48、医疗物联网框架在不孕症治疗中的应用

医疗物联网框架在不孕症治疗中的应用

1. 引言

如今，生育问题愈发严峻，呈流行态势。在发达国家，每四对夫妇中就有一对受孕困难，全球约有 4850 万对夫妇受不孕症困扰，且这一问题还在不断加剧。与此同时，不孕症治疗的需求每年以 5% - 10%的速度增长。为满足日益增长的需求并提高治疗成功率，医生需要借助能实时传输激素水平、心率、体温、活动等信息的设备，制定个性化的远程监测治疗方案。

物联网（IoT）设备的普及推动了医疗监测系统（HMS）的广泛应用，使其能够远程支持各类治疗和病症。然而，要充分发挥这些设备的潜力，它们必须能够有效应对不同物联网医疗监测系统（WoT HMS）场景的定制需求。科学界认识到，需要有 WoT HMS 模拟器，对复杂场景进行虚拟呈现，基于机器学习和数据分析进行定性和定量预测，确保 WoT HMS 在实施前满足预期要求。

近年来，数字孪生这一新兴范式展现出巨大潜力。它不仅能代表 WoT 系统中的设备，还能完整呈现构成场景的真实对象，如人员、流程、任务和设备。多位作者认为，数字孪生是 WoT 医疗领域的颠覆性技术，它不仅能呈现患者监测场景，还能展示智能医院等更复杂的系统，为患者护理提供全面视角。

2. 背景

一些作者指出，数字孪生在医疗领域的应用具有革命性意义，可在众多场景中进行预测和模拟。从微观层面看，它能定义患者护理计划场景，通过生物传感器收集生命体征，并应用预测算法检测潜在风险；从宏观层面看，能呈现智能医院场景，涵盖医疗专家、患者和医疗设备。

在医疗领域，已有不少应用数字孪生的案例。例如，有将人体进行数字孪生表示，呈现其器官和内部过程；也有引入通过数字孪生管理基于人工智能的学习型电子健康系统知识