数字孪生是一种集多物理、多尺度、多学科属性,具有实时同步、忠实映射、高保真度特性,能够实现物理世界与信息世界交互融合的一种技术手段。其最初用于工业领域,近年来随着物联网的发展和数据处理能力的不断提升,数字孪生的应用延伸至生物医疗领域,成功案例包括头部颈动脉狭窄程度检测、心脏冠状血管检测与治疗。脑胶质瘤是颅内最常见的原发性颅脑恶性肿瘤,具有发病率高、复发率高及治愈率低的特点。电场疗法是解决此病症的现有方法,但由于医生经验不足等因素无法将电极贴片精确定位,从而达不到最佳治疗效果。本文首次将数字孪生技术与脑胶质瘤的治疗过程相结合,设计出一套脑胶质瘤治疗辅助系统。基于数字孪生五维模型理论进行系统方案设计,主要从物理、模型、传输、数据和服务五个层面进行阐述。通过收集核磁共振数据构建虚拟端的数字孪生体,基于孪生体模型模拟电极贴片治疗过程,确定电极贴片布置方式,仿真模拟电极贴片粘贴过程,确定电极贴片治疗方案,以软硬件结合的方式使用机器视觉收集、处理物理实体数据,指导操作人员进行电极贴片方案实施,加以实验验证系统的可行性,实现电极贴片准确定位,避免各种原因导致的贴片位置偏差,增强治疗效果。该方案通过具体实验验证解决方案的可行性,并在实习公司初步使用。涉及实验模型的构建、场景模拟、硬件搭建、数据传输及处理一系列实验流程,实验结果与仿真结果一致,有效地提升脑胶质瘤电场疗法的治疗效果。