Цифровой двойник человека: как ИИ меняет хирургию
Представьте: прежде чем лечь под нож хирурга, вы даёте добро на операцию… самому себе. Точнее, вашей цифровой копии. Звучит как сценарий фантастического фильма, но над этим уже вплотную работают учёные. Проект CompBioMed, который финансирует Евросоюз, ставит перед собой амбициозную задачу: создать виртуального человека. И это не просто компьютерная модель для галочки, а настоящий индивидуальный аватар для каждого пациента. Спрашивается, зачем? Затем, чтобы сделать реальные операции максимально безопасными и предсказуемыми. Ведь согласитесь, лучше, если хирург натренируется на нашей цифровой копии, а не будет учиться прямо на операционном столе.
Виртуальный человек для спасения жизней
Эту масштабную работу курирует Центр передового опыта CompBioMed, а вдохновляет всех профессор Питер Ковени из Университетского колледжа Лондона. И он абсолютно уверен в одной важной вещи: наш цифровой двойник однажды действительно спасёт нам жизнь. Как? Всё просто: он позволит заглянуть в будущее и узнать, чем закончится операция, ещё до того, как скальпель коснётся живой плоти.
Врачи и учёные, работающие над проектом, собирают воедино все данные о пациенте. Это не только снимки с рентгена или МРТ, но и информация о генах, плотности костей и тысячах других параметров. Представьте себе конструктор, где вместо деталей — вся ваша физиология. И вот этот полный цифровой слепок попадает в руки исследователям. Какой отсюда вывод? Самый практичный: хирурги получают уникальный шанс отрепетировать сложнейшую операцию на точной копии органов конкретного человека. Если нам с вами когда-нибудь понадобится рискованное вмешательство, врачи, скорее всего, сначала потренируются на таком персональном аватаре. Здорово, правда?
Конечно, чтобы оживить цифровую копию, нужны не только данные, но и мощные инструменты. Британские исследователи создали для этого целый арсенал программ и алгоритмов. Например, они уже могут похвастаться виртуальным сердцем, которое в мельчайших деталях повторяет настоящее. Если у пациента аритмия или надвигается инфаркт, врач сможет заранее «проиграть» все сценаторы операции на такой модели. А есть и вовсе уникальные разработки — например, симуляции, позволяющие следить за движением каждого эритроцита в кровеносном сосуде. Это помогает безошибочно находить проблемные места, где артерия сужена, ещё до того, как беда случится.
Но давайте будем честны: создание цифровой копии человека — задача не из лёгких. Тут нужны не просто мощные компьютеры, а настоящие вычислительные монстры. И такой монстр у проекта есть — немецкий суперкомпьютер SuperMUC-NG, который находится в Центре Лейбница. Кстати, это самая производительная машина во всей Германии. Так что вычислительных мощностей для борьбы за наше здоровье хватает. И это не просто громкие слова: учёные надеются, что виртуальный человек поможет в том числе и в борьбе с нынешними угрозами, такими как коронавирус. Профессор Ковени вообще считает, что персональные цифровые двойники станут основой всей медицины 21 века. И знаете, глядя на то, как развиваются технологии, начинаешь ему верить.
