorg een belangrijk onderwerp. Het is dan ook geen verrassing dat digitale tweelingen hun intrede doen in de medische wereld, want de toepassingen zijn uitermate veelbelovend. Door een patiënt virtueel te ‘klonen’ kunnen artsen de reactie van organen of de stofwisseling op een behandeling voorspellen. Misschien wordt het op een dag zelfs mogelijk om te anticiperen op nieuwe ziekten. Er bestaan al enkele voorbeelden in Belgische ziekenhuizen. In het CHU-ziekenhuis van Luik gebruiken onderzoekers voor elke patiënt op intensive care een digitale tweeling om de bloedsuikerspiegel beter te controleren en de juiste dosis insuline aan te bevelen. Aan de UCLouvain worden digital twins gebruikt om tumoren te kopiëren en de precisie en doelgerichtheid van behandelingen te verbeteren op basis van de vooruitgang van de patiënt. Deze innovaties zijn essentieel voor een alsmaar meer gepersonaliseerde en doeltreffende geneeskunde, met een reële impact op de gezondheid van patiënten.

Een virtuele toekomst voor echte geneeskunde

Hoewel het concept van de digitale tweeling niet nieuw is, heeft het een duidelijke impuls gekregen door de jongste technologische ontwikkelingen. Terwijl het internet der dingen in real time gegevens aanlevert via alsmaar meer geavanceerde sensoren, maken AI en machinaal leren het mogelijk om die massa gegevens te analyseren en voorspellende conclusies te trekken. Ook de mogelijkheden voor 3D-simulatie en modellering hebben een ongekend precisieniveau bereikt. Door al die snelgroeiende technologieën samen te brengen, wordt het mogelijk om digitale tweelingen van organen, fysiologische systemen en uiteindelijk hele patiënten te creëren. Een ware revolutie voor medische innovatie!