Digital twins in healthcare: a systematic literature review

Digital twin (DT) technology is gaining increasing attention in the medical field. It can enable the provision of personalized, predictive and data-driven care. By modeling physiological processes, predicting disease progression, and assisting in clinical decision-making, digital technologies offer a promising approach to improve personalized treatment and healthcare management at the systemic level. However, despite growing interest in research, many DT implementations are still in the conceptual development or prototype stage. Unresolved technical, regulatory, and ethical challenges limit their clinical integration. The aim of this study is to provide a structured overview of DTs current application in healthcare, and to identify key challenges and future research directions that could enable their adoption. Through a review of recent literature, this work highlights the main application domains, service functionalities, technological maturity, and barriers that must be addressed to support the clinical translation of DT technologies.

La tecnologia dei gemelli digitali (DT) sta riscuotendo sempre maggiore attenzione in campo medico. Essa consente di fornire cure personalizzate, predittive e basate sui dati. Modellando i processi fisiologici, prevedendo la progressione delle malattie e assistendo nel processo decisionale clinico, le tecnologie digitali offrono un approccio promettente per migliorare il trattamento personalizzato e la gestione sanitaria a livello sistemico. Tuttavia, nonostante il crescente interesse nella ricerca, molte implementazioni dei DT sono ancora in fase di sviluppo concettuale o prototipale. Le sfide tecniche, normative ed etiche irrisolte ne limitano l'integrazione clinica. Lo scopo di questo studio è fornire una panoramica strutturata dell'attuale applicazione dei DT nell'assistenza sanitaria e identificare le sfide chiave e le future direzioni di ricerca che potrebbero consentirne l'adozione. Attraverso una revisione della letteratura recente, questo lavoro evidenzia i principali ambiti di applicazione, le funzionalità dei servizi, la maturità tecnologica e le barriere che devono essere affrontate per supportare la traduzione clinica delle tecnologie DT.