「医療のデジタル化で仕事を減らせる。」
「ビッグデータの活用で生活習慣病を防ぐ。」
ビッグデータの活用によって、技術だけでなく医療分野でも目覚ましく活躍しています。しかし非医療従事者には、医療でのデジタルツインを活用した機器や分野がほとんど認知されていません。
そのため当記事ではデジタルツインに関して解説します。記事の流れは、
医療デジタルツインの概要
医療デジタルツインの活用例
医療デジタルツインの技術、メリット、課題
です。今後デジタルを活用したい医療従事者や、関係者には必見です。最後まで読んでください。
デジタルツインとは？
デジタルツインとは、取得したデータをデジタル上で再現する技術です。集めた膨大なデータをもとに、できる限り現実に近いシミュレーションが可能です。具体的には工場の製造ラインを設計するときに、シミュレーションをすれば簡単に設計が可能です。ラインの編集や増設のコストや必要な期間が計算できるでしょう。
他にも製造工程の管理でも活用ができます。梱包の速度や組み立ての速度、平均在庫数が確認可能。機械が故障すれば、壊れた原因を解明するでしょう。機械の残り寿命を事前に予測できたり、必要コストがわかります。
デジタルツインを利用すれば、多くの場面や場所でデータの採集とシミュレーションが可能です。
医療デジタルツインとは？
医療デジタルツインとは医療情報をデータとして取り込んで、今後の治療の予測や患者情報を収集し分析することです。日々の健康状態やCTスキャンで取れた医学的な情報を集めて、より正確な病気の診断や予測ができます。
日々の心拍数や睡眠時間、運動量を常に収集すれば、患者が診断の際に話し忘れることも事前に情報が手に入りやすいです。病院の機械で詳しい検査をすれば、正しい診断や根本からの治療方法を提示できます。
患者が常に健康状態であるために、医療デジタルツインは欠かせない技術です。
デジタルツインが医療業界に与える変化とは
デジタルツインによって医療業界に与える要素は以下の通りです。
診断の正確さ
根本からの治療法の確立
健康寿命の増大
今後起こり得る病気の予測
デジタルツインによって、患者が認知していない病気を発見できる可能性を高くできます。
「体のバランスが悪いと感じていたら、実は脳の病気だった。」
「寝れない理由は、実は運動不足だった。」
以上のようなことが頻繁に起こるようになるかもしれません。しかし早期の発見によって、病の進行を遅くしたり、解決したりできます。根本からの治療や健康寿命の増大も期待できるでしょう。
そのためデジタルツインは医療業界に多大な影響を与えると考えられています。
人間をデジタルツインで再現
デジタルツインでは患者の健康状態や必要な情報を入手できれば、患者の健康をデータ上で再現できるでしょう。
心拍計やスマートウォッチから日々の健康情報を入手し、病院では解剖学的な情報が集められます。2つの情報と患者との診断で心理的なデータを集めて統合すれば、病歴や今後の病の予測ができます。
患者の完全再現ができれば、必要な薬品の投与や新しい薬の試験に活用できるでしょう。
医療機器をデジタルツインで再現
医療機器は非常に繊細なため、故障するリスクと修理コストが高いです。しかしデジタルツインを用いれば、機械の寿命を予測できるでしょう。
温度上昇や起動回数、電圧などの要素を集めてデータ上で分析すれば、交換が必要な部品や今後必要となるパーツの情報を入手できます。
そのためデジタルツインを利用すれば、今後の医療機器の寿命を予測できます。
病院をデジタルツインで再現
デジタルツインは病院の効率化や必要なリソースの最適化、安全対策など分野でも活躍します。理由としては、医者の診断速度や患者数など必要なデータが集められるからです。
具体的には季節での患者数の変化数をデータ化すれば、季節的に増加する部署に多くのリソースを割けられる準備が可能でしょう。必要な看護師数を経験ではなく、客観的に判断ができます。
デジタルツインの利用によって病院の経営が改善するでしょう。
医療デジタルツインに必要な技術
デジタルツインの開発に必要な技術は3つです。
医療データ利活用環境の整備
機械学習の技術開発
定量的システム薬理学の研究
デジタルツインを実現するには、必要な情報を収集できる環境が必要です。データが不足してしまうと、誤った医療判断を引き起こすかもしれません。
機械学習の開発にも時間がかかるでしょう。単純なAIならすぐに開発が可能ですが、医療での複雑なデータの解析とシミュレーションを両立させるには高い技術が必要です。開発環境が整わなければ、プロジェクトは失敗するでしょう。
治療に必要な薬品の投与量の調整や治療期間の定量化が必要です。しかし患者の治りが遅かったり、体が普通の人より小さかったりすると薬の量や治療期間が変化するかもしれません。
以上の3つの技術が医療デジタルツインで必要な技術です。
医療デジタルツインのメリット
医療デジタルツインのメリットは、
リアルタイムでの患者や看護師の人数や必要なリソースが予測できる
治療に必要なコストを抑えられる
運営のシミュレーションができる
の3つです。今後、データを把握して客観的な視点から物事を判断する必要があります。医療デジタルツインは医者や看護師だけでなく、医療にかかわる人全員の効率改善に貢献すると考えられています。
医療デジタルツインにできること
医療デジタルツインで可能なことは以下の通りです。
正確な診断
根本からの治療法の確立
健康寿命の増大
今後起こり得る病気の予測
医者の誤診や無駄な治療ステップを踏むことなく早く回復ができるでしょう。さらに患者の健康寿命や今後発症するかもしれない病への対象が可能です。
医療デジタルツインの課題
医療デジタルツインの課題は、企業からの理解が得られにくいのと必要な情報が集めにくい点です。医療は非常に難しい分野であり、新しい技術に高い参入障壁があります。問題が起これば会社が倒産するリスクもあるため、デジタルツインの認知が低いです。他にも患者からのデータの採集には時間がかかるのと、プライバシー保護の観点から提供されない問題もあります。
以上から医療デジタルツインは法律面と技術への理解の浸透が課題です。
医療業界はデジタル化が進んでいる
医療デジタルツインのメリットが少しづつ認知されてきており、今後は医療のデジタル化が進むと予測されています。
データを収集して、医療機器メーカーはより便利な機械の開発を行ったり、他の病院と連携して病気の解明をしたりしています。ビッグデータを利用して新たな産業が生まれるかもしれません。
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必要に応じてAIの搭載や必要な機能の拡張も可能です。
もしデジタルツインで何か事業を拡大したい、利益を向上したい方は一度検討してみて下さい。必ず期待に応えられる製品を開発します。
まとめ
今回は医療デジタルツインに関して解説しました。デジタルツインにはまだ課題も多く、まだ活用されている場面が少ないのが現状です。しかし今後医療分野での活躍が期待されており、AIとビッグデータ、医療メーカーが手を組んで治療ができなかった病を解決できるかもしれません。
アイディオットは技術の革新やビジネスの拡大の支援をデータとデジタルで支援します。
この記事の執筆・監修者
Aidiot編集部「BtoB領域の脳と心臓になる」をビジョンに、データを活用したアルゴリズムやソフトウェアの提供を行う株式会社アイディオットの編集部。AI・データを扱うエンジニアや日本を代表する大手企業担当者をカウンターパートにするビジネスサイドのスタッフが記事を執筆・監修。近年、活用が進んでいるAIやDX、カーボンニュートラルなどのトピックを分かりやすく解説します。
