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医療におけるコンピュータビジョンの応用例

現在まで、コンピュータビジョンはスポーツや、製造、農村などの幅広い分野で応用されます。とりわけ、コンピュータビジョンによる著しい利益を医療がもらえるというコンピュータビジョン医療のテーマを多く取り上げています。なぜかというと、メディカルデータの90%は画像に基づいたデータという統計結果がありますから。根本を見ると、コンピュータビジョンは二つの質問を基礎とするものです。それらは、人間の目で何ができるかと、何を探しているかという。コンピュータビジョンは、チャットボットを通じて、会話を駆使するためのトレーニングをマシンに教える代わりに、現実的な画像をピクセルと変えて認識することで、画像の観察方法をマシンに教えます。また、MRI画像又はレントゲン線で見える画像を人間の代わりにマシンがより正確かつ素早く分析できると思われます。

1. コンピュータビジョンとは?

コンピュータビジョンはマシンを、人間の眼のように画像を高度に処理させる分野です。実は、思った以上に難しい作業です。何故かというと、人間の眼の画像処理は、名前や外見特徴などの画像情報を処理したり、画像の受け取って高分解度で脳に複製したりすることに関わる複数のプロセスをほぼ同時に実行できますから。認識プロセスだけではなく、思考プロセスも一瞬時に実行できるアルゴリズムは非常に複雑です。

上記の定義を見れば、コンピュータビジョンはマシンラーニングと同じだと思われますが、実際に両方の境はすこし重なります。マシンラーニングはマシンが案内せず自動的に処理・理解するアルゴリズムとスタティックモデルを中心とする人工知能の一つの分野です。コンピュータビジョン、ソフトウェアエンジニアリング、パターン認識に応用されるものです。また、コンピュータビジョンとマシンラーニングの両方ともディープラーニング(深層学習)を使用します。

コンピュータビジョンの定義

2.医療におけるコンピュータビジョンの応用

Facts and Factors の市場調査報告書(2021年)によると、医療におけるコンピュータビジョンの市場規模と予想売上は2019年の2億6220万米ドルから2884,2百万米ドルに達すると言います。なぜコンピュータビジョンにとって医療は有望な市場なのでしょうか。それは二つの理由があると思います。一つの理由は、従来先人の知識を継承し、ふさわしい診断や治療方法を患者ごとに応用する、つまり膨大なメディカルのデータを持った特徴があるので、処理するべきデータはデータ在庫から相当なデータと比較・認識することを実施します。残りはコロナウィルスの影響で多くの業界がデジタル化に実行しざるを得ない、そして医療は例外ではないんです。何の出発点でもコンピュータビジョンは医療に好影響をもたらすと思われています。

2.1.腫瘍・癌などの検出

深層学習を使用するコンピュータビジョンは脳や肺などの人体各部位に異常を検出することを支援します。たとえば、皮膚がんの場合、普通の診断で皮膚がんの初期症状を認識しにくいです。それは、様々の皮膚病と相当する症状があるので、皮膚がんを確認するとき、死に向かい合う可能性が高いです。しかし、コンピュータビジョンの支援を借りて、微妙な相違点を発見することができると言われます。膨大なデータベースでトレーニングされたコンピュータはより正確に診断を支えるものです。

2.2. 医用画像処理

膨大なメディカルデータを駆使するコンピュータビジョンは医師の診断を非常に支援します。医用画像処理システムのおかげで、医師は一見だけで人体の内部に異常があるかどうか理解できます。

2.3.コロナとの戦い

コロナウィルスは医療だけではなく全世界に悪影響をもたらします。コロナに戦闘する一方、多くの業界はデジタル化を実行する意思決定を出します。先端な技術の高度発展のなかで、コンピュータビジョンはコロナの診断・治療・防止を大きに支えます。デジタルの肺画像のレントゲン線とともに、顔認識アプリケーションなどのようなコンピュータビジョンアプリケーションはコロナを制御し支えます。

2.4.ヘルスモニターリング

コンピュータビジョンは患者の身体をモニターするのに役立つ有利な技術です。例えば、コンピュータビジョンは手術で出血量を測ることを通じて、患者は危険な状態になるかどうか決めます。Gass Surgical が開発したTritonアプリケーションは代表的な例です。

2.5.遠隔診断

コロナウイルス対応して、多くの病院は遠隔診断・オンライン診断を適用します。それは、医師機関への診療予約から診療、処方箋の受け取りまでの一連の流れを、コンピュータビジョンを使用するアプリを通じて、実行するものです。

2020年にDelloiteが実施したオンライン診断の調査によると、高齢化先進国である日本はオンライン診断の市場は膨大な期待されると思われます。何故かというと、統計調査によると、2040年に日本の高齢者の割合は36%に達し、特に重症化患者の負担が重くなる医療費、介護費を中心とした社会保障給付費用は約190兆円に上ると計算され、予防を中心とした、必要となる効率的医療・介護のために、医療において先端技術を適用するよりほかありません。

2.6.管理最適化

上記に言ったとおり、高齢化の問題が深刻していく日本は医療をデジタル化・効率化しなければなりません。それに関して、コンピュータビジョンは診療支援だけではなく、セキュリティなどの重要な任務を果たしました。例えば、顔認識システムで、病院管理者たちは医師たち、患者、患者の家族と疑われる人をすばやく区別することができます。また、コンピュータのおかげで、患者を観察する介護者数を減らします。症状が悪くなる場合、即時緊急連絡します。

2.7. 医師向けの研修

コンピュータビジョンは診療だけではなく医師向けの研修授業で使用されます。現在、医師はコンピュータビジョンのおかげで、3Dの画期的な医用画像を観察したり、複製された人体部位の画像で模倣手術を実行したりします。それは、価値のある評判(例えば、模倣手術の質量など)を受け、深い知識を把握するのに役立ちます。

3.医療におけるコンピュータビジョンのアプリケーション

3.1. 遠隔診断アプリケーション

現在、オンライン診断に関して、多くのアプリケーションはAndroidとiPhoneの両方でリリースされます。時間と場所を問わずに、診断予約・診療・決済・薬や処方箋の受け取りはアプリを通じて実行されます。また、どのオンライン診断アプリでも再診断とか服薬指導の機能を持ち、とっても便利です。

3.2.顔認識アプリケーション

顔認識アプリケーションなら、VTIジャパンのフェイスX(FaceX)はお客様の多様な要件に応えらる好評を受けるアプリです。入院室情報をリアルタイムで把握し、残業・勤務時間又は休日の情報を管理し、個人のワークスケジュールを作成し、それにマスクをしても顔を認識することができます。病院管理を効率化・デジタル化する複数の機能を持つほか、クラウドと連結されるために、データ保持又は保護は確認されます。FaceXについて、詳しい情報の問い合わせはご遠慮なく以下のメールで連絡ください。

3.3.体の動作分析アプリケーション

現在、理学療法とかAI(人工知能)とかを使用する動作分析のアプリは多いですが、AIを使うのは主流となります。具体的にはコンピュータビジョンの技術を導入したアプリは使用者の動作を観察して分析したり、3次元画像で複製したり、身長などのような重要な指数を測ったりする機能があります。価格はセグメントされます。例えば、需要が少ない(身長、体重などの簡単な指数)人向け月額2000円~5000円の製品もあり、需要が多い(慢性疾患など)人向けは月額20万の製品もあります。使用する前、需要や目的、価格などをぜひ調べてください。

医療におけるコンピュータビジョンの応用例

4.まとめ

医療におけるコンピュータビジョンは様々な利益を与えるものです。それにとどまらず、技術を速度に発展するとともに、医療におけるコンピュータビジョンの活用事例が多くなる予想があります。コンピュータビジョンを詳しく調べたい方はVTIジャパンの記事を見過ごしないでください。最新記事のお知らせを受け取りたいなら、右側のボックスにメールを書き込めなさい。

ソース:

  1. Computer vision: Algorithms and Applications, Richard Szeliski, 出版社:Springer Verlag London、2011年
  2. https://www.globenewswire.com/fr/news-release/2021/06/02/2240386/0/en/At-CAGR-of-29-5-Global-Computer-Vision-in-Healthcare-Market-Share-Projected-USD-2-384-2-Million-Revenues-by-2026-Facts-Factors.html

 

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