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人工知能(AI)を活用した医療画像診断支援技術「EIRL(エイル)」を発表|エルピクセル(LPixel)

参考画像:人工知能を活用した医療画像診断支援技術「EIRL(エイル)」を発表(2017/11/24、LPixelプレスリリース)|スクリーンショット




■人工知能を活用した医療画像診断支援技術「EIRL(エイル)」を発表|エルピクセル(LPixel)

人工知能を活用した医療画像診断支援技術「EIRL(エイル)」を発表

(2017/11/24、LPixelプレスリリース)

「EIRL(エイル)」とは、人工知能を活用した医療画像診断支援技術の総称です。LPixelは、EIRL(エイル)を活用し、脳MRI、胸部X線、乳腺MRI、大腸内視鏡、病理などの医療画像診断支援技術の研究開発を進めており、本日10のテーマを公開いたしました。EIRL(エイル)には (1)医師のダブルチェック・トリプルチェックによって品質が担保された学習データを使用(2)学習データが少なくても効率的・高精度に学習する独自技術を活用(3)主要な画像診断装置および撮影プロトコルで撮影した医療画像に対応(4)PACSシステムと連携可能など4つの特徴があります。

エルピクセル(LPixel)」は、画像解析技術に人工知能技術を応用し医療画像診断の効率化を促進することで、診断医の画像診断をサポートするための医療画像診断支援技術「EIRL(エイル)」を発表しました。




■背景

近年、医療の進歩とともに、医師は膨大な数の医療画像と向き合うこととなりました。CT(コンピューター断層撮影装置)、MRI(磁気共鳴断層撮影装置)等のモダリティ装置の進化により、高度な読影スキルが要求される画像診断では対象となるデータ量が増え続け、全国に約5,500人(医師全体の2%未満[1]) の放射線診断医[2]の業務負担の増加が問題視されています。

緑内障のリスク要因を4つの類型に自動で分類する手法を開発|東北大・トプコンによれば、緑内障の治療では、視神経の変形を肉眼で判定し、分類作業を行なう上で、従来は、医師の経験や主観的な要素が大きく、また一般的な診療所では分類が難しいことが問題となっていました。

医療画像診断支援技術があることによって、比較的経験の浅い医師や主観を取り除いた状態での画像診断ができることが期待されます。

また、テクノロジーと医療分野のトレンド|ウェアラブルデバイス・健康アプリ・医学研究|メアリー・ミーカー(MARY MEEKER)レポートで紹介したレポート(スライド300)によれば、インプットのデジタル化の増加によって、医療データは年間成長率は48%となっているそうです。

また、レポート(スライド302)によれば、インプットされるデータ量が増えていくことで、科学論文引用が増加しており、医学研究・知識は3.5年ごとに倍増しているそうです。

以前取り上げたIBMの「WATSON」によってがん治療がスピードアップする!?によれば、医療従事者は、膨大な数の情報(最新の医療研究、論文、医療データ、患者の医療記録)を取り扱っていて、すでに人の頭脳では把握することができないほどなのだそうです。

そこで、注目を集めているのが、人工知能で医師や患者をサポートするシステムであり、その代表的なものがWatsonです。

Watsonは膨大な量の医療データや論文などのデータベースが格納されており、患者のデータを高速で解析し、医療データを照らし合わせることで、患者に最も最適と思われる治療方針を提案することで、医師や患者が意思決定の支援をするシステムです。

現在でも様々ながんの治療法(外科手術、抗がん剤による化学療法、放射線治療など)があります。

そして、がんの遺伝子を解析して患者ごとの診断を行い、がんを引き起こす特定の変異細胞を狙った治療ということも実現しています。

しかし、がんと立ち向かうことは、時間との闘いなのですが、がんの遺伝子を解析して患者ごとの診断を行い、治療方針を決める際には、専門の医師によるチームでも数週間という長い時間を要してしまうのが現状です。

Watsonを活用することで、遺伝子情報の解析、医療データや論文などと照らし合わせる作業の時間短縮が可能になります。

今後は、テクノロジー(AI、機械学習、ディープラーニングなど)による解析が低価格で行われるようになることによって、蓄積されるデータの量が増え、またそれに合わせて医学論文などの文献も飛躍的に増加するため、ますますコンピュータの力を活用することが重要になってくることでしょう。

■まとめ

テクノロジー(AI、機械学習、ディープラーニングなど)を活用した医療画像診断支援システムが取り上げられる機会が増えてきました。

今後はテクノロジー(AI、機械学習、ディープラーニングなど)を活用した画像認識による病気診断システム同士をつないだり、研究結果から得られた知見をつなぎ合わせるプラットフォームが必要になってくるのではないでしょうか。

DIAMONDハーバード・ビジネス・レビュー 17年8月号 (ブロックチェーンの衝撃)

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「DIAMONDハーバード・ビジネス・レビュー 17年8月号 (ブロックチェーンの衝撃)」によれば、別のシステムを結び付けるという仕組みによる脆弱性について書かれてあります。

複数のビットコイン取引所がハッキングされてビットコインの評判を落としたが、この事例で明らかになったのはブロックチェーン自体の脆弱性ではなく、複数の当事者がそれぞれ別のシステムを結び付けてブロックチェーンを使うという仕組みの脆弱性だった

医療ビックデータ解析にテクノロジーを活用する場合の共通のプラットフォームがあれば、お互いの知見同士を活用しあえるようになり、さらなる発展が期待できるのではないでしょうか?

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「Microbot Origami」|単一細胞をつかんで輸送することができる超小型ロボットを開発|米ノースカロライナ州立大学・デューク大学

参考画像:NC State: Microbot and Micro-Origami|YouTubeスクリーンショット




■「Microbot Origami」|単一細胞をつかんで輸送することができる超小型ロボットを開発|米ノースカロライナ州立大学・デューク大学

Microbot Origami Can Capture, Transport Single Cells

(2017/8/4、NC STATE University)

Researchers at North Carolina State University and Duke University have developed a way to assemble and pre-program tiny structures made from microscopic cubes – “microbot origami” – to change their shape when actuated by a magnetic field and then, using the magnetic energy from their environment, perform a variety of tasks – including capturing and transporting single cells.

米ノースカロライナ州立大学とデューク大学の研究者は、微小なポリマー性のキューブから作られたマイクロボット「Microbot Origami」が磁場を作動させたときに形状を変えるよう、あらかじめプログラムする方法を開発しました。

この「Microbot Origami」は、単一細胞の捕獲および輸送を含む様々なタスクを実行します。

NC State: Microbot and Micro-Origami

これまでにも折り紙からインスピレーションを受けたロボットや血液の中を泳ぐ小さな医療用ロボットについていくつか取り上げてきました。

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“Previously reported microrobotic structures have been limited to performing simple tasks such as pushing and penetrating objects due to their rigid bodies. The ability to remotely control the dynamic reconfiguration of our microbot creates a new ‘toolbox’ for manipulating microscale objects and interacting with its microenvironment,” said Koohee Han, a Ph.D. candidate at NC State and first author of the paper.

これまでのマイクロロボットは素材の性質上、押し込んで貫通させるというような単純な作業を行なうことに限られていましたが、今回のマイクロボットは磁場を通したエネルギーを使って形を変えることにより、多くのタスクを実行することができる点が異なっています。

■まとめ

これまでにも超小型の医療用ロボットに関するアイデアを取り上げてきましたが、多機能型のロボットが開発されたことにより、また一つ進んだような感じがしますね。







【参考リンク】

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「糖尿病」専門医の選択がポイント|糖尿病の専門医はどう探せばいいの?探す目安

Doctors Stock Photo

by sergio santos(画像:Creative Commons)

> 健康・美容チェック > 糖尿病 > 糖尿病の治療 > 「糖尿病」専門医の選択がポイント|糖尿病の専門医はどう探せばいいの?探す目安




「糖尿病」専門医の選択がポイント 状態、飛躍的改善へ

(2009/5/1、産経新聞)

厚労省が平成19年に行った調査によると、糖尿病が強く疑われる人は国内に890万人、可能性が否定できない人は1320万人。

合わせて、国民の約6人に1人に糖尿病の傾向が見られる。

しかし、糖尿病は合併症を起こさない限りは自覚症状がほとんどないため、患者の理解は低い。

同じ調査で「糖尿病が強く疑われる」人の約4割が、「ほとんど治療を受けたことがない」と回答している。

加えて、治療中の患者でも、合併症が起こらないように状態をコントロールし続けるのは簡単ではない。

血糖値だけでなく、血圧や悪玉コレステロールなどの値を正常にし、患者の生活スタイルに合わせた治療が必要だ。

糖尿病または糖尿病予備軍は増加傾向にあるといわれています。

ただし、糖尿病の症状ははじめのうち、痛みなどの自覚症状がないため、検査で血糖値が高かったり、治療が必要といわれても、自己管理ができず、そのまま治療を受けない人が多いようです。

糖尿病を早期の段階で予防・改善を行うには、専門医による適切な管理が必要なようです。

しかし、糖尿病といっても、治療法は100人いれば100通りの治療法があるそうです。

医師選びには、糖尿病の治療法の選択肢が多い医師を選択することが重要になりそうです。

日本糖尿病学会の渥美義仁理事は「糖尿病は医師が薬を調整すれば足りるといった病気ではない。

患者の食事や運動、生活などあらゆる要素が治療にかかわってくる。

100人いれば100通りの治療があり、選択肢の多い医師にかかる必要がある」と、医師の専門性を重視する。

糖尿病の専門医はどれくらいいるのでしょうか。

また、患者が糖尿病専門医を探す目安とは何でしょうか。

しかし、患者数に比して、専門医は多くない。現在は約3900人で、単純計算では、1人の専門医が約5700人を見なければならない。

専門医は同学会のホームページで検索できるが、地域にいない場合もあり得る。

<中略>

では、患者が医師を探す目安は何か。渥美理事は「専門医以外に、日本糖尿病協会の登録医制度があり、糖尿病の治療に携わる地域の医師が多数、登録しているので参考にしては」とアドバイスする。

糖尿病患者または糖尿病予備軍は増加傾向にあることから、もっと多くの糖尿病専門医を増やす必要がありそうですね。

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キス、それは化学反応の問題|ヘレン・フィッシャー

Kiss

by David Martyn Hunt(画像:Creative Commons)




キス、それは化学反応の問題=米研究

(2009/2/15、ロイター)

キスをすると一連の複雑な化学反応が引き起こされるとの研究結果を、米研究者が発表した。

ニュージャージー州にあるラトガーズ大学の人類学者、ヘレン・フィッシャー氏は14日、シカゴで開催された米国化学振興協会の会合で「キスは相手を評価するための仕組みである」と話した。

ラトガーズ大学のヘレン・フィッシャーによれば、キスをすると複雑な化学反応が引き起こされるそうです。

どういった方法でこの調査を行なったのでしょうか。

調査ではもともと、性的な喜びなどに関連がある「愛の」ホルモン、オキシトシンの変化を予想していたという。

また、オキシトシンはストレスホルモンのコルチゾールの減少をもたらすことが知られているため、コルチゾールの値にも注目することにしたという。

大学のヘルスセンターで行われた同調査は、18─22歳の15組の異性愛者の大学生カップルを対象に、部屋の中で15分間、キスをする、もしくはただ手を握り会話をするよう指示する方法で実施。

血液と唾液(だえき)のテスト結果は、キスをしたグループの男性はオキシトシンが急増したが、同じグループの女性では同ホルモンが減少した。

ヒル氏は「コルチゾールのレベルはすべての人で減少した」と報告した。

このテスト結果によると、愛のホルモンともいわれるオキシトシンは男性では急増しましたが、女性では減少したそうです。

また、ストレスホルモンであるコルチゾールはすべての人で減少したそうです。

まだまだ研究は始まったばかりのようですので、今後の研究に注目したいですね。







血液の中を泳いで薬を届ける「3Dプリント魚」が開発される|カリフォルニア大学サンディエゴ校

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参考画像:血管を泳いで薬を届ける「3Dプリント魚」を開発:米大学の研究チーム|WIREDスクリーンショット




血管を泳いで薬を届ける「3Dプリント魚」を開発:米大学の研究チーム

(2015/9/9、WIRED)

カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究チームが、短時間で大量に3Dプリントできる微小な魚型ロボットを開発した。

<中略>

将来は、人間の血管の中を進み、目的の部位に薬品を届けるなどの医療利用が目標だという。

将来的には、3Dプリントでできた魚型ロボットが、人間の血液の中を泳いでいって、毒素を探知したり、目的部位に薬を運んだりすることができるようになるかもしれないそうです。

マイクロフィッシュの尾ビレにはプラチナのナノ粒子が多数埋め込まれており、過酸化水素と接触すると尾が動いて前進する。また、頭部には酸化鉄のナノ粒子があり、群れを磁気で操作することができる。

さらに、このマイクロフィッシュの体全体には、毒素を中和するポリジアセチレン(PDA)のナノパーティクルが散りばめられている。汚染された液体に入れると、毒素を中和する粒子が反応して、体が赤色に蛍光発光する(冒頭の写真)。毒素の探知と、解毒機能の両方が実現できるわけだ。

ROBOT ORIGAMI |折り紙からインスピレーションを受けて作られた小さな医療用ロボットが開発によれば、小さな医療用ロボットが人体内部の奥深くに薬品を届けたり、医療行為を行ったりするのに利用できる可能性が期待されています。

ナノ粒子を用いたアテローム性動脈硬化症の新治療法とは−米研究によれば、ナノ粒子に抗炎症薬を組み込んで運ばせ、プラークが蓄積されている部位で治療薬を放出させるという研究が行われているそうです。




■【追記(2016/9/23)】

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参考画像:World’s first nanofish|YouTubeスクリーンショット

世界初、血管の中を泳ぐお魚ロボット「ナノフィッシュ」

(2016/9/13、Gizmode)

研究開発を行なったのは、Jinxing Liさん率いるカリフォルニア大学チーム。ナノフィッシュロボットは、金とニッケルの部品を銀のヒンジで繋いで作られており、その大きさはなんと砂粒の1/100。外部の磁石がロボットにウネウネした動きを生み、推進力となります。

カリフォルニア大学サンディエゴ校が開発したのが体内用ロボット「ナノフィッシュ」なのだそうです。

人間の血管の中を進み、目的の部位に薬品を届ける魚型ロボットという2015年のころと同じコンセプトですが、前回とはビジュアルが違います。

World’s first nanofish|YouTube

■まとめ

形は様々ですが、ピンポイントに治療薬を届けるというアイデアは共通しています。

近い将来何らかの形でピンポイントに治療部位に薬を届けることが日常的なものになりそうです。







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