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MIT ディープラーニングでセラピーロボットを開発中
マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームは、ディープラーニングを活用し、自閉症の子ども向けのセラピーロボットを開発している。子どもの感情をより自然に感じ取る技術を目指しているという。
ディープラーニングが対象とするデータは、言葉や表情、姿勢などの物体認証。現在、研究チームは、子どもの声、姿勢、表情、体温、発汗など、さまざまなデータを収集し、子どもの本音を理解できるロボットの開発に取り組んでいる。
さらに、自閉症の子どもはそれぞれ特徴が異なるため、一人ひとりに合ったセラピーを施すことができるロボットの開発を目指しているという。通常のビックデータ解析では、複数データから共通性を見出すことが多いが、今回の研究では、一人ひとりに合った選択肢の提供を目指している。
参考文献: Personalized “deep learning” equips robots for autism therapy
Photo: PhonlamaiPhoto / iStock
2Dの超音波画像から3D画像を構築するAIシステム
NVIDIAのInception programに参加しているドイツのスタートアップ・ImFusionは、AI技術を利用し、二次元として得られる超音波画像を三次元画像に再構築するシステムを開発した。これにより、手術中に臓器間の正確な位置関係確認が可能となるなど、医療への直接的な貢献が期待されている。
NVIDIA（引用1）が6日公表したところによると、このAIシステムは、以前に撮影されたCTやMRIなどの画像を利用することで、超音波検査による二次元画像をリアルタイムの三次元画像として出力することができるという。ImFusionのCEO・Wolfgang Wein氏によると「我々は手術中の外科医たちにさらなる新しい情報を提供していくことになる」として、成果の重要性を強調する。
CTやMRIは高い解像度と空間分解能を誇るが、装置が大きく複雑なため、手術室に持ち込み術中に利用することは一般的ではなかった。ImFusion（引用2）は高い画像解析技術を背景に、外科医の強力なサポートシステムを実現したが、医療用デバイスとしての承認はまだ得ておらず、現時点では疾患診断目的で使用することはできないとしている。
引用
1: https://blogs.nvidia.com/blog/2019/02/06/2d-to-3d-medical-imaging/
2: https://www.imfusion.de/products/imfusion-suite
TECH AND GADGETS
拡張現実による次世代型インターベンション治療を求めて
インターベンション治療は単純レントゲンや超音波、CTなどを活用し、透視下において体表の小さな傷口から細いカテーテルを通していくことで、直接患部にアプローチする低侵襲治療である。米オハイオ州のバイオテックスタートアップであるMediView社は、3Dホログラムを用いた拡張現実により、インターベンション治療の革新を目指している。
インターベンション治療の専門家会議であるSociety of Interventional Radiologyの2020年度学術集会において、MediViewのパイロット研究が紹介された（COVID-19の流行に伴い会議はバーチャル実施）。米クリーブランドクリニックで進められる本研究では、マルチスライスCTで患者の身体各部に座標マーカーを仮想的に設置した上、MicrosoftのHoloLensと組み合わせた独自のARアプリケーションが活用されている。これにより、「解剖学的構造を正確にセグメント化したホログラム」を直接患者に投影することができるため、術中の視認性は劇的に向上する。本研究では肝腫瘍の経皮的焼灼術において試験されているが、医師は腫瘍位置を正確に見極めて周囲組織と区別できるのみでなく、電磁トラッキングによりアブレーションプローブを含む器具類もホログラム中に視覚化できるため、より効率的で安全な施術の実現が見込まれる。
現時点ではこのテクノロジーは実現可能性を精査している段階であり、パッケージ化したシステムとしては公開されていない。ただし、ARによる視覚補助、VRによる画像再構成は治療手技の質的向上を約束する技術として、次世代型治療を目指した研究計画が多方面に萌出している。
TRAVEL GUIDES
FASHION AND TRENDS
米iRhythm 心房細動の管理向上に向けVerilyと提携
循環器モニタリングにおいて、画期的なテクノロジーを創出して注目を集める米iRhythmは、Alphabet傘下のVerilyとの共同研究・開発事業を明らかにした。Verilyの持つ優れたヘルスデータ解析技術を利用し、心房細動の診断・管理向上を狙った新システム開発に繋げる。
Cardiac Rhythm Newsが先週報じたところによると、両社は無症候性（明確な自覚症状を伴わない）や未診断の心房細動に特に重点を置くという。心房細動は放置されると血栓形成を起こしやすく、有意に脳梗塞リスクを高めるため、早期のスクリーニングから正しい診断と治療管理に結びつけることは直接的に患者の生命予後を改善し得る。本年5月に行われた米国心臓病学会（American College of Cardiology）の年次総会では、iRhythmのモニタリングサービスで心房細動の診断を受けた患者群が、モニタリングを受けていないコントロール群に比べて、入院や救急受診の割合が低くなることが発表され話題となっていた。
VerilyのCMOであるJessica Mega氏は「循環器モニタリングのパイオニアであるiRhythmとのパートナーシップをとても楽しみにしている。より効率的な診断・治療のシステムを構築し、心房細動を持つ患者たちを深刻な転機から防ぐ取り組みとしたい」と話す。なお今回の提携に伴い、iRhythmはVerilyにに対して500万ドルの支払いをしており、成果に応じて1275万ドルまでの報酬が設定されているという。
AIを利用し非アルコール性脂肪肝炎を予測
アルコールをほとんど摂取しない人に起こる脂肪肝のうち、肝硬変・肝がんへの進行リスクがあるものを非アルコール性脂肪肝炎（NASH）と呼ぶ。NASHの確定診断のためには、実際に幹細胞を取って病理検査を行う必要があるが、近年、AIによってNASHを非侵襲的に予測しようという動きがある。
Gastroenterology & Endoscopy Newsの報道によると、米ボストンのOM1は、患者の臨床所見からNASHを予測する機械学習アルゴリズムの開発に取り組んでいるという。研究を率いるKathrym Starzyk氏は「肝生検は施行に一定のリスクがあるばかりか、一部の患者には施行そのものができない」と話し、新しい非侵襲的診断法の必要性を強調する。
日本国内においても肝炎ウイルスに感染のない肝がん患者数が増加しており、背景にはNASHの存在が指摘されている。NASHには生活習慣改善を含めた早期からの医療介入が必要だが、健康診断が広く行われている日本では、特に新しい非侵襲的診断法が有効に働く可能性もある。
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Innersight Labs – AIによる3Dモデルで外科医をサポート
英King's College LondonはAIホスピタル構想を強力に推進し、London Medical Imaging and AI Centre for Value Based Healthcareでは、国民保健サービス（NHS）との連携により医療画像を中心とした多彩なAI研究を展開する。同センターとパートナーシップを締結し技術提供を行うInnersight Labsは、独自の3D解剖モデルによって外科医の手術支援を行っている。
King's College Londonの6日付ニュースリリースによると、Innersight Labsが開発したInnersight3Dは、CTおよびMRI画像からインタラクティブな3D解剖モデルを構築できるAIソフトウェアで、既に複数の臨床導入を実現しているという。実際の構築済み3Dモデルはこちらから参照できる。サンプルは腎臓周囲の構造を示すが、血管走行や臓器間の位置関係などをあらゆる方向から観察することができ、事前の手術計画をより詳細かつ効率的に立案できることが分かる。
Innersight Labs CEOのEoin Hyde氏は「新型コロナウイルス感染症による危機拡大により、一部のがん手術は数ヶ月単位で延期され、この期間に腫瘍サイズは2倍になる可能性さえある。この深刻な遅れは手術の複雑化をきたし得るが、Innersight3Dは外科チームの行う手術治療を最適化するための豊富な情報を与え、困難を克服する手助けとなる」とし、COVID-19によってもたらされた「preventable deaths」（防ぐことのできる死）への現実的な対抗策ともなることを強調する。
