疫病と闘う最前線の医療従事者を守るためにAIをどう活用するか？

私たちは前例のない危機を生きています。 COVID-19パンデミックの間、医療従事者は最前線のヒーローとなり、新型コロナウイルスの蔓延から地域社会を守るために残業しながら働いています。しかし、彼らは、パンデミックが作り出した不安や不確実性、さらにはコロナウイルス感染の雰囲気から免れているわけではない。

したがって、私たちはこの危機の最前線で働く医療従事者を守る必要があります。私の考えでは、それは私たちが利用できるすべてのツールを活用することを意味し、AI も含まれます。

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クリエイティブソリューション

現在の状況には創造的な解決策が必要であることは間違いありません。米国はパンデミックの世界的な震源地となっており、4月16日時点で米国では644,188人の感染が確認され、28,579人が死亡している。部分的な閉鎖や自宅待機命令を発令して感染者数の増加を抑える努力がなされているにもかかわらず、すべての病院は事実上、入院患者で溢れかえっている。 NPRの報道によると、医療スタッフの士気への影響も同様に問題だ。

「パンデミック宣言からほぼ1カ月が経ち、医療従事者の中には、ますますひっ迫する医療システムの中で、次々と重症患者を治療するストレスで疲れ果てていると話す人もいる」とNPRの記者ウィル・ストーン氏とレイラ・ファデル氏は最近書いた。

「多くの人が、いつまで健康を危険にさらし続けるのか疑問に思っている...多くの病院では、パンデミックによって救急室が一変し、これまで当然とされていた手順や予防措置が覆された。」

病院は介護者の安全を守るために全力を尽くしていますが、その資源は非常に限られています。報道によると、ニューヨークなどの感染率の高い地域の病院の中には、医療従事者に5日に1枚しかN95マスクを提供できないところもあるという。使用済みのマスクは、使用の合間に回収、消毒、リサイクルする必要があります。しかし、最前線で働く人々の中には、この病気の感染力の強さを考えると、十分な保護が受けられないのではないかと懸念する人もいる。

「保護されないという不安感はイライラさせられる」とセントルイスの救急室看護師ソフィア・ラゴさんはNPRに語った。

最前線で働く人々を可能な限り守る必要があります。明らかな解決策は、個人用防護具（PPE）とN95マスクの備蓄を増やすことです。しかし、全国的に不足している現状を考えると、この解決策は実現しそうにありません。患者と医療従事者の間の感染リスクを少なくとも減らす方法の一つは、特定の医療プロトコルを自動化し、濃厚接触を制限できる AI 駆動型ソリューションに投資することです。

「信号処理の重要な経路で人間が行動することに依存する従来のプロセスは、人間の労働者を訓練し、組織化し、配置する速度によって制限されます。さらに、従来のプロセスは規模が大きくなるにつれて収益が減少する」と、デジタルヘルスの研究者グループは最近、ハーバード・ビジネス・レビューの記事に書いています。

「デジタル システムは、ほぼ無限の速度で制限なく拡張できます。理論上、唯一のボトルネックとなるのは、コンピューティング能力とストレージ容量です。デジタル システムは、指数関数的な成長に対応できます。」

これらの AI 駆動型デジタル ソリューションは、一般的に疾病管理と患者管理の 2 つのカテゴリに分類されます。

病気の蔓延を抑制するAIの能力を評価する

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病気の蔓延を抑えるという点では、AI ツールを使用して、患者とスタッフを保護しながら人的資源をより適切に配分することが目標です。たとえば、フロリダ州のタンパ総合病院に最近導入されたスクリーニング システムを例に挙げてみましょう。このAIフレームワークは、自律ケアのスタートアップ企業Care.aiによって設計され、感染者が他の人と接触する前に早期に特定し、阻止することを容易にする。

ウォール・ストリート・ジャーナルの報道によると、Care.ai ツールは入場カメラを利用して顔の熱スキャンを実行する。システムが発熱や変色などの発熱症状を検知すると、医療スタッフに通知され、すぐに介入することができます。

マイクロソフトなどの他のテクノロジー企業も、世界中の施設で同様のリモート診断および警告ツールを展開している。それぞれの機能は異なりますが、目的は同じです。感染拡大を防ぎ、過重労働の職員をサポートすることです。

マイクロソフトの代表者は最近のプレスリリースで、「AIテクノロジーは、防疫業務の効率を向上させるだけでなく、最前線の人員の作業負荷を軽減し、限られた人的資源をより効果的に活用することを可能にします」と述べています。

資源が不足しているこの時代に、援助が必要であることは疑いの余地がありません。

診断と患者管理のためのAIアプリケーション

パンデミックとの戦いはスピードが求められる仕事です。これまで以上に、医療スタッフは感染患者を正確かつ迅速に特定し、ウイルスの感染拡大を追跡して抑制できなければなりません。しかし、そうすることは簡単ではありません。

フォーブスの寄稿者ウェンディ・シンガー氏の言葉を引用すると、「現在、検査結果を分析するには熟練した技術者と貴重な時間が大量に必要で、場合によっては数日かかる。しかし、現状では、医療システムは何千もの結果を即座に分析し、ウイルスにさらされる実験室の作業員をできるだけ少なくする必要がある。」

そんなに時間はありません。私たちの研究室のスタッフを不必要な危険にさらすことはできません。幸いなことに、最先端の AI テクノロジーが解決策を提供することができます。 AI を使用すると、病院は検査プロセスの特定のステップを自動化し、検査結果の処理に必要な時間と労力を削減できます。

こうした機能は単なる仮説ではない。パンデミックが始まってから数週間で、医療技術のスタートアップ企業であるDiagnostics.aiは、DNA分析を自動化することで検査プロセスを簡素化する診断ツールを米国と英国の研究所に提供した。

ただし、AI 診断の用途はテストに限定されません。過剰負担の病院での人口管理をサポートするために AI を活用しているところもあります。イスラエルの医療機器開発企業アーリーセンスは最近、6～8時間以内に敗血症や呼吸不全などの合併症を起こす可能性が最も高い患者を特定できるAI搭載センサーを開発した。これにより、限られたリソースとスタッフの注意を最適に割り当てるために必要な情報が病院に提供されます。

どれほど優れていて役に立つ AI イノベーションであっても、資源不足の問題を解決することはできません。医療従事者がより多くのPPEとサポートを必要としていること、あるいはそれらが直ちに必要であることは疑いの余地がありません。しかし、AI がスクリーニングと患者管理にもたらすメリットは明らかです。少なくとも、このようなツールを導入することで、最前線で働く疲れた人々の負担をいくらか軽減できると考えるのは合理的だと思われる。