MITの研究者らが、致命的な出血を止めるためにAIを活用するハンドヘルドロボットを開発

救急医療においては、「ゴールデンタイム」を捉えることが非常に重要です。たとえば、外傷患者（特に重度の出血がある患者）は、生存の可能性を高く保つためには、60 分以内、場合によっては 10 分以内に治療する必要があります。このため、救助隊員はできるだけ早く行動に移れるよう訓練されており、中には片手で開けられる基本的な外傷キットを携帯している隊員もいる。

しかし、大血管にカテーテルを挿入するなど、必要な治療の中には特別な訓練が必要なものもあり、患者は入院しなければなりません。これは本当に問題です。なぜなら、場合によっては、生存の可能性を下げないためには、搬送前に重度の出血を抑えなければならないからです。

理想的な解決策は外傷外科医を呼ぶことですが、それが必ずしも現実的ではないため、ヒューマン・ヘルス・アンド・パフォーマンス・システム・グループのローラ・ブラッテンとブライアン・テルファーが率いるMITチームが人工知能誘導超音波介入装置（AI-GUIDE）を考案しました。この技術は、ロボット工学、機械学習アルゴリズム、超音波画像を組み合わせて、大腿動脈にカテーテルを挿入する際に救助者を誘導します。

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操作するには、救急隊員が AI-GUIDE を患者の大腿部、脚と腹部が接する鼠径部のしわに沿って配置します。このデバイスは超音波を使用して、簡単なターゲット表示を表示し、救急隊員を正しい場所に誘導します。ターゲットが見つかると、応答者はスイッチをトリガーして針を血管に正確に挿入するように指示されます。この針はガイドワイヤーに接続されており、救急隊員がこれを押し込むことでカテーテルを誘導し、液体、薬剤、出血を抑える膨張式バルーン、または顕微手術器具を注入することができます。

MIT によれば、AI-GUIDE は機械学習を通じてこれを管理するとのことです。

「転移学習を使用して、マサチューセッツ総合病院（MGH）の臨床協力者が取得した超音波スキャンの大規模なデータセットでアルゴリズムをトレーニングしました」と研究チームのメンバーであるラース・ジェステビー氏は述べた。「これらの画像には、大腿動脈と静脈を含む血管解剖学の重要なランドマークが含まれています。」

このシステムにより、人工呼吸器は画像を見ることはもちろん、解釈する必要もなく装置を使用することができます。代わりに、わかりやすい記号で表示されます。さらに、AI-GUIDEは自身の動作を検知し、重度の失血による静脈の部分的な閉塞などの問題を修正することもできます。

人間の組織や血管のモデル、そして鎮静された生きた豚を使ったテストでは、さまざまなレベルの医療経験を持つ被験者が、わずか 2 分間の口頭によるトレーニングの後、約 1 分でガイドワイヤーを挿入することに成功しました。

「AI-GUIDEは、現在の手動画像誘導針配置手順よりも高速、正確、安全で、必要なトレーニングも少なくて済む可能性がある」とMGHの放射線科医で共著者のセオドア・ピアース氏は述べた。 「モジュール設計により、血管アクセス以外にも、低侵襲手術、画像誘導生検、画像誘導癌治療など、さまざまな臨床シナリオに簡単に適応できます。」

この研究は「バイオセンサーズ」誌に掲載された。