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COVID-19胸部X線検査のAI支援診断:データ収集から臨床検証まで

(AI-ASSISTED DIAGNOSIS FOR COVID-19 CXR SCREENING: FROM DATA COLLECTION TO CLINICAL VALIDATION)

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田中専務

拓海先生、最近部下から「AIで胸のレントゲンを診断支援すれば効率化できる」と言われまして、正直ピンと来ないのです。要するに医者の代わりになるのですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、要点を先に三つでお伝えします。第一に、AIは医師を置き換えるものではなく補助するものであること、第二に、適切なデータと運用があれば精度と時間効率が上がること、第三に、導入には現場との協働が不可欠であることです。具体的には一緒に現場で使って検証していく流れですよ。

田中専務

補助する、ですか。で、効果はどれほど見込めるのでしょうか。時間が短くなるという話を聞きましたが、本当に診断の精度も上がるのですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!この論文の実データでは、放射線科医がAIの提示を受けた場合に平均的にAUCが上がり、診断時間が短縮されました。AUCとはArea Under the Curve(受信者動作特性曲線下面積)で、診断の正確さを一つの数値で示す指標です。投資対効果で言えば、診断精度向上と時間短縮が同時に得られるケースであれば導入価値は高いです。

田中専務

なるほど。ただ現場で使えるかどうかが心配です。機械が出す判断に放射線科医が依存しすぎたらどうするのか、あとデータの偏りで誤った学習をしていないかが不安です。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!論文でもそこを重視しており、外部検証(external validation)を行って一般化可能性を確認しています。具体的には現場外の100枚の画像で評価をし、AIなしとAIありで放射線科医の精度と診断時間を比較しています。偏り対策はデータ収集とデバイアス手法で対応するのが普通です。

田中専務

これって要するに、正しいデータで訓練されたAIを現場で使えば、医師の精度を下げずに作業時間を短縮できるということ?それと導入時に起きる現場の抵抗も乗り越えないと駄目という理解でいいですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!はい、その理解で合っています。加えて運用では、医師がAIの出力を確認するためのインターフェースが重要です。論文ではカスタムDICOMビューワ(DICOM: Digital Imaging and Communications in Medicine、医用画像の標準規格)を作り、AIの予測と診断時間を自動で記録して比較しています。導入は段階的かつ臨床と並行して行うのが成功の鍵ですよ。

田中専務

現場で並行運用する、ですか。コスト対効果を簡単に評価するには何を見れば良いですか。ROIを見せろと言われたらどんな数字で説明すれば良いですか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!ROIを示すときは三つの観点で整理してください。第一に診断時間短縮による人件費削減、第二に誤診低減による医療コスト削減や訴訟リスク低下、第三にスループット向上による検査件数増加からの収益です。テスト導入でこれらを定量化してから本導入の判断をするのが現実的です。

田中専務

よく分かりました。自分の言葉で言うと、正しいデータと現場での検証があればAIは医師の判断を助けて精度を維持しつつ診断を速める。導入は段階的に行い、ROIは時間短縮・誤診低減・検査数増加の三つで示す、ということですね。

監修者

阪上雅昭(SAKAGAMI Masa-aki)
京都大学 人間・環境学研究科 名誉教授

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