ビッグデータ医療革命

約 30 億個の DNA 分子で構成されるヒトゲノムの配列決定には、通常、数年かかります。 しかし、今では、それを行うのに1週間もかかりません。 ゲノムによって提供される情報は、科学者が多くの人間の病気の遺伝的基盤をよりよく理解するのに役立ちます。 また、100,000 人のヒト ゲノム マッピング プロジェクトなどの大規模なプロジェクトもあり、科学者は約 75,000 人の癌や希少疾患の患者とその近親者の遺伝子コードを分析します。 ) 英国政府の助成金により、一部の家族は子供たちの謎の病気を診断できるようになります. 英国保健省によって設立された Genomics England がこのプロジェクトを監督しています。

医学では、電子 (またはデジタル化された) 医療記録は、病理情報、検査 (スキャン、X 線など) までのすべての患者データを含むビッグ データ ソースの形成に役立ちます。 臨床疫学の教授であり、ファー健康情報学研究所の所長であるハリー ヘミングウェイは、患者だけでなく地域社会にも利益をもたらすビッグ データ マイナーです。 つまり、ヘミングウェイ教授は、あらゆる匿名化された情報を分析 (個人情報のフィルタリング) することで、人々の健康と医療の質を向上させたいと考えています。 たとえば、病院からのデータをリンクすることで、ヘミングウェイ教授は「病気の重要な時間経過を決定する」ことができました。

英国では、あまりにも多くのがん患者が後期段階で診断されており、病気が進行しすぎて治癒できないことがよくあります。 ただし、これらの患者からのデータは、他の患者の病気を早期に診断するのに役立つ可能性があります。 この問題は、検出が難しいことで知られる心血管疾患や卵巣がんなど、世界で最も致命的な死因の 1 つと似ています。 「データとコンピューターを使用して、すべての症状を調べ、これらの病気の兆候を特定できます」と Hemingway 教授は言います。

このように、「ビッグデータ」には、医療専門家からの多くの質問に答える力があります。 そのため、オックスフォード大学の疫学教授であるマーティン ランドレイは、英国全土で 40 歳から 90 歳の約 50 万人を募集する英国バイオバンク プロジェクトのデータ分析を支援しました。 これらの選択された個人はすべて、将来の分析のために血液、尿、唾液のサンプルを提供するよう求められました。 彼らの体、食事、ライフスタイルに関する詳細な情報だけでなく、. そして、それぞれが死ぬまで続きます。

このプロジェクトの目的は、医療専門家向けの「ビッグデータ」を作成することです。 最近、参加者の一部のグループの認知機能がテストされ、他のグループは遺伝子型が特定され、脳の画像が撮影されました。 収集されたデータは、科学者が特定の病気を発症する人と発症しない人がいる理由を解明するのに役立ちます。

以前は、研究者は人間の健康について多くの疑問を抱いていましたが、答えを見つけるまで何年も待たなければなりませんでした。 しかし、Landray 教授は、今はできるだけ早く答えを得る機会があると考えています。 これが「ビッグデータ」が科学にもたらす大きなアドバンテージです。 少数の患者のみに基づく研究は、特に疾患の危険因子の分析に関しては、多くの誤りにつながる可能性があります。 したがって、現在、世界中の多くの国がデータを使用して患者の命を救うことを急いでいます。

VRセラピーアプリ。

シュライナーズ チルドレンズ ホスピタルは、小児期のやけどの治療でアメリカで最も有名なセンターの 1 つです。その中には、体の 70% がやけどを負い、顔全体がやけどするなど、最悪のやけども含まれています。 火傷の治療は、死んだ皮膚の層を毎日取り除かなければならないため、耐え難いほどの苦痛を伴います。 ワシントン大学のバーチャル リアリティ研究センター (VRRC) の所長であるハンター ホフマン氏は、「非常に強力な鎮痛剤が処方されているにもかかわらず、患者の痛みのレベルは絶対に極度です」とコメントしています。 . そのため、認知心理学の専門家であるホフマンは、Shriners Hospital for Children で、これまでとはまったく異なる画期的な治療法であるバーチャル リアリティ セラピー (VR セラピー) を子供たちに提供しています。

ハンター ホフマンと彼の同僚は、心的外傷後ストレス障害 (PTSD) やその他の形態の恐怖症候群 (恐怖症) を治療するために VR 療法を使用したパイオニアと見なされています。 ロボットアームが仮想現実（VR）メガネを重度のやけどを負った顔に近づけた後（重度の顔面の火傷の場合、頭に適用されたVRデバイスは使用できませんでした）、患者は設計されたファンタジーセラピーの世界に入り始めましたハンター・ホフマン教授と彼のパートナーであるデビッド・パターソンによる。

「スノーキャニオン」セラピー プログラムでは、子供たちは雪だるま、イグルー、毛むくじゃらのマンモスがいる雪に覆われた峡谷を漂います。 子供たちは、アメリカの歌手、ポール・サイモンのサウンドトラックに向かう途中で驚くような的に向かって雪玉を投げます。 仮想現実は、重度の火傷を負った子供たちを助けます。彼らは精神的に気が散り、痛みを伴う現実の世界で何が起こっているかにあまり注意を払っていません。看護師が傷をきれいにするときです。 「問題は、人間の注意力が限られていることですが、痛みには多くの集中力が必要です」とホフマンは言います。 したがって、仮想現実は、痛みの信号を処理するときに脳の集中力を低下させます。」

Hoffman 氏によると、VR 療法は痛みの感覚を最大 50% 軽減し、あらゆる強度の鎮痛剤よりもはるかに効果的です。 仮想現実を使用して患者の心を痛みからそらすというアイデアは、医学における痛みの管理に革命をもたらしました。 ただし、これは病気の治療における仮想現実の多くの興味深いアプリケーションの 1 つにすぎません。 おそらく、仮想現実は精神疾患で最もよく使われています。 たとえば、広場恐怖症の患者は、椅子 (またはシミュレートされた飛行機の座席) に座って VR ヘッドセットを装着するように指示され、離陸、巡航、着陸など、実際のフライトで空中にいるのがどのようなものかを体験します。エンジン音や猫の飛翔音まで。

伝統的な治療法では、患者は恐怖症の原因となる物体に徐々に慣れ、自然な恐怖反応がなくなるまで続けなければなりません。 伝統的な治療法は、一般的な恐怖症に対してのみ簡単に行うことができます。たとえば、犬を恐れている人はどこでも動物と接触することができます。 または、広場恐怖症の人は、短期間、徐々に屋外に出ることがあります。 ただし、飛行恐怖症やサメ恐怖症などの特定の恐怖症に対しては、従来の治療法は実施が難しく、実際には高額の費用がかかります。

科学者たちはすぐに、統合失調症 (統合失調症) などの他の精神障害の中で一般的なパラノイアなど、さまざまな精神疾患の治療に仮想現実が多くのアプリケーションを持っていることに気付きました。 ）。 British Journal of Psychiatry に掲載された最近の研究では、「サイキック コンプレックス」に苦しむ患者が不安定な社会的状況をシミュレートする VR 療法を受け、その結果は非常に有望な結果を示しました。 従来の治療法と比較して、VR 技術で治療を受けた患者は、幻覚とパラノイアが著しく減少しました。 他のいくつかの研究では、仮想現実が自閉症の子供や脳の損傷による記憶障害のある患者に役立つことも示されています.

その後のいくつかの研究で、Hunter Hoffman 教授と彼のチームは、仮想現実を使用して、社会的関係を維持することを困難にする精神的に不安定または心理的に不安定な状態の患者を治療するプログラムを設計しました。 VR テクノロジーは、切断された手足、つまり「幻肢」からの痛みを経験し続ける切断者にも適応されます。切断された手足がまだ存在し、痛みを引き起こしているように感じます。 「幻肢」の痛みを抱えている人は、痛みを和らげるために「ミラーセラピー」を受けることがよくあります。つまり、腕や脚がまだ無傷であるように見えるように、断端をミラーボックスに挿入します。 理由は不明ですが、切断された手足を鏡に映すと痛みが和らぎます。

ただし、このアプローチにはまだ限界があり、特に両腕または両足を失った患者にとってはなおさらです。 Frontiers in Neuroscience 誌に掲載された新しい研究によると、この伝統的な治療法は、腕を切断した患者には効果がなく、翌日には痛みが再発した. その後、患者は、残りの腕の筋肉の電気インパルス活動を使用してファントムアームを操作する VR 療法の試験に割り当てられました。 10 週間の集中治療の後、患者は数十年ぶりの痛みのない瞬間を経験し始めました。

VR 療法は医療画像処理にも革命をもたらします。 MRI や CT スキャン技術によってスキャンされた画像を見る代わりに、医師は現在、身体部位の 3D 画像と対話するために仮想現実を使用し始めています。 スタンフォード大学 (米国カリフォルニア州) での試験では、医師は 3 次元画像を使用して、肺狭窄 (肺動脈弁が正しく形成されず、血液の流れを妨げる先天性心疾患の一種) を持って生まれた赤ちゃんの状態を評価しました。 . 心臓から肺へ流れます。

手術を行う前に、医師は患者の非常に細い血管すべての詳細な地図を作成する必要があります。これは非常に困難でエラーが発生しやすい作業です。 しかし、アメリカのバーチャル リアリティ企業 Echopixel の新技術のおかげで、医師は特殊な 3D 立体視システムを使用して小児血管系を研究しています。 この結果は、VR 技術が従来の画像技術よりもはるかに正確であり、手術の重要な要素であるより迅速な手術を可能にすることを示しています。 現在、医学生も以前のように死体を解剖するのではなく、VR 技術を使って学習しています。

VR デバイスは高品質になり、所有しやすくなっています。以前は数十万ドルもしていましたが、今では Ocilus Rift 社が 700 ドル強の製品を推奨しています。 ! 高いコスト削減のおかげで、VR 機器は病院でより広く使用されており、もちろん最も有益なオブジェクトは患者です。 「根本的に、VR 技術は医学に革命をもたらしています」と Hunter Hoffman 氏は述べています。 近い将来、腰痛、片頭痛、または関節痛に苦しむ患者は、効果的な VR 技術で治療するために医師によって鎮痛剤が処方されるため、鎮痛剤を使用する必要がなくなると言えます。