医疗保健市场中的数字孪生 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按组件（软件、服务）、按应用（个性化医疗、药物发现、医学教育、工作流程优化）、按最终用户（提供商、研究与学术界、付款人）、按地区、按竞争预测与机遇进行细分，2018 年至 2028 年

市场概览

2022 年，全球医疗保健数字孪生市场价值为 18 亿美元，预测期内的复合年增长率为 64.36%。数字孪生用于医疗保健，以数字形式表示健康信息，例如实验室结果、医院环境和人体生理学。演示有助于优化成本、提高效率和预测未来需求。这些是预计在预测期内推动该技术需求的一些关键因素。数字孪生通过采用实时、交互式和集成的方法来收集信息、采取有效行动并提供实时数据洞察，帮助改变医疗保健行业。在医疗保健领域，越来越多地使用患者数据、传感器、移动应用程序和可穿戴设备来监测患者数据，预计将增加对这项技术的需求。来自这些应用程序的数据可用于开发药物和医疗器械测试的模拟。尽管数字孪生有各种应用，但该技术在医疗保健领域的实施仍处于起步阶段。

该技术在医疗保健领域的日益普及以及医疗保健专业人员对该技术的积极态度预计将推动市场发展。例如，医疗保健专业人员希望增加对数字孪生的投资，采用数字孪生将提高卫生组织的绩效，促进医疗个性化，实现定制化并促进新设备和药物的开发。该技术具有根据个人的基因组成、行为和解剖结构开发个性化医疗的巨大潜力。例如，瑞典研究人员将小鼠的 RNA 映射到不同的数字孪生模型上，目的是个性化诊断和治疗人类关节炎。

关键市场驱动因素

医学成像和物联网设备的进步

医学成像技术与物联网 (IoT) 的融合开创了医疗保健的新时代。 MRI 扫描仪、CT 扫描、超声波和可穿戴 IoT 设备等医疗设备会生成大量患者数据。数字孪生利用这些数据来创建单个患者或特定器官的虚拟复制品。数字孪生使医疗保健提供者能够制定高度个性化的治疗计划。通过从 IoT 设备（例如监测生命体征的可穿戴设备或植入式传感器）捕获实时数据，数字孪生可以模拟患者当前的健康状况并预测潜在的健康问题。医生可以根据这些个性化数据制定治疗计划。通过持续监测，数字孪生可以检测到异常和疾病的早期迹象，从而进行主动干预。这种方法将医疗保健从被动转变为预防，有可能降低总体护理成本并改善患者的治疗效果。在医学成像方面，数字孪生可以重建器官或组织的 3D 模型，从而有助于更准确的诊断。医生可以详细探索这些虚拟模型，从而更好地理解复杂病例并做出更明智的决策。制药公司在药物开发中使用数字孪生。模拟分子和蛋白质的行为有助于识别潜在的候选药物并预测其作用。这加速了药物发现过程，有可能更快地将救命的治疗方法推向市场。

远程医疗和远程患者监测：

远程医疗服务的快速扩张，尤其是在 COVID-19 大流行之后，推动了数字孪生在医疗保健领域的应用。远程医疗平台促进了远程医患互动。数字孪生通过提供全面的虚拟患者档案发挥作用，医生可以在远程医疗咨询期间访问该档案。这使得讨论和决策更加明智。患者可以使用可穿戴物联网设备实时监测他们的健康状况。这些设备将数据输入数字孪生，从而可以持续监测生命体征、药物依从性和疾病进展。当出现偏离常态的情况时，医疗保健提供者会收到警报，从而及时进行干预。对于患有糖尿病或高血压等慢性病的患者，数字孪生提供了一种主动管理的方法。医生可以使用虚拟模型来跟踪病情进展并对治疗计划进行必要的调整，从而减少住院率并改善生活质量。通过实现远程监控并减少亲自就诊的需求，数字孪生有助于节省医疗服务提供者和患者的成本。减少医院再入院率和改善疾病管理可以降低总体护理成本。

人工智能与机器学习集成：

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主要市场挑战

数据隐私和安全问题：

受保护的健康信息 (PHI)：医疗保健数据高度敏感，包括患者的个人信息、病史和治疗计划。医疗保健中的数字孪生依赖于大量患者数据，而这些数据的收集、存储和传输引发了人们对数据隐私和安全的担忧。违反或未经授权访问患者信息可能会导致严重后果，包括法律后果和损害患者信任。

遵守法规：医疗保健组织必须遵守严格的数据保护法规，例如美国的《健康保险流通与责任法案》（HIPAA）或欧洲的《通用数据保护条例》（GDPR）。确保数字孪生系统遵守这些法规是一项复杂的任务。不这样做可能会导致处罚和声誉损害。

网络安全威胁：由于患者数据的价值，医疗保健是网络攻击的主要目标。数字孪生系统容易受到各种网络安全威胁，包括勒索软件、数据泄露和恶意软件攻击。要保护这些系统免受不断演变的威胁，需要不断提高警惕并投资于网络安全措施。

互操作性和数据集成

异构数据源：医疗保健数据来自各种来源，包括电子健康记录 (EHR)、医疗设备、可穿戴传感器和成像设备。将来自这些异构源的数据集成到一个有凝聚力的数字孪生系统中可能具有挑战性。数据可能以不同的格式存储、使用各种标准并驻留在单独的孤岛中。缺乏标准化：缺乏标准化的数据格式和互操作性协议构成了重大障碍。数字孪生系统必须能够与现有的医疗保健 IT 基础设施无缝通信。实现互操作性需要全行业的努力和采用通用标准。

数据质量和准确性：用于创建和更新数字孪生的数据的可靠性和准确性至关重要。不准确或不完整的数据可能导致错误的结论并影响患者护理。在整个数字孪生生命周期中保持数据质量是一项持续的挑战。

监管和道德考虑：

监管批准：医疗保健领域的数字孪生应用可能需要监管部门的批准或认证，以确保其符合安全性和有效性标准。获得监管部门的批准可能是一个耗时且资源密集的过程，从而延迟了数字孪生解决方案的部署。

数据的道德使用：数字孪生会生成大量有关个体患者的数据。关于如何使用这些数据、谁有权访问这些数据以及患者是否同意使用这些数据，人们产生了道德问题。确保透明度、知情同意和遵守道德准则至关重要。

责任和问责：在临床决策中使用数字孪生预测或建议的情况下，就会出现责任和问责问题。如果数字孪生做出导致伤害的错误预测，确定责任可能会很复杂。制定明确的指导方针和法律框架至关重要。

患者的信任和接受：患者必须相信数字孪生系统会负责任地、以最佳利益的方式使用他们的数据。建立和维护患者的信任对于这些技术的成功和采用至关重要。数字孪生的运行方式及其带来的好处的透明度至关重要。

总之，全球医疗保健市场的数字孪生面临着与数据隐私和安全、互操作性和数据集成以及监管和道德考虑相关的挑战。应对这些挑战对于充分发挥数字孪生在医疗保健领域的潜力以及确保其在患者护理中的安全和合乎道德的使用至关重要。

主要市场趋势

人工智能驱动的预测分析和规范性见解

先进的机器学习算法：人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 越来越多地集成到数字孪生系统中，以增强其预测能力。这些算法分析来自患者记录、医疗设备和其他来源的大量数据集，以确定模式和趋势。通过利用历史数据，数字孪生可以预测病情进展、识别高危患者并推荐个性化治疗方案。早期检测和预防：人工智能驱动的数字孪生有可能通过实现早期疾病检测和预防来改变医疗保健。例如，在肿瘤学中，数字孪生可以模拟肿瘤生长和对治疗的反应。医生可以使用这些模型来预测患者的癌症将如何进展并相应地调整治疗策略，从而获得更有利的结果。

优化的临床工作流程：人工智能驱动的数字孪生可以通过向医疗保健提供者提供实时警报和建议来优化临床工作流程。这些系统可以根据患者的当前状况建议适当的诊断测试、药物调整或干预措施。通过简化决策流程，数字孪生减轻了医疗专业人员的负担并改善了患者护理。

远程患者监测和远程医疗集成

疫情驱动的扩张：COVID-19 疫情加速了远程医疗和远程患者监测的采用。数字孪生在这些远程护理模式中发挥着至关重要的作用。患者使用可穿戴 IoT 设备收集健康数据，这些数据被传输到他们的数字孪生中进行分析。医疗服务提供者可以远程监控患者、检测异常并在必要时进行干预。

慢性病管理：数字孪生对于管理慢性病特别有价值。糖尿病、高血压或心脏病患者可以从持续监测生命体征和服药依从性中受益。如果数字孪生检测到令人担忧的趋势，它可以提醒患者和医疗服务提供者，从而及时干预。

增强的远程医疗咨询：在远程医疗咨询期间，医生可以访问患者的数字孪生，全面了解患者的健康状况。通过实现数据驱动的讨论和治疗决策，这提高了远程医疗服务的质量。

区块链用于数据安全性和互操作性

安全数据共享：人们正在探索区块链技术来增强数字孪生数据的安全性和互操作性。医疗保健组织越来越多地使用区块链来安全地存储和共享患者数据。患者可以更好地控制谁可以访问他们的健康信息，并授权在数字孪生模型中使用特定数据。

可互操作的生态系统：区块链促进了不同医疗保健系统之间的互操作性，确保数字孪生可以无缝集成来自各种来源的数据。无论数据来自何处，这都可以促进对患者健康状况的统一看法。

数据完整性和隐私性：区块链的去中心化和不可变性可确保数据完整性并防止未经授权的篡改。患者可以相信，在数字孪生生态系统中，他们的健康数据仍然准确且保密。

研究和临床试验：区块链可以支持安全透明地共享患者数据，以用于研究和临床试验。数字孪生可以匿名化和共享相关数据，同时保护患者隐私，促进医学研究和药物发现。

总之，全球医疗保健市场的数字孪生正在见证人工智能驱动的预测分析和规范性洞察、与远程患者监控和远程医疗的集成以及采用区块链实现数据安全和互操作性等趋势。这些趋势正在通过增强患者护理、改善临床决策以及确保安全高效地使用健康数据来重塑医疗保健。

细分洞察

应用

“工作流程优化”细分市场已成为全球医疗保健数字孪生市场的主导力量，并且由于几个令人信服的原因，预计它将在预测期内保持主导地位。提高效率：工作流程优化是医疗保健数字孪生应用的核心。通过创建医疗保健流程、设施和系统的数字副本，组织可以识别瓶颈、简化操作并提高整体效率。这可以减少等待时间、改善资源分配并更好地利用医疗保健资源。优化的工作流程可以节省成本。数字孪生使医疗保健提供者能够识别资源过度使用或利用不足的领域，从而实现更有效的成本管理。这在成本控制是一项持续挑战的行业中尤为重要。工作流程优化有助于以患者为中心的护理。通过简化行政流程，医疗保健提供者可以分配更多时间和资源来指导患者护理。数字孪生有助于最大限度地减少管理麻烦和等待时间，从而改善患者体验。

总之，涂层在全球医疗保健数字孪生市场中发挥着关键作用，可在各种应用中提供耐火性、隔热性和安全性。市场受到严格的法规、安全优先、建筑业的增长、技术进步和全球扩张的驱动。

区域见解

2021 年，北美占据了全球医疗保健数字孪生市场的大部分份额。由于该地区医疗保健中数字孪生的使用越来越多，预计该地区将在预测期内主导该行业。获得改善的医疗服务的机会越来越多，尤其是在医院和门诊手术中心；医疗技术的进步；以及美国和加拿大主要参与者的盈利存在，这些都是促进该地区发展健康业务的数字双重专业知识的因素。

由于亚太地区广泛使用数字孪生软件，预计预测期内亚太地区的市场将以高复合年增长率增长。亚太地区的许多公司都在从事数字健康技术的研发。这将对该地区健康市场统计数据的数字孪生产生积极影响。

最新发展

• 2023 年 4 月：Oracle 与 Deloitte 合作，后者提供审计和鉴证、财务咨询、税务和风险建议。此次合作扩展了 Deloitte 的健康运营套件，通过 Deloitte Health - Oracle Accelerated 包括 Oracle 运营、实施和咨询服务。 
•  2023 年 1 月：达索系统与美国跨国科技公司 IBM 建立了合作伙伴关系。作为此次合作的一部分，达索系统的 3DEXPERIENCE 平台和虚拟孪生体验与 IBM 的资产管理、物联网平台和环境数据产品组合的集成将提供可行的见解和解决方案，以优化运营、改善可持续发展成果并改善资产。

主要市场参与者