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AIを用いた自動気管挿管装置の開発

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お知らせ

本取組みを共同で進めている聖マリアンナ医科大学医学部麻酔学の升森泰講師が本取組みの一端を担う「AIを用いた声帯認識ソフトウェア開発」を演題とし、『日本臨床麻酔学会第43回大会』にて優秀演題賞を受賞しました。

 contents | ▼はじめに | ▼背景 | ▼内容 | ▼期待 |

はじめに:AIとロボット技術の連動で気管挿管時の安全性向上

聖マリアンナ医科大学医学部麻酔学(升森泰講師)と共同で、AI画像認識技術を活用した自動気管挿管装置*¹の開発に向けた研究を開始しました。
本研究は“医師等の不足により挿管が施されずに失われていた命を救いたい”という思いから、まずは安全に挿管を施す率を高め、救命率の向上や挿管時の医療事故・感染リスクの低減に繋げることを目的としています。

(*¹)口または鼻から喉頭を経由して気管チューブを自動で挿入する気道確保装置

背景:気管挿管の難しさと重要性

現在、呼吸停止が原因で数多くの命がなくなっています。また、呼吸停止が10分続くと50%が死亡するといわれています。
患者の呼吸停止時、医師は気管挿管で人と人工呼吸器を繋ぎ、救命措置をとります。しかし、医師等の不足から挿管を施すことができず失われる命があるのも現状です。
また、気管挿管は難易度が高く、個人の経験等に依存している医行為でもあり、挿管時のリスクも一定あります。

内容:挿管の確実性を向上させるAI画像解析とロボット技術の融合

現在、医療分野では画像診断の支援にAIを用いることはありますが、治療の実施にAIが直接関与している症例はまだ限られています。ロボット技術はダビンチ・システム*²をはじめ、多くの技術支援ロボットが開発されていますが、それらは全て“属人”です。AIによる画像解析とロボット技術を組み合わせ一つの装置として使われる要素技術*³は存在していないのが現状です。
現在普及しているカメラ付き喉頭鏡*⁴は、人がカメラを見てチューブを気管に挿入します。カメラを通して気管が見えない場合は、人工呼吸器と人を繋ぐチューブを挿管できません。
本研究が取組む自動気管挿管装置は、人体の形態異常*⁵がない限り喉頭蓋*⁶と声帯の形態をAIが判断し挿管精度を高めます。既存のカメラ付き喉頭鏡とAIによる声帯認識システムを融合した原理試作機*⁷を既に作製し、挿管の確実性の向上が実証されています。

(*²)腹腔鏡手術を支援する、内視鏡下手術支援ロボット

(*³)根幹となっている技術

(*⁴)気管挿管等において喉頭を展開する際に用いる器具

(*⁵)生物の臓器や個体が正常な形態から著しく外れて見える状態

(*⁶)喉頭の入り口を覆う、ふた状のもの

(*⁷)機能や性能を限定して作製した実験機

期待:自動気管挿管装置で挿管の難易度緩和やリスクを低減

本研究を進めることで、挿管時の粗暴な操作による歯の損傷や出血等のリスクを低減、個人の経験に依存している気管挿管の難易度を緩和し、熟練者でなくても安全に気管挿管を行えるようになることが期待されます。

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