DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-025-01575-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40374901
تاريخ النشر: 2025-05-15
المؤلف: Yosra Magdi Mekki وآخرون
الموضوع الرئيسي: تشريح وتكنولوجيا الطب
نظرة عامة
تقدم هذه الفقرة نظرة عامة على دور التوائم الرقمية في الممارسة الجراحية، مع تسليط الضوء على إمكانياتها لتعزيز التدريب للجراحين وتحسين دقة التدخلات الجراحية. تناقش التطبيقات المتنوعة للتوائم الرقمية عبر سلسلة رعاية ما قبل وبعد العملية، مع التأكيد على طبيعتها التجريبية مع الإشارة إلى الأدلة الناشئة عن فعاليتها في تعزيز الأساليب الجراحية الشخصية، التكيفية، والمدفوعة بالبيانات.
علاوة على ذلك، يتناول النص التحديات المرتبطة بالتبني الأوسع وتنفيذ التوائم الرقمية في البيئات السريرية، مقترحًا أنه على الرغم من كونها واعدة، فإن المزيد من البحث والتطوير ضروريان لتحقيق فوائدها بالكامل في رعاية الجراحة.
نقاش
يسلط النقاش حول التوائم الرقمية الشخصية في رعاية الجراحة الضوء على دورها المتطور عبر مراحل مختلفة، بما في ذلك تعليم المرضى، تدريب الجراحين، التخطيط قبل العملية، الإرشاد أثناء العملية، والمراقبة بعد العملية. يتم استخدام التوائم الرقمية، وخاصة الأنواع الثابتة والوظيفية، لتعزيز مشاركة المرضى وفهمهم، كما يتضح من تطبيقها في جراحة الأعصاب وطب الرياضة. على سبيل المثال، حسنت التوائم الثابتة من الموافقة المستنيرة قبل العملية من خلال توفير تصورات واضحة عن الأمراض الخاصة بالمرضى، بينما أظهرت البيئات الافتراضية لتدريب الجراحة تحسينات كبيرة في اكتساب المهارات من خلال استخدام تقنيات الواقع المعزز والواقع الافتراضي.
في مرحلة ما قبل العملية، يتم دمج التوائم الثابتة بشكل متزايد في بروتوكولات التخطيط، مما يسمح باستكشاف تشريحي مفصل واستراتيجيات جراحية محسّنة، كما هو الحال في جراحة القولون والكبد والبنكرياس. يتم اختبار التوائم الوظيفية لتوقع المخاطر ومحاكاة الإجراءات، على الرغم من أن تطبيقها الواسع لا يزال في مرحلة البحث. تستفيد مرحلة العملية من التقنيات المتقدمة مثل الواقع المعزز، الذي يعزز دقة الجراحة ويقلل من الأخطاء. من المتوقع أن تحول التوائم الذكية، التي تستفيد من البيانات في الوقت الحقيقي والنمذجة التنبؤية، النتائج الجراحية من خلال توفير إرشادات ديناميكية وتسهيل الرعاية الشخصية بعد العملية. ومع ذلك، يجب معالجة التحديات مثل جودة البيانات، والأساليب المتمحورة حول المريض، والحاجة إلى بروتوكولات موحدة لتحقيق الإمكانات الكاملة للتوائم الرقمية في البيئات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-025-01575-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40374901
Publication Date: 2025-05-15
Author(s): Yosra Magdi Mekki et al.
Primary Topic: Anatomy and Medical Technology
Overview
The section provides an overview of the role of digital twins in surgical practice, highlighting their potential to enhance training for surgeons and improve the precision of surgical interventions. It discusses the diverse applications of digital twins throughout the perioperative care continuum, emphasizing their experimental nature while noting emerging evidence of their effectiveness in fostering personalized, adaptive, and data-driven surgical approaches.
Furthermore, the text addresses challenges associated with the broader adoption and implementation of digital twins in clinical settings, suggesting that while promising, further research and development are necessary to fully realize their benefits in surgical care.
Discussion
The discussion on personalized digital twins in surgical care highlights their evolving role across various phases, including patient education, surgical training, preoperative planning, intraoperative guidance, and postoperative monitoring. Digital twins, particularly static and functional types, are being utilized to enhance patient engagement and understanding, as evidenced by their application in neurosurgery and sports medicine. For instance, static twins have improved preoperative informed consent by providing clear visualizations of patient-specific pathologies, while virtual environments for surgical training have shown significant improvements in skill acquisition through the use of augmented and virtual reality technologies.
In the preoperative phase, static twins are increasingly integrated into planning protocols, allowing for detailed anatomical exploration and optimized surgical strategies, as seen in colorectal and hepato-pancreatobiliary surgeries. Functional twins are being tested for risk prediction and procedural simulations, although their widespread application remains in research. The intraoperative phase benefits from advanced technologies like augmented reality, which enhances surgical precision and minimizes errors. Intelligent twins, leveraging real-time data and predictive modeling, are poised to transform surgical outcomes by providing dynamic guidance and facilitating personalized postoperative care. However, challenges such as data quality, patient-centered approaches, and the need for standardized protocols must be addressed to fully realize the potential of digital twins in clinical settings.