Digital Twins in Healthcare: Conceptualisation and Privacy Aspects
Author
Jeske, Sarah Julia
Term
4. Semester
Publication year
2020
Submitted on
2020-07-28
Pages
108
Abstract
Digitale tvillinger bliver stadig mere udbredte og bruges i blandt andet produktion, produktlivscyklusstyring, vedligeholdelsesprognoser, affaldshåndtering og smarte byer. En digital tvilling er en virtuel udgave af et fysisk produkt og bygger på tre hovedelementer: det fysiske objekt, dets virtuelle modstykke og dataforbindelsen mellem dem. Digitale tvillinger understøtter det fysiske system med vedligeholdelse, forudsigelser og simuleringer. I sundhedsvæsenet er feltet både lovende og komplekst, fordi det fysiske objekt er et menneske. Dette speciale undersøger, hvordan digitale tvillinger kan implementeres i sundhedsvæsenet på en privatlivsvenlig måde. Først identificeres specifikke privatlivsudfordringer ved digitale tvillinger i sundhed. Dernæst undersøges, hvordan de identificerede risici påvirker implementeringen. Som metode anvendes en tilpasset trin-for-trin-proces baseret på Requirements Engineering (en systematisk tilgang til at afdække interessenters behov og krav) for både at indsamle centrale forudsætninger fra interessenter og afdække udfordringer. Der gennemføres semistrukturerede ekspertinterviews med seks deltagere med viden om digitale tvillinger, digitale tvillinger i sundhed og privatliv. Interviewdata analyseres med Mayrings metode til kvalitativ tekstanalyse og fortolkes i lyset af relevant litteratur og teorier om digital sundhed og digitale tvillinger. Resultatet er en visualisering af infrastrukturen for en digital tvilling, som viser de vigtigste komponenter i det fysiske og virtuelle rum og deres indbyrdes relationer. Derudover beskrives udfordringerne og privatlivsvenlige designstrategier til at imødegå dem. Dette konceptuelle rammeværk fungerer som en vejledning til, hvad der skal overvejes ved udvikling af teknologien, og som et udgangspunkt for videre forskning i digitale tvillinger i sundhed.
Digital twin technology is gaining traction and is used in areas such as manufacturing, product lifecycle management, prognostics and health management, waste management, and smart cities. A digital twin is a virtual version of a physical product with three core elements: the physical object, its virtual counterpart, and the data link between them. Digital twins support maintenance, prediction, and simulation of the physical system. In healthcare, the field is promising yet complex because the physical object is a human being. This thesis explores how to implement digital twins in healthcare in a privacy-friendly way. First, it identifies privacy challenges specific to healthcare digital twins. Second, it examines how these risks affect implementation. The study uses an adapted step-by-step process based on Requirements Engineering (a systematic approach to eliciting stakeholder needs and requirements) to capture essential prerequisites and uncover challenges. Semi-structured expert interviews were conducted with six participants knowledgeable about digital twins, healthcare applications, and privacy. The interview findings were analyzed using Mayring’s qualitative text analysis and interpreted alongside relevant literature and theories in digital health and digital twins. The outcome is a visual model of digital twin infrastructure that shows the main components in the physical and virtual spaces and how they relate. It also compiles the challenges and privacy-friendly design strategies to address them. This conceptual framework serves as a guide to what must be considered when developing such technology and as a foundation for further research on digital twins in healthcare.
[This summary has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]
Keywords
Documents