医療における人工知能の主なメリット10選

健康は財産であり、だからこそ医療業界は非常に重要です。技術の進歩により、医療を必要とする人々は、より良い支援を受けられるようになりました。こうした進歩の中でも、人工知能は幅広いメリットをもたらす技術として注目されています。

医療における人工知能の主なメリット10選を詳しく見て、その技術が医療分野にどのような変化をもたらしているかを確認しましょう。

臨床診断の改善#

医師が診断を下す際には、患者の病歴、症状、検査結果などの要素を考慮します。検討すべきことは多く、診断が正確でない場合もあります。これは複雑なプロセスであり、最善を尽くしても医師が正しい診断を下せないことがあります。医師も人間であるため、特に長く過酷な勤務による疲労があると、重要な詳細を見落とすことがあります。

最適な状態で業務を行っていても、病院では年間約50ペタバイトのデータが生成され、その97%が活用されていません。人工知能は、医療従事者がこの情報を整理、分類し、効果的に活用して、より正確な診断を行えるよう支援します。

たとえば、GoogleとVerilyは、成人の予防可能な失明の主な原因である糖尿病網膜症（DR）と糖尿病黄斑浮腫（DME）のスクリーニングを支援する機械学習アルゴリズムを開発しました。これにより医師は、初期診断だけでなく、患者の治療や管理により多くの時間を割けるようになります。

図1. 機械学習を用いてDRとDMEのスクリーニングを行う方法を示す画像。

病気の早期発見#

AIによって診断精度が向上すると、病気や健康上の問題を直接より早期に発見できるようになります。多くの病気は初期段階で見つかれば治療できるため、これは非常に重要です。

たとえば、肺がんは早期に発見すると治療が成功する可能性が大幅に高まります。世界保健機関によると、肺がんは世界で最も死亡率の高いがんです。肺がんによる死亡者数は、世界全体で年間170万人を超えています。

Google Healthが開発したAIモデルは、放射線科医が支援なしで診断する場合と比べて、がん症例を5%多く検出し、偽陽性を11%超削減します。このAIモデルはCTスキャンを3Dで解析し、肺がん全体の悪性度だけでなく、わずかな悪性組織も特定できます。

AIは、人間には不可能なほど効率的に大量の医療データを分析し、初期段階の病気の兆候となるパターンや異常を特定できます。この能力は、数えきれないほど多くの患者に希望をもたらし、健康の改善に役立ちます。

個別化された治療計画#

AIによって医療データの分析が迅速化すれば、一人ひとりに合わせた治療計画を実現できます。個別化された治療計画とは、あなたのために特別に作成された健康管理戦略です。固有の病歴、ライフスタイル、さらには遺伝的な特徴まで考慮します。誰にでも同じ方法を当てはめるのではなく、一人ひとりの健康上のニーズに合うように作成される計画です。

AIが作成する個別化された治療計画には、次のようなメリットがあります。

• オンライン診療の質の向上 - AIは離れた場所から健康情報を確認し、適切なアドバイスを提供できます。直接受診できない場合や、受診を希望しない場合に役立ちます。
• 健康についての理解 - AIは個々の状態に合った健康上のアドバイスや情報を提供し、自分の健康をよりよく理解して管理できるよう支援します。
• 在宅ケアの支援 - 家庭用健康機器のデータを活用し、長期的な病気の治療中や入院後の回復中に、AIが健康状態の見守りを支援します。
• 健康状態の迅速な通知 - AIは健康指標を監視し、異常が疑われる場合に、本人と医師へ迅速に知らせることができます。

医用画像解析の革新#

医用画像診断では、医師が人体内部を観察し、健康上の問題を診断、監視、治療するために、さまざまな技術を使用します。非侵襲的な方法を用いて、医療従事者がけがを見つけ、病気を特定し、慢性疾患を管理できるようにします。医用画像診断におけるAIは、人間の目では見落とされる可能性のある問題箇所や微細な詳細の発見に役立ちます。

その優れた例の一つが、機械学習を用いて脳腫瘍のMRI画像を分析することです。従来の方法では、脳腫瘍の分類に最大40分かかることがありました。しかし現在では、わずか数分で実施できます。時間を節約できるだけでなく、結果の精度も大幅に向上します。

医薬品開発プロセスの最適化#

図2. 従来の創薬・医薬品開発の期間を説明する画像。

医薬品開発とは、新しい医薬品化合物や治療法の発見、設計、試験、市場投入に至るプロセスで、従来は10～15年かかることがあります。このプロセスはAIを活用して最適化できます。研究によると、創薬にAIを利用することで、時間とコストの両方を少なくとも25～50%削減できる可能性があります。

AIは創薬や医薬品開発のさまざまな場面で活用できます。いくつかの例を見てみましょう。

• 研究効率の向上：自然言語処理（NLP）ツールを使うと、科学文献やデータベースから関連情報を検索・抽出できます。
• プロセスの効率化： AIを活用したアルゴリズムは、化合物と標的タンパク質の結合親和性を予測し、大規模な試験を必要とする範囲を減らすことができます。
• 医薬品の安全性向上：AIシステムは実臨床の患者データを分析し、薬剤の潜在的な副作用を特定できます。
• ドラッグリポジショニング：AIは、既存の医薬品のうち、新たな病気の治療に使える可能性があるものを特定できます。

個人の遺伝学への理解の向上#

AIの進歩により、個人の遺伝学への理解が大きく変わりつつあります。膨大な遺伝子データセットを分析することで、治療への反応に影響を与える遺伝的変異を特定できます。また、AIを活用したアルゴリズムは、重要なバイオマーカーを発見し、遺伝情報に基づいて健康リスクを予測できます。これにより、一人ひとりが健康を主体的に管理するための貴重な知見を得られます。

ケース・ウェスタン・リザーブ大学の遺伝学・ゲノム科学部門長で、がんゲノム・エピゲノムプログラムの共同リーダーを務めるZhenghe J. Wang博士は、次のように説明しています。「ゲノムデータは大量にありますが、その意味を理解するのは非常に困難です。AIを使えば、人間の脳では抽出できない重要な情報を取り出せるようになります。これは研究分野として非常に期待されています。」

将来的には、AIが膨大な遺伝子データと画像スキャンを組み合わせて分析し、個別化された治療計画を作成できる可能性が高いでしょう。

収益サイクル管理（RCM）の自動化#

医療における人工知能のメリットは、患者ケアや臨床業務に限られません。AIは収益サイクル管理（RCM）をはじめ、医療業界のさまざまな業務の自動化と改善にも役立ちます。RCMは、病院や医療システムの財務業務の管理に関わるものです。

米国の病院や医療システムのリーダーを対象とした最近の調査では、約74%が、収益サイクル業務の一部を積極的に自動化していることが明らかになりました。医療分野で自動化の導入が進んでいることは、効率向上、コスト削減、患者の治療成果改善を目指す、より広範な傾向を示しています。

RCMにおける自動化の主なメリットの一つは、人手をほとんど介さずに反復作業を処理できることです。また、患者の請求プロセスに関する予測分析、患者ごとのコミュニケーション、保険の確認、高度な保険請求否認管理などにも、AIがますます活用されています。

医療事務プロセスの自動化#

医療機関の管理業務における人工知能の重要性は、ますます高まっています。AIは、ロボティック・プロセス・オートメーションや自然言語処理などの技術を用いて、予約、請求、データ入力といった定型業務を自動化できます。今後数年間で、AIは病院の運営方法を大きく変えると予想されています。

図3. 医療機関の管理業務におけるAIのタスク

たとえば、医療サポートスタッフが行う業務の約40%と、医療従事者が行う業務の約3分の1は、AIを使って自動化できる可能性があります。また、医療にAIを導入すると、看護師やその他の医療従事者が貴重な時間を確保できることが研究で示されています。これにより、患者ケアや専門能力の開発により多くの時間を充てられます。

人事・人員配置の効率化#

人工知能は、業務の効率性と革新性を高めることで、医療分野の人事や人員配置のあり方を変えています。企業はAIを活用して、従業員との関わりを深め、採用を効率化し、人材管理を改善しています。たとえば、AIチャットボットは採用活動で一般的になり、候補者のスクリーニングや面接の設定などを支援しています。

人事・人員配置におけるAIの主な活用例は次のとおりです。

• AIアルゴリズムを用いて、職務との適合性を正確に判断し、候補者を選定する。
• 予測分析を活用して、従業員のスキルアップが必要となる可能性のある領域を特定する。
• AIを活用し、個々に合わせた研修・育成プログラムを作成する。
• AIを活用した分析ツールやフィードバックツールにより、従業員のパフォーマンス評価を改善する。

情報技術システムの改善#

AIは医療分野のITシステムをより効率的にし、その変革を進めています。脅威を検出して対処することで、サイバーセキュリティを強化できます。これにより、患者情報を保護できます。

AIは、ネットワーク管理やデータのバックアップなど、定型的なIT業務の自動化にも活用できます。これによりITスタッフの時間を節約し、より重要な業務に集中できるようになります。AIと医療ITを組み合わせることで、業務を改善し、医療サービスの品質を高められます。

重要なポイント#

医療における人工知能の主なメリット10選を見てきましたが、AIがこの分野に大きな変化をもたらしていることは明らかです。臨床診断の大幅な改善から病気の早期発見まで、AIによって医療の精度が高まり、一人ひとりに合わせた対応が進んでいます。医療分野におけるさまざまなAIソリューションについて詳しく知るには、医療分野のAIソリューションページをご覧ください。

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