Digital Twin of Worker of Nuclear Facility at the Stage of Pre-Shift Control

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction: The concept of the digital twin is one of the key elements of the digital transformation of industry and healthcare. In medicine, digital twins are increasingly used to model physiological processes, support clinical decision-making, and personalize medical care.

Digital twin in medicine using the example of Philips: Modern medical digital twin technologies, including solutions developed by Philips, integrate patient data, medical imaging, and real-time monitoring to create virtual representations of human biological systems. These platforms demonstrate the potential of digital twins for diagnostics, treatment planning, and outcome prediction.

Digital twin as an object of the medical information space: A digital twin can be considered a core object within the medical information space, combining heterogeneous data from medical records, diagnostic systems, wearable devices, and environmental monitoring into a unified digital model.

Digital twin as an abstraction: From a conceptual perspective, a digital twin represents an abstraction that reflects the most significant characteristics of a real object or process, allowing simulation, analysis, and forecasting without direct physical intervention.

Digital twin of a nuclear facility worker at the stage of pre-shift control: The implementation of a digital twin of a nuclear facility worker at the pre-shift control stage enables assessment of functional state, occupational risk factors, and readiness for work in hazardous conditions, contributing to preventive medicine and occupational safety.

Conclusion: The use of digital twin technology in medicine and occupational health opens new opportunities for risk assessment, early detection of adverse conditions, and personalized preventive measures, particularly for workers at nuclear facilities.

About the authors

L. I. Baranov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

A. N. Tsarev

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

F. S. Torubarov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

A. S. Kretov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

V. V. Petrova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

E. V. Vasilyev

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

S. M. Dumansky

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

O. A. Tikhonova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

T. M. Bulanova

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

M. V. Kalinina

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

P. A. Shulepov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

I. Dibirgadzhiyev

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

A. S. Samoilov

A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center

Email: lbaranov@fmbcfmba.ru
Moscow

References

  1. Grieves M. Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication. Researchgate. URL: https://www.researchgate.net/publication/275211047_Digital_Twin_Manufacturing_Excellence_through_Virtual_Factory_Replication. (Available 13.09.2022).
  2. Grieves M. Intelligent Digital Twins and the Development and Management of Complex Systems [version 1; peer review: 4 approved]. URL: https://digitaltwin1.org/articles/2-8. (Available 07.08.2023).
  3. Gonzalez C.M. 6 Questions with Michael Grieves on the Future of Digital Twins URL: https://www.asme.org/topics-resources/content/6-question-with-michael-grieves-on-the-future-of-digital-twins. (Available 06.07.2023).
  4. Prokhorov A., Lysachev M. Borovkov A. Tsifrovoy Dvoynik. Analiz, Trendy, Mirovoy Opyt. Korporativnoye Izdaniye ROSATOM = Digital Twin. Analysis, Trends, World Experience. Corporate publication ROSATOM. Moscow Publ., 2020.401 p. (In Russ.).
  5. Grieves M. Origins of the Digital Twin Concept. URL: https://www.researchgate.net/publication/307509727_Origins_of_the_Digital_Twin_Concept. (Available 06.07.2023). doi: 10.13140/RG.2.2.26367.61609.
  6. URL: https://www.redhat.com/en/resources/understanding-digital-twin-environments-detail. (Available: 10.08.2023).
  7. URL: https://www.philips.com/a-w/about/news/archive/blogs/innovation-matters/20180830-the-rise-of-the-digital-twin-how-healthcare-can-benefit.html. (Available:11.07.2023).
  8. URL: https://www.philips.com/a-w/about/news/archive/blogs/innovation-matters/20181112-how-a-virtual-heart-could-save-your-real-one.html. (Дата обращения:11.07.2023).
  9. Zudilina N.V. About Some Reasons for the Existence of “Platonic” (“Real”, “Imaginary”) and “Aristotelian” (“Possible”, “Effective”) Meanings in which the Meaning of the Word “Virtual” Is Expressed in Russian. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seriya 22. Teoriya Perevoda. 2019;3 (In Russ.).
  10. On Information, Information Technologies and Information Protection: Federal Law of July 27, 2006 No. 149-FZ. (In Russ.).
  11. GOST 33707-2016. (ISO/IEC 2382:2015) Information Technology (IT). Dictionary. (In Russ.).
  12. О Strategies for the development of the information society in the Russian Federation for 2017 - 2030: Decree of the President of the Russian Federation dated 05/09/2017 No. 203. (In Russ.).
  13. What is meant by an information resource? // SPS Consultant+. Current as of 10.08.2023. (In Russ.).
  14. On the Basics of Protecting the Health of Citizens in the Russian Federation: Federal Law of November 21, 2011 N 323-FZ (as Amended 24.07.2023). (In Russ.).
  15. On the Security of Critical Information Infrastructure of the Russian Federation: Federal Law Dated July 26, 2017 N 187-FZ (as Amended on July 10, 2023) (In Russ.).
  16. GOST R 54136-2010. Industrial Automation Systems and Integration: Standards Application Guide, Structure and Vocabulary. (In Russ.).
  17. Terminological Dictionary of Automation of Construction and Production Processes. doi: 10.34660/c0727-6092-6372-a. URL: http://slovar-avt.ru/ (Available: 02.08.2023). (In Russ.).
  18. Butch G., Maksimchuk R.A., Engle M.W., Young B.J., Conallen D., Houston K.A. Object-Oriented Analysis and Design with Example Applications. Moscow Publ., 2008. 720 p. (In Russ.).
  19. HeartModelA.I. Removing the complexity of Live 3D Quantification. URL: https://www.philips.com/c-dam/b2bhc/master/feature-details/aius/452299111691_heartmodel_whitepaper_lr.pdf. (Available: 17.08.2023).
  20. Guidelines for Conducting Medical Examinations and Psychophysiological Examinations of Workers at Nuclear Energy Facilities. Moscow Publ., 1998. 28 p. (In Russ.).
  21. On Approval of Requirements for Medical Examinations and Psychophysiological Examinations of Employees of Nuclear Energy Facilities, the Procedure for Conducting Them, a List of Medical Contraindications for Issuing Permission to Perform Certain Types of Activities in the Field of Atomic Energy Use and a List of Positions of Employees of Nuclear Energy Facilities That Are Subject to These Contraindications , as Well as Forms of a Medical Report on the Presence (Absence) of Medical Contraindications for Issuing Permission to Perform Certain Types of Activities in the Field of Atomic Energy Use: Order of the Ministry of Health of Russia dated July 28, 2020 No. 749n. (In Russ.).
  22. On Approval of the Procedure and Frequency of Pre-Shift, Pre-Trip, Post-Shift, Post-Trip Medical Examinations, Medical Examinations During the Working Day (Shift) and the List of Studies Included in Them: Order of the Ministry of Health of Russia dated May 30, 2023 No. 266n (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».