医疗机构是些很复杂的系统，需要有效和高效的运作、优化、管理和控制，从而能够提供可靠、优质和经济高效的医疗保健服务。有不同的方法来改善医疗机构的管理，包括利用医疗系统工程原理。医疗系统工程将医疗机构视为一个系统，应用工程分析和设计原理来改进该系统所提供的医疗服务的各个方面。
医疗系统工程是系统工程(SE)原理在医疗领域的应用。系统工程采用系统思考的原理和价值观来处理整个生命周期的复杂应用。这些复杂的应用需要精心优化的设计、开发、实现和维护，才能成功地部署和运行。系统工程处理这些复杂应用中的挑战，例如需求工程、可测试性、可信性、可靠性、可维护性、安全性和其他管理问题。
医疗系统工程提供基于系统的解决方案，协助管理专注于广泛领域的医疗问题的运营和项目。这包括与医疗资源有关的领域，如医疗人力资源、设施、用品和设备。它还管理和优化医疗流程，以实现一些重要的机构目标，例如改进质量、提升医疗服务的可及性和增强竞争优势。
医疗系统工程为改善医疗机构提供了许多优势，但其愿景和原理的应用仍面临着一些障碍。这些障碍是由于缺乏可以帮助医疗系统工程师发挥其作用的高级软件工具。这些高级工具的匮乏可能会延长发现医疗机构现存问题所需的时间，以及了解这些问题并确定其根本原因所需的时间。这也将使找到正确和适用的解决方案来有效解决这些问题而不造成负面影响变得更加困难。此外，对于医疗机构存在的任何问题，都可能存在多种潜在的解决方案。然而，如果没有合适的工具来识别和比较这些解决方案的预期结果和影响，医疗系统工程师们就很难评估和选择最佳解决方案。上述许多挑战和其他挑战都可以通过使用数字孪生实现软件工具的开发来解决，这些软件工具可以帮助医疗系统工程师有效地实现其目标。
人们对利用数字孪生来改善包括医疗行业在内的各个行业的运营和管理有着浓厚的兴趣和动机。数字孪生是对现实世界的物理组件、系统或过程的数字化描述，是一种虚拟表示，用于虚拟仿真、评估、优化和测试。这些工作可以为如何改进不同物理世界和行业应用的运营提供有效、可靠和快速的决策。
本文研究了如何利用数字孪生来改进医疗系统工程流程和结果，以增强和优化医疗机构的方方面面。本文讨论了医疗系统工程的一些挑战，以及如何利用数字孪生技术来应对和解决这些挑战。本文还开发了一个概念框架，利用数字孪生来改善医疗系统工程的过程和结果，并讨论了这种利用对实现医疗系统工程目标的前景。此外，本文还讨论了这种利用的影响以及数字孪生在医疗系统工程中应用的未来研发预测。
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