ITEM2021 シーメンスヘルスケア ブースレポート 
AIを中心としたデジタルトランスフォーメーションを推し進め放射線診療の新たな可能性を示す


2021-4-30

シーメンスヘルスケア


シーメンスヘルスケアブース

シーメンスヘルスケアブース

シーメンスヘルスケアは,“Shaping the future of healthcare(ヘルスケアの未来を切り拓く)”をブースメッセージに展示を行った。同社は,「人々の健康と幸せのため,イノベーションを追求し続ける」ことをプロミスに掲げ,「プレシジョン・メディシンの拡充」「医療サービス提供の変革」「ペイシェント・エクスペリエンスの向上」「医療デジタル化の推進」によって人々の価値向上を実現し,信頼されるパートナーになることをミッションとしている。今回のブースでは,このプロミスとミッションのために重要となる人工知能(AI)などによるデジタルトランスフォーメーション(DX)に主眼を置いてブースを構成。DXを,“AI-powered clinical decisions(AI技術を応用した意思決定支援)”と“Streamlined operations(効率的で合理化されたオペレーション)”と“Intelligent Imaging(インテリジェントイメージング)” の3領域でとらえて,診療や医業経営に寄与するAI技術を用いた製品・サービスや,データを利活用するためのソリューションなどを紹介した。
AI技術に関しては,2020年6月に薬機法承認を得た“AI-Rad Companion”の新シリーズを発表した。既存の“AI-Rad Companion Chest CT”に加えて,頭部MRI画像からアルツハイマー型認知症などのリスク評価を行える“AI-Rad Companion Brain MR”,前立腺生検を確実な手技をサポートする“AI-Rad Companion Prostate for Biopsy”,放射線治療計画における臓器の自動セグメンテーションを行う“AI-Rad Companion Organs RT”を追加。同社が提供する「teamplay digital health platform」から利用できる。このteamplay digital health platformは,サービスが強化され,マンモグラフィ検査をサポートする“teamplay Mammo Dashboard”,モダリティの管理を合理化する“teamplay Fleet”が新たなサービスとして追加された。また,2020年2月に発表された「syngo Virtual Cockpit」も紹介された。遠隔でプロトコール設定などをサポートし,検査の標準化を図ることができる。
CTやMRIもDXにより臨床に新たな価値をもたらそうとしている。実機展示された「SOMATOM X.cite」は,撮影プロトコールの設定を自動で行う“myExam Companion”やポジショニングを自動化する「FAST 3D Camera」などを採用。AI技術を用いた自動撮影・画像処理が可能な装置となっている。また,MRIについては,ディープラーニングを用いた画像再構成技術“Deep Resolve”や,AI技術が検査をトータルでサポートする“Select & GO”を紹介。この技術が搭載される「MAGNETOM Lumina」を展示した。
さらに,インターベンションにおいてもDXを進めている。ガイドワイヤやステントの遠隔操作が可能な経皮的冠動脈形成術(PCI)支援ロボット「CorPath GRX」を来場者にアピールした。
このほかにも,DXによるユニークなサービスとして,検査室や撮影室などのレイアウトを仮想現実(virtual reality:VR)で立体視できる「3D planning service」もPRした。
上記以外には,災害医療や新型コロナウイルス感染症における感染症医療において威力を発揮するアドバンスト・モビリティ・ソリューション 「Medical-ConneX」のミニチュアモデルを展示した。このMedical-ConneXは,へき地や島しょなどの診療にも有用だという。

 

●デジタルヘルス&イメージングIT(1):シリーズを拡充した“AI-Rad Companion”やサービスを強化した「teamplay digital health platform」で医業経営と画像診断を革新
●デジタルヘルス&イメージングIT(2):リアルタイムで情報を共有し検査をサポートできる「syngo Virtual Cockpit」
●CT:“myExam Companion”による撮影の自動化などAIでワークフローを向上する「SOMATOM X.cite」
●MRI:画像のノイズ除去や鮮鋭度向上を図るディープラーニング画像再構成技術“Deep Resolve”を発表
●Image-Guide Therapy:PCI支援ロボット「CorPath GRXシステム」で,術者・患者被ばくを抑えた高精度治療を実現
●モビリティソリューション:災害医療や感染症医療での使用を想定したモダリティ搭載車両「Medical-ConneX」
●3D planning service:室内のレイアウトを立体視できるサービスを提供

●デジタルヘルス&イメージングIT(1):シリーズを拡充した“AI-Rad Companion”やサービスを強化した「teamplay digital health platform」で医業経営と画像診断を革新

AI画像解析ソフトウエアのAI-Rad Companionは,2020年6月に薬機法の承認を取得。胸部CTから肺や心臓,大動脈,胸椎骨の解析を行う“AI-Rad Companion Chest CT”を用いた,「胸部CT画像AI解析受託サービス」が展開されている。2021年4月からはコニカミノルタジャパン社の診療所向けITサービス「infomity」でも提供が始まった。このAI-Rad Companionの新シリーズとして2020年1月に加わったのが,“AI-Rad Companion Brain MR”と“AI-Rad Companion Prostate for Biopsy”と“AI-Rad Companion Organs RT”である。AI-Rad Companion Brain MRは,頭部MR画像から脳の各部位をセグメンテーションして部位ごとに体積を自動計測するほか,基準となるデータベースとの比較による体積の偏差マップの表示,各種測定値の定量リポートを自動生成する。AI-Rad Companion Prostate for Biopsyは,前立腺生検を支援する。MR画像上で前立腺がんの病変をマーキングし超音波診断装置に送信すると,超音波画像とフュージョン表示して生検の部位を確認できる。これにより手技を高精度に行うことが可能となる。AI-Rad Companion Organs RTは,放射線治療計画ための臓器の輪郭抽出を自動で行う。90の臓器に対応しており,従来医師や診療放射線技師などが手動で行っていた作業を効率化。ワークフローを改善するほか,作業者の技能によらず,一貫性のある結果を得られる。
AI-Rad Companionを提供するのが,クラウドプラットフォームの「teamplay digital health platform」である。シーメンスヘルスケアでは,2016年4月から放射線部門などの情報を一元管理するこのサービスを展開しており,現在では,国内で7800機関が接続している。そのサービス内容は年を追うごとに充実しているが,今回のITEMでは新たに提供を開始した“teamplay Mammo Dashboard”と“teamplay Fleet”を紹介した。teamplay Mammo Dashboardは,乳腺診療を手がける施設向けのサービスで,マンモグラフィの稼働情報から検査時間やスループットなどを可視化して,施設ごとのkey performance indicator(KPI)を基にワークフローの改善を図れる。また,平均乳腺線量などの撮影情報を収集・分析することで検査の改善することが可能。人員の配置などもデータ化し,患者のニーズに合わせた診療体制を構築することができる。teamplay Fleetは,シーメンスヘルスケアのモダリティの管理を合理化するサービス。常時モダリティのパフォーマンスの最適化を図るという。提供するサービスとしては,このほか,被ばく線量管理を行う“teamplay Dose”,装置の稼働状況を可視化する“teamplay Usage”,検査のプロトコールを一元管理する“teamplay Protocols”,データを基に医療経営のための分析を行えるbusiness intelligence(BI)ツールの“teamplay Insights”,施設間で医用画像を共有する“teamplay Images”をラインアップしている。
teamplay digital health platformでは,パートナー企業の各種アプリケーションを利用することも可能だ。2021年4月8日には,自治医科大学発のベンチャーであるDeepEyeVision社と提携し,同社の眼科画像AI診断サービス「DeepEyeVision」を利用できることを発表した。医療機関がteamplay digital health platformを介して眼底画像をクラウドシステムにアップロードすると,AIが診断候補を読影医に提示。読影医が診断した上で,teamplay digital health platformを介して,医療機関に結果が提供される。このほかにも,アルム社が提供する脳卒中診療における医療従事者のコミュニケーションツール“Join”,Holoeyes社が提供するextended reality(XR)サービス「HoloeyesXR」をteamplay digital health platformで利用できる。

“AI-Rad Companion Chest CT”は肺や心臓,大動脈,胸椎骨の各種解析機能を用意

“AI-Rad Companion Chest CT”は肺や心臓,大動脈,胸椎骨の各種解析機能を用意

 

アルツハイマー型認知症などの評価に役立つ“AI-Rad Companion Brain MR”

アルツハイマー型認知症などの評価に役立つ“AI-Rad Companion Brain MR”

 

高精度な前立腺生検を支援する“AI-Rad Companion Prostate for Biopsy”

高精度な前立腺生検を支援する“AI-Rad Companion Prostate for Biopsy”

 

放射線治療計画の省力化・効率化を図れる“AI-Rad Companion Organs RT”

放射線治療計画の省力化・効率化を図れる“AI-Rad Companion Organs RT”

 

“teamplay Mammo Dashboard”は,マンモグラフィの稼働情報から検査時間やスループットなどを可視化

“teamplay Mammo Dashboard”は,マンモグラフィの稼働情報から検査時間やスループットなどを可視化

 

DeepEyeVisionとの提携により眼科画像AI診断サービスを利用可能

DeepEyeVisionとの提携により眼科画像AI診断サービスを利用可能

 

●デジタルヘルス&イメージングIT(2):リアルタイムで情報を共有し検査をサポートできる「syngo Virtual Cockpit」

2020年に発表された遠隔検査プロトコル支援システム「syngo Virtual Cockpit」は,遠隔地からリアルタイムで検査の状況を確認し,撮影プロトコールの設定などをサポートできる。シーメンスヘルスケアのCT,MRI,MR-PETに対応しており,最大3台までのモダリティを同時にサポート可能。コンソール画面の共有のほか,同一施設内ならば共有画面からモダリティの操作も行える。チャットや音声によるコミュニケーション,造影剤モニターの画面やWebカメラの映像配信による検査状況の把握が可能である。また,撮影画像も確認できる。
これにより,夜間などで人員が限られた状況で,離れた場所にいるスタッフが検査をサポートすることが可能となり,検査の質を維持できる。また,個人の技能によらず検査の標準化を図れる。マンパワーが不足している医療機関,へき地・島しょなどの医療機関でも,大学病院や地域中核病院などの診療放射線技師のサポートを受けられ,地域全体で質の高い医療サービスを提供できるようになる。さらに,スタッフの働き方改革にも寄与するシステムだと言えよう。

リアルタイムに情報を共有し,検査をサポートできる「syngo Virtual Cockpit」

リアルタイムに情報を共有し,検査をサポートできる「syngo Virtual Cockpit」

 

●CT:“myExam Companion”による撮影の自動化などAIでワークフローを向上する「SOMATOM X.cite」

2020年4月に発表された「SOMATOM X.cite」は,今回のITEMがお披露目の場となった。その最大のアピールポイントは,AI技術を用いた自動撮影機能によりワークフローの向上を図れることである。代表的な技術が検査ガイド機能のmyExam Companionである。myExam Companionは,患者の性別,年齢,体格といった情報の入力のほか,検査目的に応じて用意された質問項目を回答すると,最適なプロトコールを提案するように開発された。心臓CTの場合,SOMATOM X.citeが心電図のデータから心拍数,不整脈などを認識。検査者は,カルシウムスコアリング実施やステントの有無といった問いに答えるだけでよい。この機能は,これまでのCT検査の撮影プロセスをAIで分析したことで実装できた。myExam Companionにより,検査者の技能を問わず,すべてのスタッフ,高品質の画像を撮影できるようになる。一連の操作は,操作室のコンソールと,SOMATOM X.citeのガントリの両サイドにある着脱可能なタブレット端末から容易に行える。セッティングや被検者のポジショニングをベッドサイドでタブレット端末から行い,撮影も操作室に移動せず実施できることから,新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の検査にも有用である。さらに,撮影後は,AI技術で開発されたALPHA(Automatic Landmarking and Parsing of Human Anatomy) Technology”により,MPR画像などの画像再構成や解析処理も自動で行われる。このほかにもオプションとして,被検者のポジショニングを自動化する「FAST 3D Camera」を提供している。FAST 3D Cameraは赤外線カメラを搭載しており,ベッド上の被検者の体厚も含めた体格を立体的にスキャンする。このデータをAIアルゴリズムで解析することで,撮影部位がアイソセンタになるよう自動でポジショニングする。そのため,高精度で位置合わせができ,高画質化に寄与する。これらのAI技術により,CT検査の標準化が図れるとともに,検査時間の短縮が可能となり,医業経営の観点からもメリットを生む。
SOMATOM X.citeは,AI技術だけでなく,ハードウエアでもCTとしての優れた基本性能を有している。X線管は,シーメンスヘルスケアのDual Source CTの最上位機種である「SOMATOM Force」と同じ“Vectron”を採用。最大1.3Aの高出力を得られる。さらに,最新検出器の“Stellarinfinity Detector”を搭載した。このほか,SOMATOMファミリー独自技術である“Tin filter technology”によって,胸部単純CTならば胸部一般撮影と同等の被ばく線量で撮影が可能なことも大きな特長である。

“myExam Companion”などAI技術で検査を効率化する「SOMATOM X.cite」

“myExam Companion”などAI技術で検査を効率化する「SOMATOM X.cite」

 

「SOMATOM X.cite」はタブレット端末でほぼすべての操作が可能

「SOMATOM X.cite」はタブレット端末でほぼすべての操作が可能

 

「FAST 3D Camera」はポジショニングを自動化し高画質とスループット向上に寄与

「FAST 3D Camera」はポジショニングを自動化し高画質とスループット向上に寄与

 

●MRI:画像のノイズ除去や鮮鋭度向上を図るディープラーニング画像再構成技術“Deep Resolve”を発表

MRIについては,RSNA 2020で発表されたディープラーニングを用いた画像再構成技術のDeep Resolveが話題を呼んだ。MR画像のSNR向上や高分解能化,撮像時間の短縮が可能となる技術である。ディープラーニングを用いた画像再構成技術は,すでに複数のメーカーから発表されているが,Deep Resolveの優れているポイントは,“Deep Resolve Gain”と“Deep Resolve Sharp”という2つの技術があり,ユーザーが目的に応じて使い分け,併用できることだ。Deep Resolve Gainは,画像のノイズ除去を行い,SNRの良い画像を提供する。rawデータから取得したノイズマップをベースに局所ノイズも選択的に低減させる。加えて,高速撮像によって生じるノイズも抑えることができるため,撮像時間の短縮にも寄与する。一方,Deep Resolve Sharpは,画像の鮮鋭度を向上させる。身体の各部位の画像を学習させたことで,ほぼすべての領域で鮮鋭度の優れた高分解能画像を得ることが可能で,マトリックスサイズを最大2倍拡大することができる。このDeep Resolve GainとDeep Resolve Sharpを適用することで画質を向上させることはもちろん,従来の画質を維持したまま撮像時間の短縮を図ることも可能だ。このDeep Resolveは既存も装置にも搭載できるという。
MRIに搭載されるAI技術としては,ほかにも“BioMatrix Technology”技術の“Select&GO”がある。簡単な操作でポジショニングの時間を従来の30%程度短縮でき,検査のスループットを向上する。このSelect&GOは,研究用ハイエンド3T MRIの「MAGNETOM Vida」,臨床用ハイエンド3T MRI「MAGNETOM Lumina」,プレミアムクラス1.5T「MAGNETOM Sola」,ハイエンド1.5T「MAGNETOM Altea」で使用できる。このほかにも,AI技術を用いた自動位置決め機能“Dot Engine”も紹介された。Dot Engineは,頭部,脊椎,四肢,心臓,腹部,乳腺などに対応している。
なお,ブース内では,BioMatrix Technology搭載のMAGNETOM Luminaが展示された。MAGNETOM Luminaは,高速撮像アプリケーションのパッケージ“Turbo Suite”も搭載している。Turbo Suiteには,多断面同時励起・データ取得を行う“SMS(Simultaneous Multi-Slice)”や圧縮センシング(compressed sensing),パラレルイメージングといったアプリケーションがある。

ディープラーニングによりノイズ低減,鮮鋭度向上を図る“Deep Resolve Gain”と“Deep Resolve Sharp”

ディープラーニングによりノイズ低減,鮮鋭度向上を図る“Deep Resolve Gain”と“Deep Resolve Sharp”

 

“BioMatrix Technology”搭載の臨床用ハイエンド3T MRI「MAGNETOM Lumina」

“BioMatrix Technology”搭載の臨床用ハイエンド3T MRI「MAGNETOM Lumina」

 

●Image-Guide Therapy:PCI支援ロボット「CorPath GRXシステム」で,術者・患者被ばくを抑えた高精度治療を実現

Image-Guide Therapyのエリアでは,PCI支援ロボットのCorPath GRXシステムや外科用X線撮影装置「Cios Spin」の実機を展示したほか,拡張現実(augmented reality:AR)技術を用いて血管撮影装置「ARTIS icono D-Spin」をリアルに体感できる趣向を凝らしたPRを行った。
CorPath GRXシステムは,2019年に買収が完了した米国Corindus Vascular Robotics社開発の手術支援ロボット。血管撮影装置と組み合わせて使用する。専用カセッテにガイドワイヤやカテーテルをセットし,血管撮影装置の操作室や撮影室内の防護ガラスで遮へいした離れた場所から操作卓(コックピット)に着座した上で専用コントローラを用いて大型モニタに映し出された透視画像を観察しながら操作を行う。これにより,術者は防護衣や防護グラスを装着せずに手技を行うことが可能となる。PCIなどのインターベンションでは,血管撮影装置で撮影を行いながらベッドサイドで手技を行うため,術者被ばくが大きな問題となっていたが,CorPath GRXシステムではそのリスクを大幅に低減する。また,精密なロボット動作により,術者の技能に依存することなく高精度の治療が可能となる。手技の正確性の向上だけでなく,時間短縮も可能となり,患者の被ばく低減にもつながる。日本国内では,PCIのみの適応となるが,海外では頭部や下肢のインターベンションにも使用されている。
Cios Spinは,30cm×30cmの高感度“CMOSフラットディテクタ”を搭載し,3D撮影では16cm×16cm×16cmという広いFOVを実現している。Cアームは,独自のアイソセントリック機構により回転軸を変えずに動作するため,高精度の3D画像を得られる。このCアームの開口径は従来機種より20%拡大しており,手技の妨げとならない広いスペースを確保した。また,コーンビームCT技術である“Retina 3D”を採用したことで,明瞭なCTライクイメージを取得できる。さらに,オプションとして,得られた画像からスクリューを検出してナンバリングを自動で行う“Screw Scout”を用意した。このほかの特長として,タッチパネルを採用しており,“Easy 3D”と呼ばれるガイド機能により,優れた操作性を実現している。
2019年11月に登場したARTIS icono D-Spinは,脳卒中治療をメインターゲットとしたバイプレーン血管撮影装置。キャタピラタイプの側面アームの採用などにより,バイプレーンセッティングのまま3D撮影が可能。早期に治療に移行できる。さらに,高精細モードの撮影を約8秒で行えるコーンビームCT技術“syngo DynaCT High Speed”やアーチファクトを低減する“syngo DynaCT Sine Spin”によって,撮影時間の短縮と画質の向上を図れる。これにより,一刻を争う脳卒中治療を支援する。

術者と患者の被ばく低減を図れるPCI支援ロボット「CorPath GRXシステム」

術者と患者の被ばく低減を図れるPCI支援ロボット「CorPath GRXシステム」

 

遠隔操作する「CorPath GRXシステム」の操作卓(コックピット)

遠隔操作する「CorPath GRXシステム」の操作卓(コックピット)

 

30cm×30cmの高感度“CMOSフラットディテクタ”搭載「Cios Spin」

30cm×30cmの高感度“CMOSフラットディテクタ”搭載「Cios Spin」

 

●モビリティソリューション:災害医療や感染症医療での使用を想定したモダリティ搭載車両「Medical-ConneX」

ITEMに先立つ2021年4月5日に発表されたのが,「アドバンスト・モビリティ・ソリューション」と呼ばれるMedical-ConneXだ。ブースではそのミニチュアモデルが展示された。「患者とドクターが『つながる』」「いつどこにいても質の高い医療に『つながる』」をコンセプトに開発・設計が行われ,検査用車両と電源用車両の2台の車両で構成される。
検査用車両にはCT「SOMATOM go.UP」を搭載。ガントリ両サイドに設置される着脱可能なタブレット端末から操作を行える。ほかにも,超音波診断装置「ACUSON Juniper」,免疫生化学分析装置「Dimension EXL 200 Refresh」,血液学検査装置「ADVIA 560」などが設置される。一方,一回り小型の電源用車両は,AI-Rad Companionを使用するためのIT関連システム,血液ガス分析装置「epoc」に加え,試薬保管用冷蔵庫,物品保管庫などで構成される。
Medical-ConneXは,災害医療やCOVID-19などの感染症医療での活躍が期待される。また,平常時は,へき地・島しょにおける検診や往診,巡回診療での使用が見込まれる。第1号機は,2017年4月に救急災害医療に関するパートナーシップを締結した伯鳳会グループの東京曳舟病院が導入する予定である。

災害医療や感染症医療での活用が見込まれる「Medical-ConneX」

災害医療や感染症医療での活用が見込まれる「Medical-ConneX」

 

「Medical-ConneX」の検査用車両は「SOMATOM go.UP」などを搭載

「Medical-ConneX」の検査用車両は「SOMATOM go.UP」などを搭載

 

「Medical-ConneX」の電源用車両は“AI-Rad Companion”を使用するためのシステムなどを搭載

「Medical-ConneX」の電源用車両は“AI-Rad Companion”を使用するためのシステムなどを搭載

 

●3D planning service:室内のレイアウトを立体視できるサービスを提供

このほか,モダリティの導入に際して重要となる撮影室や治療室,操作室のレイアウトを図面だけでなく,立体的に確認,体験できる「3D planning service」を紹介した。その一つ「3D作図サービス」では,アプリケーション“SitePlanner”で室内レイアウトの3Dデータを作成する。モダリティや周辺機器の配置など,リアルタイムに視点を変えながら立体視することで,動線や手技のスペースなどを確認できる。また,SitePlannerを基にvirtual reality(VR)技術で,室内を体験できる「VRサービス」も提供する。VRゴーグルを装着しモダリティなど実物大のサイズで室内を確認することが可能で,具体的なイメージを想定できる。表示できるモダリティは,SOMATOM X.citeのほか,MRIや血管撮影装置,PET/CTなど。被検者・患者やその家族への検査・治療法の説明にも効果的だという。スマートフォンやタブレット用のアプリケーション“SitePlanner Mobile”も用意されている〔iOS・iPadOS用(https://apps.apple.com/us/app/siteplanner-mobile/id1533265976 ),Android OS用(https://play.google.com/store/apps/details?id=com.siemenshealthineers.siteplannermobile&hl=ja&gl=US )〕。

“SitePlanner Mobile”のトップ画面

“SitePlanner Mobile”のトップ画面

 

“SitePlanner Mobile”で「SOMATOM X.cite」を3D表示

“SitePlanner Mobile”で「SOMATOM X.cite」を3D表示

 

●お問い合わせ先
社名:シーメンスヘルスケア株式会社
住所:品川区大崎1-11-1 ゲートシティ大崎ウエストタワー
TEL:0120-041-387
URL:https://www.siemens-healthineers.com/jp/

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