Generare le evidenze con i digital twins? Una nuova frontiera

Una nuova frontiera per la medicina basata sulle evidenze. Forse è presto per dirlo, ma l’applicazione dei “digital twins” (letteralmente “gemelli digitali”, più in concreto riproduzioni virtuali di oggetti o soggetti fisici) è sempre più rilevante nel settore della salute e non solo. Di recente, uno studio pubblicato sul Journal of personalized medicine (Jpm) ha lanciato una suggestione: “Is it the beginning of the new era of evidence based medicine?”. L’interrogativo degli esperti si basa su un’analisi che ha sondato la possibilità secondo cui i “gemelli digitali” possano rappresentare un cambio di passo significativo nell’applicazione della tecnologia all’universo healthcare e life science. Quel che è certo è che il business che ruota attorno a tali tecnologie è in crescita, mentre l’impatto sui diversi settori industriali mostra sviluppi significativi. Nel frattempo, le istituzioni ne hanno capito le potenzialità: sia a livello europeo che nazionale (con i finanziamenti del Pnrr).

Di cosa parliamo

Partiamo dalla definizione: il digital twin è una copia digitale interattiva di un oggetto o un sistema complesso, che permette di analizzarne, simularne e predirne il comportamento. Si tratta di una soluzione tecnologica che deriva dall’adozione convergente delle tecnologie di IoT, intelligenza artificiale, cloud e big data, high performance computing e connettività superveloce, in cui i dati scambiati ed elaborati in tempo reale vengono resi fruibili grazie a sistemi di user experience design. La caratteristica chiave del digital twin è l’interoperabilità tra il modello digitale e quello reale.

L’impatto sull’economia

La risposta alla domanda iniziale degli esperti, è ipotizzabile, arriverà (o forse sta già arrivando) proprio dal mondo reale. Ne è un esempio il loro impatto potenziale sull’economia. Ad esserne coinvolto non è solo l’ambito della salute, l’industria sta declinando modelli di questo tipo in tanti settori: energia, automotive, retail, riqualificazione urbana. Se volessimo sintetizzare il fenomeno con una definizione, potremmo dire che i digital twins sono destinati ad abbattere i vecchi confini che circondano l’innovazione dei prodotti, i complessi cicli di vita e la creazione di valore.

Secondo uno studio presentato alla fine di febbraio da The European House Ambrosetti e Atos Italia dal titolo: “Digital twins for the twin transitions: costruire gemelli digitali della realtà per una società più competitiva, efficiente ed inclusiva”, i gemelli digitali possono avere un effetto sistemico importante e la loro adozione può portare a un aumento del valore aggiunto manifatturiero nazionale del 4,5%, ovvero a circa 12 miliardi di euro; a una riduzione delle emissioni del 7,3% e a una accelerazione dei processi di innovazione con un abbattimento del time to market pari al 35%.

Quali applicazioni per la salute

Quale sarà la loro ricaduta sul mondo della salute? Citando ancora l’analisi Ambrosetti-Atos, i gemelli digitali consentono di rivoluzionare i processi clinici e la gestione ospedaliera, di migliorare l’assistenza medica, la personalizzazione delle cure e la modellazione avanzata del corpo umano. Le applicazioni possono essere molteplici, a partire dalla medicina personalizzata: una sperimentazione fatta su un digital twin (con l’ausilio dell’intelligenza artificiale) potrebbe indentificare la migliore terapia tra quelle possibili per un determinato paziente.

Stesso discorso vale per i trial clinici e la scoperta di nuovi farmaci: come sottolinea lo studio pubblicato su Jpm, eventuali effetti collaterali legati alla somministrazione di un farmaco potrebbero essere osservati in prima battuta su un gruppo di “pazienti digitali”. Ma non è tutto, perché la virtualizzazione di un soggetto (e dei suoi parametri) può essere allargata anche a un campione molto più ampio, come nel caso della simulazione di strutture complesse (ospedali o residenze sanitarie in generale). Qui l’obiettivo sarebbe intercettare spazi operativi in grado di abbattere i costi legati all’assistenza.

Digitalizzazione e criticità

In generale, l’impatto dei digital twins nel campo della salute cresce parallelamente all’incremento della digitalizzazione della sanità, perché “con la transizione delle cure verso la prossimità, sempre più vicini alla casa del paziente, le nuove tecnologie e il digitale assumono una rilevanza fondamentale. In quest’ottica il Metaverso e digital twins permettono di allargare in maniera significativa le modalità di diagnosi, definizione ed erogazione delle terapie, rendendo più egualitario l’accesso alle cure”, sottolinea Lorenzo Positano, managing director e partner di Bcg, che ha condotto una ricerca sul tema. Ma attenzione, non mancano elementi di criticità: gli esperti hanno avanzato perplessità per quanto riguarda soprattutto l’interoperabilità dei dati, e altri dubbi sono emersi in materia di privacy ed etica (serve immagazzinare e trattare gradi moli di dati). Di strada da fare ce n’è ancora tanta.

Pnrr per i digital twins

Per far fronte alle criticità, e al tempo stesso potenziare e sviluppare modelli sempre più precisi di digital health twins, potrebbero tornare utili i finanziamenti stanziati dal Pnrr. Tramite il Piano è in programma la realizzazione di un robusto modello di previsione del Servizio sanitario nazionale per elaborare fenomeni complessi e scenari predittivi, così da incrementare la capacità di organizzare i servizi sanitari e identificare malattie emergenti. Tutto ciò sarà permesso attraverso un’integrazione sempre maggiore di tutti i fascicoli sanitari elettronici, ma anche tramite il rafforzamento del nuovo sistema sanitario informativo sanitario.

Nonostante non menzioni direttamente il concetto di digital twins, precisa ancora il rapporto Ambrosetti-Atos, il Pnrr ha già definito traiettorie di sviluppo digitale e tecnologiche che comprendono soluzioni di monitoraggio, previsione e, in alcuni casi, ottimizzazione attraverso continui scambi di dati in real time. In termini economici, le misure degli investimenti del Piano in cui sono presenti – in modo complessivo o parziale – iniziative riferite ai digital twins ammontano a tre miliardi di euro. In questo modo, la visione pubblica dimostra ancora una volta la forte trasversalità di tali soluzioni, che attraverso la convergenza delle principali tecnologie digitali a disposizione è in grado di efficientare il funzionamento di asset e sistemi differenti tra loro.