ドローンがルワンダの血液供給を変えた

6年前、ルワンダは血液供給の問題を抱えていました。東アフリカのこの小さな国には1200万人以上が暮らしており、他の国々と同様に、時折交通事故に遭うこともあります。出産したばかりの母親は出血性疾患に悩まされ、貧血の子どもは緊急輸血を必要とします。こうした緊急事態は予測できません。突然起こるのです。そして、そうなった時、A地点に保管されている血液は、B地点の患者のもとへ、一刻も早く届けられなければなりません。

都市部に住んでいる限り、これは大きな問題ではありません。アメリカやイギリスでは、人口の80%が、交通量の多い病院や血液銀行のある都市部に集中しています。リビア、ジブチ、ガボンといったアフリカ諸国でも、人口の約80%から90%が都市部に住んでいます。しかし、ルワンダではその数字は逆転し、ルワンダ人の83%が農村部に住んでいます。そのため、従来、遠隔地の病院で血液が必要な場合は、道路を使って運ばれてきました。

それは理想的とは言えません。この国は山岳地帯で、道路は暑く、長く、凸凹しています。冷蔵保存すれば献血された血液は1ヶ月ほどしか保存できませんが、血小板など、病院で輸血用に分離される成分は数日で腐ってしまいます。このような繊細な貨物には、揺れの激しい運転は適していません。

この物流上の問題は、歴史的に地方の施設が必要以上に血液を発注する動機となってきた。「過剰在庫の問題がありました」と、ブリティッシュコロンビア大学で人口・公衆衛生学の博士課程に在籍し、母国ルワンダを研究対象としているマリー・ポール・ニシンギズウェ氏は語る。少し多めに在庫しておけば、後で時間を節約できるかもしれない。しかし、血液の使用量が少ない施設では、有効期限内に使い切らなければ、廃棄せざるを得ない。

2016年、ルワンダ政府はサンフランシスコを拠点とするドローンスタートアップ企業Ziplineと契約を結び、血液配送の効率化を目指しました。Ziplineの自律型ドローンは、血液を配送拠点から医療施設まで輸送します。点滴バッグに入れられた血液は、断熱段ボール箱にパラシュートで降下し、ドローンは再び着陸します。現在、Ziplineはルワンダに2つの拠点を構え、それぞれ1日最大500件の配送が可能です。

そして今、ドローンによる血液サービスが配送速度を向上させ、無駄を削減するという初めての証拠が得られた。ランセット・グローバル・ヘルス誌4月号に寄稿したニシンギズウェ氏は、2017年から2019年にかけてドローンによる約1万3000件の注文を分析し、注文の半数がドローンによる配送に41分以内で済んだことを明らかにした。道路輸送の場合、この中央値は少なくとも2時間かかる。献血の無駄に関する報告は減少した。

この研究は、アフリカにおける医療用ドローンの配送を分析した初の研究です。（ドローンプログラムは高所得国でより一般的で、医薬品や除細動器の配送に利用されています。）「アフリカの環境で実際に配送ドローンが実現可能であることは驚くべきことです」とニシンギズウェ氏は述べています。（彼女の研究チームはジップラインとは提携していません。）

「本当に素晴らしいです。ルワンダにとって良いことだけではありません」と、病理学者のティモシー・アムケレ氏は言う。アムケレ氏は研究チームやジップラインには関わっていないが、以前はナミビアとウガンダでプロジェクトを展開する医療ドローングループを率いていた。（アムケレ氏は現在、臨床試験の実施を支援するICON Laboratory Servicesのグローバル・メディカル・ディレクターを務めている。）ドローンの世界的な医療への応用は長年謳われてきたが、研究者たちはその期待を裏付ける具体的なデータを欠いていたとアムケレ氏は言う。「これはただおもちゃで遊んでいるだけの話ではないのです」

「ドローンは簡単ではありません」と彼は続ける。「血液を採取し、安全に梱包し、ドローンを飛ばし、飛行を監視し、回収するという、これを実際に成功させ、しかも5年間で国土の80%をカバーするというのは、本当に素晴らしいことです。」

ルワンダの農村人口に惑わされてはいけません。この国は医療技術革新に積極的であることで知られています。ルワンダの国民皆保険制度は、人口の90%以上に浸透しています。2009年、政府は妊産婦死亡率と乳幼児死亡率の追跡と削減を目的として、電話ベースのプログラム「RapidSMS」を試験的に導入しました。2013年までに、RapidSMSは15,000の村を、国内の医師、病院、救急車の広範なネットワークに接続しました。

「彼らは最も包括的な電子データシステムの一つを持っています」と、ニシンギズウェ氏のアドバイザーであり、UBCの保健政策研究者でもあるマイケル・ロー氏は言う。このシステムにより、ルワンダ保健省は、医師の診察を受けた人数、マラリアやHIVに感染した人数、そして保健施設で出産した人数を追跡することができる。イノベーションがどれほど役立つかを測定したいニシンギズウェ氏のような研究者にとって、これはまさに金鉱だ。「率直に言って、彼らがこのデータシステムを導入していなければ、この評価はできなかったでしょう」とロー氏は言う。

ニシンギズウェ氏は分析を始める前に、ルワンダを訪れ、同国における血液輸送の伝統的な仕組みを学んだ。地方の病院職員が血液を必要とする場合、彼らは紙の申請書に記入し、運転手がそれを国立輸血施設に持ち込む。職員が申請書に記入し、運転手がそれを持って戻ってくる。

ジップラインのドローンシステムの方が効率が良いように思えた。（ドローンにとって最大の弱点は天候だ。ルワンダは山岳地帯が多いため、飛行条件は急変しやすい。そのため、運航者は承認された配送ごとに天候を確認し、最適なルートを確認する。）しかしニシンギズウェ氏は、ドローンが移動時間と廃棄物をどれだけ削減できるか、もし削減できるとすれば、その効果を測りたかった。彼女はジップラインとルワンダの医療情報システムから、注文量、配送時間、場所などのデータを取得し、分析を開始した。

彼女のデータは、ドローンが車よりも優れていることをほぼ即座に示しました。配達時間は距離によって異なりますが、ドローンは常に一般的な自動車配達時間を上回っていました。32ヶ月間の12,733件の注文において、最小の差は3分、最大の差は211分で​​、常にドローンが優位でした。

ドローンは、期限切れで廃棄される血液の量も削減しました。「すぐに効果が出るとは思っていませんでした」とニシンギズウェ氏は言います。「しかし、すぐに効果を実感しました。」この削減効果は時間とともに増加し、導入から12ヶ月でドローンは廃棄血液を67%削減しました。2017年から2019年までの期間で、期限切れ血液は合計140件減少しました。

「私たちにとって非常に興奮しています」と、ルワンダに拠点を置くジップラインのアフリカ市場開拓部門のディレクターで、薬剤師の資格を持つイスラエル・ビンペ氏は語る。「これは、私たちがこれまで行ってきた仕事が、様々な意味で正しかったことを証明するものです。」ルワンダで血液供給を開始して以来、ジップラインは西アフリカのガーナ政府とも提携し、ドローンによる血液、医薬品、ワクチンの配送にも取り組んできた。

ドローンは大きなニーズに応えているようだと、インペリアル・カレッジ・ロンドンの小児科医、キャサリン・メイトランド氏は語る。メイトランド氏は今回の研究には関わっていない。東アフリカに22年間住み、重篤な病気の臨床試験に携わっている。彼女にとって、ドローンは特に緊急輸血に役立つ。東アフリカの子どもたちは、重度の貧血を引き起こすマラリアの脅威に直面している。「子どもたちはしばしば重篤な状態です」とメイトランド氏は言う。「輸血が必要なら、今すぐに」。しかし、輸血のために移動するのは時間がかかり、病気の子どもの命を危険にさらしかねない。しかも費用もかかる。「こうしたものは画期的な存在になる可能性がある」とメイトランド氏はドローンによる輸血について語る。「特に、アクセスが困難な地域ではそうだ」

ドローン配送のおかげで、地方の医療機関は、血小板、新鮮凍結血漿、クリオプレシピテート（血漿から分離された特殊なタンパク質）といった希少な血液製剤を注文できるようになりました。これらの製品が地元で在庫切れの場合、以前は患者は別の病院に紹介され、救急車で搬送されていました。

「パフォーマンスは予想以上でした」と、アフリカにおける医療用ドローンの構想推進に貢献してきた作家であり未来学者のジョナサン・レドガード氏は語る。（レドガード氏はドローン業界の企業の諮問委員会に所属している。）

しかし、これらの配送にかかるコストは未だに不明です。ジップラインの対外関係担当上級副社長、アン・ヒルビー氏はメールで送付した声明の中で、同社とルワンダ政府はコストの詳細を公表していないことを認め、価格は顧客のニーズに応じて変動する可能性があると付け加えました。「ジップラインは、従来の配送サービスや宅配便と比べてコスト競争力を維持しながら、より迅速で持続可能な配送方法を提供しています」とヒルビー氏は述べています。

レドガード氏は、ルワンダとジップラインの間の契約について、より透明性が確保されることを望んでいる。「これらの国の納税者が、実際にどれだけの費用がかかり、何を得ているのかを知ることが重要だと考えています」と彼は言う。

ニシンギズウェ氏は、ルワンダが車ではなくドローンで血液を輸送するためにどれだけの費用を負担しているのか分析しなかったが、今後はそれを研究したいと考えている。また、ドローンが実際に人命を救ったのかどうかについても疑問を抱いており、都市部の病院への救急搬送件数が減少したかどうか、あるいは出血などの重篤な転帰が減少したかどうかを分析することで、この点を検証したいと考えている。

ドローン企業が他国への進出を図る中で、ドローンが爆弾投下に使用されることを懸念する一部の政府関係者の政治的懸念も和らげなければならない。「地域社会にとって価値のあるものを運ぶのに十分な大きさの機体は、必然的に、地域社会に損害を与える可能性のあるものを運ぶのに十分な大きさになる」とレドガード氏は言う。

その他の課題は技術的なものだ。レドガード氏によると、ドローンの現在の最大の制約はバッテリーのサイズだ。バッテリーがより安価で高性能になるまでは、積載量と航続距離は制限されるだろう。また、アムケレ氏は、ドローンによる配送は本質的に一方通行だと指摘する。パラシュートで血液を投下することはできるが、サンプルを回収することはできない。これは、クワッドコプターではなく飛行機型のドローンを使うことのトレードオフだとアムケレ氏は言う。クワッドコプターは積載量を効率的に運ぶことはできないが、離着陸が容易だ。

しかし、ジップラインのビンペ氏にとって、2016年に同社がルワンダで初のドローン配送を実施して以来、状況は大きく変化した。「私たちが最初に支援した病院は、おそらく医師も看護師も新人ばかりでしょう」とビンペ氏は言う。「しかも、ドローンを使う以外に血液を受け取る方法を知らないのです。」

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