中国の病院、新型コロナウイルス感染症の診断にAIを導入

中国・武漢にある武漢大学中南病院は、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）によって引き起こされる新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の流行の中心地であり、中国だけでなくイラン、イタリア、韓国でも都市封鎖を引き起こしている。そのため、同病院は近代的な医療センターが新たな感染症の流行にどれだけ迅速に対応できるかを測る実験場となっている。

中南病院の放射線科では、肺のCTスキャン画像から新型コロナウイルス感染症に関連する肺炎の視覚的兆候を検出するために、スタッフが人工知能ソフトウェアを使用する実験が行われている。

中南病院放射線科教授兼部長の徐海波氏は、このソフトウェアは多忙なスタッフが患者のスクリーニングを行い、新型コロナウイルス感染症の可能性が高い患者を優先的に検査・診察するのに役立つと述べている。徐氏はWIREDに対し、このプロジェクトに関する記者の質問に答える自身の音声ファイルをメールで送付し、その他の質問にもメールで回答した。

スキャンで肺炎が検出されただけでは、感染が確定するわけではないが、徐氏によると、スタッフは患者の診断、隔離、治療をより迅速に行うことができるという。このソフトウェアは「新型コロナウイルス感染症による肺炎の典型的な兆候、あるいは部分的な兆候を特定できる」と徐氏はメールで述べている。医師はその後、他の検査や臨床検査を実施し、診断を確定することができる。徐氏によると、1月に武漢でウイルスが蔓延した際、彼の部署は急速に逼迫したという。

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中南病院で使用されているソフトウェアは、北京のスタートアップ企業Infervision社が開発した。同社によると、同社の新型コロナウイルス感染症ツールは中国国内34の病院で導入され、3万2000件以上の症例の検討に使用されているという。2015年に設立されたこのスタートアップ企業は、グーグルの初期出資者であるセコイア・キャピタルを含む投資家からの資金提供を受けており、中国が医療へのAI応用をいかに積極的に進めているかを示す好例と言える。

中国政府は、人工知能（AI）への国家投資の一環として、医療分野におけるAIツールの開発を強く求めている。中国ではプライバシーに関する規制が比較的緩いため、Infervisionのような企業は、米国や欧州の競合他社よりも容易に医療データを収集し、スキャン画像の読影などの機械学習アルゴリズムを訓練することができる。

インファービジョンは、中国の主要病院から収集した数十万枚の肺画像を用いて、CTスキャンで肺の潜在的な問題を警告するソフトウェアを主力製品として開発しました。このソフトウェアは中国の病院で使用されており、欧州や米国のクリニックでも、主に癌の可能性がある肺結節の検出を目的として評価されています。

同社は、既存顧客による肺スキャン読影ソフトウェアの利用方法が突然変化したことに気づき、アウトブレイクの初期から新型コロナウイルス感染症検出器の開発に着手した。CEOのクアン・チェン氏によると、米国疾病予防管理センター（CDC）が新型コロナウイルス感染症の影響で武漢への渡航を控えるよう勧告した直後の1月中旬、湖北省の病院は、それまでほとんど利用されていなかった肺炎の兆候を検出するInfervisionのソフトウェア機能を導入し始めた。「アウトブレイクが原因だと気づいたのです」とチェン氏は語る。

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超スマートなアルゴリズムがすべての仕事をこなせるわけではありませんが、これまで以上に速く学習し、医療診断から広告の提供まであらゆることを行っています。

北京のInfervisionのスタッフは、春節（旧正月）の休暇中も、既存の肺炎検出アルゴリズムを調整し、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）による肺炎をより的確に検出できるよう努めました。同社は、新型コロナウイルス感染症の患者を最初に受け入れた病院の一つであり、長年の協力関係にある武漢同済病院から、新たに発見された肺炎の画像を入手しました。現在使用されているソフトウェアのバージョンは、新型コロナウイルス感染症患者の2,000枚以上の画像で学習されたとチェン氏は述べています。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の確定診断には、体液中から原因ウイルスであるSARS-CoV-2を検出する必要があります。検査には時間がかかり、一部の検査室は過負荷状態にあるため、肺スキャンなどの臨床症状の検討がより重要になっています。

中国国家衛生健康委員会が発表した新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の公式診断ガイドラインでは、胸部CT画像を診断の主要な要素として用いることが推奨されています。SARSを含む他のウイルス性肺炎と同様に、この感染症に伴う肺炎は、放射線科医がすりガラス陰影と呼ぶ影を引き起こします。

韓国のソウル国立大学病院のキム・ヒョンジン氏が先週発表した、新型コロナウイルス感染症の肺スキャンをレビューした論文では、AIソフトウェアが放射線科医による感染患者の早期発見を支援することで、アウトブレイクに対処する病院の負担を軽減する可能性があると結論付けている。

オーストラリアの王立アデレード病院の医療画像研究ディレクター、ルーク・オークデン＝レイナー氏は、インファービジョンのプロジェクトについて「懐疑的であると同時に、慎重ながらも楽観的でもある」と語る。

アルゴリズムによってスタッフのスキャン読影作業が迅速化される可能性はありますが、患者にとって大きな違いとなるのは、放射線科医の時間が病院運営の大きなボトルネックになっている場合のみです。徐氏によると、これは中南病院で問題となっているものの、新型コロナウイルス感染症の患者が急増しているすべての病院で当てはまるとは限らないとのことです。オークデン＝レイナー氏は、Infervisionがこのプロジェクトによって知名度を高めることは確実だと述べています。

インファービジョンのコロナウイルス研究は、今回のアウトブレイクをきっかけに中国で行われている一連の実験の一部です。中南医院は最近、武漢市で急増する患者に対応するために急遽建設された1,600床の雷神山病院の運営を開始しました。この病院は、武漢市にゼロから建設された2つの病院のうちの1つで、インファービジョンの新しいソフトウェアも使用しています。中国の臨床試験登録簿には、鍼治療を含む、この疾患を対象とした230件以上の研究が掲載されています。

数週間以内に新たな医療ソフトウェアや治療法を開発・試験するのは理想的とは言えませんが、患者数と死者数の増加は、米国と中国両国の研究者に厳しい状況をもたらしています。今のところ、ウイルスに対するワクチンも、その症状に対する画期的な治療法も存在しません。

インファービジョンのCEO、チェン氏によると、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の肺炎検出装置は、最終的には医療AIツールを監督する中国国家薬品監督管理局の正式な承認が必要になるという。今のところは、医師と患者を支援することが最優先事項だ。「このような危険なアウトブレイクでは、いかなる行動にも常にリスクが伴いますが、何もしないことのリスクの方がはるかに大きいのです」とチェン氏は語る。

Jeffrey Ding 氏 が翻訳の協力をしました。

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