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2020年の医療技術：トレンドとイノベーション
デジタル革命は医学の世界を席巻しており、ヘルスケアの開発と提供の方法を事実上すべてのレベルで変革するでしょう。デロイトからの最近のレポートによると、2020年には500,000を超える医療技術が利用可能と報告されています。これらの革新的なアプリケーションとデジタルツールが連携して、Internet of Medical Thingsと呼ばれるデジタルエコシステムを作成します。このエコシステムでは、デバイス、データ、スマートマシンが患者に高品質でパーソナライズされたヘルスケアをオンデマンドで提供します。
COVID-19のパンデミックは、最新技術の医療品の需要を加速させましたが、これらの革新は2020年以降も医療業界を変革させ続けるでしょう。
2020年の医療技術動向と革新
デジタル革命は医療の世界を包括し、実質的にあらゆるレベルで医療が発展し提供される方法を変えることを約束しています。クラウドコンピューティング、人工知能、ウェアラブルテクノロジーの進歩により、医学の新しい世界は、かつては科学的事実ではなくSFと考えられていた技術、すなわち手術を行うロボット、体内から情報を伝達するスマートピル、世界を視覚化する新しい方法を提供する拡張されたバーチャルリアリティアプリなどによって定義されています。
Deloitteの最近の報告によれば、2020年には50万以上の医療技術が利用可能です。
これらの革新的なアプリケーションとデジタルツールは協働して、Internet of Medical Thingsと呼ばれるデジタル・エコシステムを作り上げ、デバイス、データ、スマートマシンが患者とプロバイダの両方と協力して、必要に応じて質の高い個別化された医療を提供します。COVID-19のパンデミックは、世界の最新技術の多くに対する需要を加速させましたが、これらの革新は2020年以降も医療産業を再定義し続けるでしょう。
デジタル・イノベーションが医学の世界を変える
「デジタル・トランスフォーメーション」とは、デジタル技術を用いて、商品、サービス、顧客の経験の提供を改善するための新たなプロセスを創造するプロセス、または、より効率的にするために旧来のプロトコルを修正するプロセスを指す、幅広い用語です。 オンプレミスシステムと一連のクラウドベースのツールを組み合わせた、相互に接続されたデジタル・エコシステムへの移行は、ビジネスや企業に、目標や戦略を完全に再考させ、既存のプロセスを置き換えたり、再加工したりすることを余儀なくさせ、この新しいデジタル現実の中で機能させることができます。デジタル・トランスフォーメーションは、ほぼすべての産業や職業に影響を与えるが、金融や製造業の世界のように、医療業界を含む他の産業よりもデジタル・フューチャーを受け入れるスピードが速いものもある。
しかし、近年、医療の世界では、より患者中心のケア・モデルを開発し、必要不可欠な治療法や治療法の提供を改善することを目的とした新しい技術が急増しています。そして、2020年の初めに世界を襲ったCOVID-19のパンデミックは、この変革を加速させたにすぎませんでした。なぜなら、あらゆる種類の医療機関が、遠隔地で必須ケアと治療を安全に提供するためのツールと手順を見つけることに苦慮したからです。パンデミックの危機に対応するために迅速に追跡された技術は、医療のインターネットを構成する多くの革新的な新しいツールとアプリケーションに加わっています。
医療のインターネット:デバイス、アプリ、クラウド
生命のあらゆる分野でデジタル技術が広く受け入れられるようになったことで、モノのインターネットが誕生しました。スマートフォンからスマートハウス、都市にいたるまで、数百万台もの機器が絶え間なく通信し、情報を交換し、人間の入力を必要とせずに行動する世界です。IoT(Internet of Things)の時代は、クラウドベースのデータ管理の普及、人工知能の進歩、スマートフォン、時計、ウェルネスアプリなどのデジタル機器の無限の流れによって可能になります。
Internet of Medical Thingsは、Internet of Thingsのサブセットです。 IoMTは、医療の世界と、その世界のすべての人々を結ぶデバイスとアプリケーションにのみ関係しています。 医療機器、クラウド、オンプレミスソフトウェアアプリ、およびそれらを用いてデータを収集、分析、共有するヘルスケアシステムのデジタル・エコシステムが常に接続されています。
このようにして、医療のインターネットは、それを刺激した大規模なモノのインターネットと変わりません。 しかし、1つの要因が、IoMTの親であるIoTとは別にIoMTを設定します。IoTは、ウェアラブル・デバイスやそれらをサポートするアプリケーションなど、遠隔監視のためのセンサーベースのツールの広範な用途です。 これらのツールは、すでに毎日使われているのと同様の技術を通して、いつでもどこからでも、患者を監視し、ケアを提供することを可能にします。
デジタルイノベーションが医学の世界を変える
「デジタルトランスフォーメーション」とは、デジタルテクノロジーを使用して、商品、サービス、カスタマーエクスペリエンスの提供を改善するための新しいプロセスを作成するプロセス、または効率を高めるために古いプロトコルを変更するプロセスを指す広義の用語です。
近年、医学の世界では、より患者中心のケアモデルを開発し、不可欠な治療や治療法の提供を改善することを目的とした新技術の開発が爆発的に増加しています。そして、2020年の初めに世界を席巻したCOVID-19のパンデミックは、あらゆる種類の医療機関がリモートで不可欠な治療を安全に行える方法が分からなかったため、新技術の変革を加速させました。パンデミックの危機に対応するために迅速に追跡されたテクノロジーは、Internet of MedicalThingsを構成する多くの革新的な新しいツールとアプリケーションに加わります。
医療のインターネット
デバイス、アプリ、クラウド 生活のあらゆる分野でデジタルテクノロジーが広く普及することで、モノのインターネットが生まれました。この世界では、スマートフォンからスマートハウスや都市に至るまで、何百万ものデバイスが絶え間なく通信し、情報を交換し、人間の入力を必要とせずに行動を起こします。モノのインターネット（IoT）の時代は、クラウドベースのデータ管理の普及、人工知能の進歩、スマートフォン、時計、ウェルネスアプリなどのデジタルデバイスの無限の流れによって可能になりました。
Internet of Medical Thingsは、Internet ofThingsのサブセットです。 IoMTは、医療の世界と、その世界のすべての人をつなぐデバイスとアプリケーションにのみ関係します。これは、医療機器、クラウド、オンプレミスのソフトウェアアプリ、およびそれらを使用してデータを収集、分析、共有するヘルスケアシステムの常時接続されたデジタルエコシステムです。
IoMTは、私たちが毎日使用しているのと同様のテクノロジーを通じて、いつでもどこからでも患者を監視し、ケアを提供することを可能にします。ビデオ通話、ウェアラブルフィットネスおよびアクティビティトラッカー、インターネットに接続されたスマートフォンやタブレットは、多くの人々にとって日常のデジタル環境の一部です。
しかし、医療の世界では、これらの種類のデバイスとアプリケーションが、健康状態の管理、服薬コンプライアンスの監視、治療計画のサポートなどの主要なツールに変わりつつあります。 「ビッグデータ」もIoMTの重要な部分です。現在、ヘルスケア業界は、クラウドに保存されているすべてのデータの約50％を占めています。そのデータは、製薬研究、電子健康記録、数百万の診療所、病院、その他の健康関連施設の毎日の記録管理など、さまざまなソースから取得されます。
高度な人工知能とディープマシンラーニングのサポートにより、このデータは事実上瞬時に共有できます。これらの機能により、研究者は世界中の人と情報を共有し、臨床試験を実施できるようになりました。医療提供者は、患者の記録にすぐにアクセスできます。
IoMTの最後の柱は、人工知能（AI）です。これは、人間の媒介なしに、予測と決定を行うことができる「スマート」マシンの作成に特化したコンピューターサイエンス分野です。医学では、AIテクノロジーは人体を視覚的にマッピングし、外科医がロボットヘルパーを使用して操作できるようにし、体内のプロセスを監視するなど、さまざまなことができます。これを行うために、AIアルゴリズムは、機械学習と呼ばれるプロセスで「トレーニング」され、パターンを認識して結論を導き出し、人間が実行できるよりも正確にプログラムされたプロセスを追跡します。
AIとクラウドデータベースによる精密診断
現在、人工知能や医療のインターネットを作成するその他のテクノロジーは、今日の医療テクノロジーの最も重要なトレンドとイノベーションを推進しています。 AIとクラウドデータベースによる高精度診断 人工知能とクラウド内の医療情報の大規模なデータベースの組み合わせにより、診断の分野が一変し、さまざまな健康状態に寄与する要因を迅速に特定し、非常にまれな病気でも正確に診断できるようになりました。
癌細胞などの特定のバイオマーカーのセットを識別するように訓練されたアルゴリズムは、人間よりも速く画像をスキャンして結果を返すことができ、人間の目が見逃す可能性のあるパターンやオブジェクトを識別することができます。 AIを利用したアプリケーションは、異常な状態の症状など、特定の検索用語について非常に大きなデータセットを検索することもできます。 コンピューター化された診断ツールは、特定の患者について収集されたデータから洞察を引き出すこともできます。これには、ウェルネスデバイスまたはホームモニターからアップロードされた情報が含まれる場合があります。これらすべてのデータを処理することで、人の健康問題を正確に診断したり、現在の状況に基づいて結果を予測したり、患者を適切な治療や医師と照合したりすることができます。たとえば、Fitbitなどのウェルネストラッカーによって記録された心拍数と血圧は、患者の記録やその他の関連情報を含むより大きなデータセットの一部になる可能性があります。これらすべての情報源に基づいて、診断AIは、来年または5年以内に心臓発作の可能性を予測することができます。
手術、患者ケア、対話のためのロボット工学
ロボット工学はまた、手術の支援から薬の投与、さらには一人暮らしの人の仲間/モニターとしての役割を果たすまで、さまざまな方法で医療を変革しています。 ロボット手術助手は、小さなカテーテルを血管に通すことを含む内視鏡手術などの低侵襲手術で使用できます。外科医の指示の下で、これらのデバイスは、人間の医師よりも正確で制御された手順を実行でき、バリエーションやエラーなしで同じ結果を何百回も提供します。
臨床ロボット手術システムと呼ばれるこれらのデバイスは、外科医の指示の下で手順を実行するカメラと手術器具が取り付けられた複数の機械式アームで構成されています。 病棟では、ロボットヘルパーをプログラムして、食事や薬を配達したり、患者を車椅子からベッドに移したりすることができます。
これらのロボット支援者は、人間と対話して独立した意思決定を行うことができる人工知能システムを備えており、看護スタッフを基本的な患者ケアに解放しながら、さまざまな基本的な雑用を実行します。 ロボットは、孤独などの心理社会的問題を支援したり、一人暮らしの高齢者や障害者などの人々の活動や投薬を追跡したりすることもできます。世界中のハイテク企業が、かわいいSFスタイルのロボットから子犬や巨大なクマまで、さまざまな形のロボットコンパニオンやアシスタントの設計に取り組んでいます。
拡張現実および仮想現実プラットフォーム
今日のデジタル医療業界で最も興味深いトレンドの1つは、洗練されたイメージングとAIテクノロジーを使用して、私たちが知っている「現実の世界」を強化したり、別のより魅力的な世界を作成したりすることです。拡張現実と仮想現実の両方のアプリケーションは、私たちの五感が示すものとは異なる体験を生み出します。
拡張現実は、ヘルスケアに直接適用されます。 ARテクノロジーは、さまざまなイメージングツール、センサー、カメラを使用して、実際の物理オブジェクトにデジタル情報のオーバーレイを作成します。これにより、この情報は、通常の5つの感覚で受け取るものを補強または追加します。
たとえば、体内の骨や臓器の位置を示す3Dデジタルオーバーレイを使用して、医療従事者をトレーニングしたり、患者の内部構造の実際の画像を体内に投影することで手術中の精度を向上させることができます。同様のツールを使用して、特定の病状または外科的処置について患者を教育することができます。
多くの患者にとって、繰り返される採血は不快感になる可能性があります。しかし、新しい拡張現実技術により、静脈を見つけやすくなり、患者の不快感を軽減することもできます。 Accuveinなどの製品は、患者の静脈のリアルタイムマップを皮膚に投影して、採血部位を簡単に特定したり、子供と大人の両方の静脈と動脈の健康状態をチェックしたりできます。
バーチャルリアリティは、拡張現実をさらに数歩進めます。 VRテクノロジーは、音やその他の感覚を備えたシミュレートされた3次元環境にユーザーを完全に没頭させます。ヘルスケア分野ではこれらのテクノロジーの採用が比較的遅れていますが、現在では、術前計画から疼痛管理、さらには入院患者に娯楽やストレス解消を提供するまで、さまざまな状況で重要な役割を果たしています。
手術チームはVRテクノロジーを使用して、患者の体の仮想モデルを作成できます。これを使用して、手術戦略を計画し、3D環境で実際の手術をリハーサルすることができます。これらの技術は、医学生が手順の実行方法や検査の実施方法を学ぶのにも役立ちます。
バーチャルリアリティアプリケーションは、現実的であるが制御可能なシナリオを作成することにより、PTSDや恐怖症などの精神的健康問題の治療をサポートすることもできます。これらのシナリオは、恐怖症またはPTSD反応を引き起こす苦痛な刺激に対して患者を鈍感にするのに役立ちます。同様に、VRは、再発を引き起こす可能性のあるシナリオに患者をさらすことにより、依存症の回復に役立ちます。 VRは、脳卒中や頭部外傷によって引き起こされた脳損傷のある患者が、可動性、協調性、バランスを取り戻す練習ができる仮想環境を作成することで、患者を支援することもできます。
快適な仮想環境に身を浸すことは、あなたの心を周囲から遠ざけることができ、それはまた、癒しにおいて重要な役割を果たすことができます。 VRプラットフォームは、投薬やその他の治療法が効果的でない場合に慢性的な痛みを管理するのに役立つことが示されています。一部の病院では、ストレスを軽減して退屈を減らす方法として、VRアプリケーションやゲームを患者に提供しています。カスタマイズされたVR体験により、患者はまるで自宅や他の場所にいるかのように感じることができます。
ウェアラブル、スマートピル、在宅センサー
人々が自宅で使用できるウェアラブルヘルスモニター、アクティビティトラッカー、データ収集センサーは、Internet of MedicalThingsの特徴です。これらのデバイスは、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチなど、すぐに利用できる消費者向けデバイスを使用して、患者が医師とつながり、健康状態を医師が管理できるようにする、遠隔医療分野の基礎です。
今日では、ほぼ誰でもフィットネスやウェルネストラッカー、またはトラッカー機能を備えたスマートウォッチを購入できます。時計やネックレスのように着用したり、ベルトや体にクリップで留めたりするウェルネストラッキングデバイスは、心拍数、酸素レベル、血圧、動きなどのデータを収集できます。ほとんどの場合、ユーザーがデバイスによって収集されたデータをアップロードし、他のユーザーのコミュニティに接続し、さまざまなフィットネスとウェルネスの目標に対する的を絞ったサポートを受けることができるアプリが付属しています。
IoMTの世界では、これらのデバイスは、患者とその医師が直接訪問することなく、さまざまな健康状態を監視および管理するのに役立ちます。 UCLA MedicalCenterとCedars-SinaiHospitalによる最近の研究では、人気のあるフィットネストラッカーFitbitが、虚血性心疾患の患者が自宅で状態を管理するのに役立つ効果的なツールであることがわかりました。しかし、深刻な健康状態を管理するために重要な詳細情報を収集するために、より洗練された医療グレードのデバイスも利用できます。
医療グレードのセンサー、モニター、ウェアラブルテクノロジーは、データを常に収集し、いつでもどこからでも患者の医療チームに送信できます。医師は、ユーザーがスマートフォンやその他のデバイスにロードできる遠隔医療ポータルを介して、事実上即座に対応できます。これらのテクノロジーは、進行中のCOVID-19パンデミック時など、農村部の人々や、医師の診察を困難にするその他の状況に質の高い医療を提供するのに役立ちます。
在宅モニタリングデバイスは、糖尿病や心血管疾患などの慢性疾患の患者にとって特に重要です。また、リスクの高い妊娠を監視したり、手術後の患者の在宅回復を評価したりするのにも役立ちます。
ホームトラッキングデバイスはさらに多くのことを実行できます。基本的なフィットネストラッカーでさえ動きを感知して記録することができるため、ウェアラブル医療およびウェルネスデバイスを使用して、歩行、バランス、歩行速度の変化などの身体活動を監視することもできます。
これらの指標は、パーキンソン病やアルツハイマー病など、患者の可動性と協調性に影響を与える可能性のある神経学的状態を評価および監視するのに役立ちます。また、誰かの活動レベルの変化や転倒のリスクの増加について医師に警告することもできます。ウェアラブルとそれに関連するアプリは、患者と医療提供者の間の双方向通信を作成するため、医師はデータを使用して、患者の投薬と治療計画を直接変更できます。
しかし、ProteusやCorTempなどの一部の新技術は、体内から患者の状態を監視できる「スマートピル」を使用して、在宅監視を新しいレベルに引き上げます。典型的な錠剤やカプセルのように見えるように設計されたこれらの錠剤には、微細なセンサーやナノ粒子が含まれています。飲み込むと、人の体温や血流中の特定の物質のレベルなどのデータを医療提供者に直接送信します。医療提供者は、その情報を使用して投薬を調整したり、その他の推奨事項を作成したりします。
デジタル治療
「デジタル薬」とも呼ばれるデジタル治療法は、特定の健康上の結果を対象とするアプリ、ゲーム、プログラムで拡張現実とその他のデジタルテクノロジーの要素を組み合わせたものです。デジタル治療技術は、単独で、または他の種類の治療法と併用して、治療計画の遵守をサポートし、「満たされていないニーズ」（従来の医療アプローチでは問題に対処できない患者）に新しいソリューションを提供できます。デジタル治療は、医療提供者からの実用的なヒント、インスピレーション、ガイダンスを提供するだけでなく、患者を支援コミュニティや資格のある専門家による個別のコーチングと結び付けることができます。
WellDocのBluestarは、糖尿病管理に広く使用されているデジタル治療ツールです。ユーザーはBluestarアプリをダウンロードして、アクティビティ、ダイエット、投薬に関する毎日のコーチング、サポート、推奨事項を入手できます。 Bluestarは患者の既存の治療計画と連携するため、毎日の投薬、血糖値、およびその他の指標を追跡するようにカスタマイズして、I型糖尿病とII型糖尿病の両方の日々の管理に役立てることができます。
Digiceuticalsは、うつ病、依存症、慢性的な痛みなど、さまざまな状態の管理にも役立ちます。腰痛が続く人向けのアプリであるKaiaは、認定されたコーチや理学療法士との1対1の仮想セッションに加えて、痛みを管理するための推奨事項とツールを提供します。一部のデジタル治療薬は処方箋でしか入手できませんが、カイアは処方箋を必要とせず、多くの健康保険でカバーされています。
個別化された治療–いつでもどこでも
2020年以降、ヘルスケアの生産と提供の方法に革命をもたらすトレンドと革新的なデジタルツールは、共通の目標を果たします。人工知能とクラウドベースのコンピューティングの進歩によって推進される、高度にカスタマイズされた患者中心のケアの新しいパラダイムの作成です。 高度なAIを活用した診断と遠隔医療ポータルにより、医師やその他の専門家が24時間体制でアクセスできるため、患者の個々のニーズや状況に合わせた質の高い医療を提供できます。
医療提供者にとって、デジタルの未来につながるトレンドは、医療への新しいアプローチへの扉も開きます。 AIを活用した診断とクラウドの大規模な医療データベースへのアクセスにより、プロバイダーはまれな状態でも迅速かつ正確に診断および治療できます。フル機能の遠隔医療ポータル、使いやすい監視アプリ、拡張現実と仮想現実のツールにより、医師は距離や状況に関係なく質の高いケアを提供でき、革新的なロボット工学により外科手術がより安全かつ迅速になります。
2020年の技術動向とイノベーションは、ヘルスケアにおけるより大きなデジタル変革の一部にすぎません。しかし、COVID-19のパンデミックはこれらの変化を加速させ、医療機関はリモート接続のためのデジタルツールと、自分で健康を管理するためにそれらのツールを使用することをいとわない患者の積極的な参加を必要とするケアの「ハンズオフ」モデルに迅速に移行することを余儀なくされました。 Internet of Medical Thingsは、これらの組織が危機の際にリモートでサービスを提供するために必要なツールを提供してきました。そして今、スマートデバイスとクラウドベースのテクノロジーを組み合わせたこれらのソリューションやその他の革新的なツールは、2020年以降に医療の世界を再構築する新しいデジタル駆動モデルの基盤を構築しています。
Internet of Medical Thingsは、これらの組織が危機時にリモートでサービスを提供するために必要なツールを提供しました。そして今、スマートデバイスとクラウドベースのテクノロジーを組み合わせたこれらのソリューションやその他の革新的なツールが、2020年以降の医療の世界を再形成する新しいデジタル駆動モデルの基盤を作り出しています。