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FEops社の心臓構造計画を加速させた自動化とは

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ハートマーク

FEops社のチームは、Mimics Innovation Suiteソフトウェアの長年のユーザーです。 私たちは、共同設立者でCTOのPeter Morties氏にインタビューを行い、Mimics Innovation Suiteがどのように臨床ワークフローの自動化に貢献したか、また自動化が心臓構造計画にどのようなメリットをもたらすかを探りました。

 2009年に設立されたFEops社は、学術界から独立した小さな会社から、国際的に認知された約40名のチームへと成長しました。 最新のCEマーク取得済みの心臓構造計画サービスであるFEops HEARTguideは、EU、英国、カナダ、オーストラリアなどの市場で利用可能です。 このような成長は偶然に起こるものではありません。 CTOのPeter Mortierと彼のチームにとって、これは10年以上にわたる努力の賜物であり、その間、彼らはコンサルタント業から開発へと焦点を移すことに成功しました。

このサービスは、医師が手術室に足を踏み入れる前に、貴重な洞察を与えてくれます。 Mimics Innovation Suiteを使用して、チームはCTスキャンから患者の解剖学的構造の3次元形状データを構築し、必要な解剖学的測定を行い、計算論モデリングを使用して仮想的にインターベンションを行います。

心臓の構造を測定するためにMaterialise Mimicsソフトウェアを使用している画面。
FEops社では、シミュレーションを実行する前に、Mimics Innovation Suiteで3Dセグメンテーションと計測を行います。

Mimics Innovation Suiteの力

これらのモデルを使って、チームは各患者の3次元形状データにデバイスを移植し、そのインプラントや解剖学的構造自体がどのように変形するか、また、特定の合併症を予測することができます。. FEopsチームは長年にわたり、MISを使用して3次元形状データを構築し、ランドマークを特定して解剖学的測定を行い、解剖学的なスクリーンショットを撮影してきました。 また、C&Vセグメンテーションモジュールは、特に心臓の異なる領域をセグメント化する機能が評価されています。

当然のことながら、これらの手技では時間が最も重要であり、FEopsはその要求に応えることができることを誇りに思っています。LAAOの場合は1営業日以内、TAVIの場合は2営業日以内に医師のもとに出力されます。さらに言えば、このKPIはチームが90%以上のケースで達成しています。

自動化によるワークフローの効率化

ピーターと彼のチームにとって、これらのKPIを達成するためには、できるだけ多くのプロセスを自動化することが重要です。初期設定や後処理のほとんどはすでに実現していますが、目標はこれまでと同様、さらなる改善です。社内のAIモデルを開発することで、それが可能になりましたが、このプロセスはまだ継続中です。今回のMISスクリプトモジュールの発表は、FEops社にとって、新しいAIアプローチに理想的な追加機能であると考えています。

“「AIモデルを使い始めることはできましたが、次の課題は、必要に応じてAIの出力をチェックし、修正する方法を学ぶことでした。そこで、Mimics Scripting Moduleを検討しました。Mimics Scripting Moduleは、AIモデルからの出力と、ケースアナリストによる修正との間のインターフェースとなります。MISスクリプティングモジュールはそのための完璧なツールでした。マスクやランドマークをインポートして、それを検査し、必要に応じて修正することができます」。 ”

心臓の構造を測定するためにMaterialise Mimicsソフトウェアを使用している画面。
スクリプトモジュールを使用することで、AIが生成したモデルを直接MISに取り込むことができます。

この組み合わせはまだ比較的新しいものですが、FEopsはすでにいくつかの有望な結果を得ており、特に新しくチームに加わった人の学習曲線を短縮することができました。 自社開発のAIモデルとMISスクリプティングモジュールを併用することで、2021年5月以降、新人ケースアナリストの時間を約20%短縮することに成功しており、今後もさらなる改善が期待されています。大きな成長と増え続ける症例数を抱える企業にとって、素晴らしいニュースです。

術前計画の将来性

FEops社にとって、このような業務量の増加が自動化導入の主な要因であり、スケーラビリティの向上とサービスコストの削減が重要な課題でした。手作業を減らすことで、この新しいプロセスが術前計画のエキサイティングな未来につながることをPeterは期待しています。

“「当社のAIとスクリプトを組み合わせることで、症例分析者間のばらつきを減らすことができます。しかし主な目的は、コストと納期を現在よりもさらに短縮することです。24時間というリードタイムはすでに非常に素晴らしいものですが、もっと早くできれば、例えば12時間であれば、インターベンションの前日にCTを行う病院にもサービスを提供できるのではないかと感じることがあります。」”

最終的な目標は、医師が自分でFEops社のソフトウェアを操作して、リアルタイムに結果を受け取ることができるようになることですが、これは今のところ非常に野心的な目標です。品質にばらつきのあるCT画像を用いてワークフロー全体を完全に自動化することは大きな挑戦です。

中間的なステップとしては、品質管理だけが手作業として残り、90%のケースがそのまま進むような状態です。TAVIのシミュレーションに24時間以上かかっていたものを、わずか7年で90分程度にまで短縮した同社にとって、それは十分に可能なことです。

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FEops HEARTguideによるTAVI症例のシミュレーション
FEops HEARTguideでのTAVI症例のシミュレーション。

近い将来、心臓構造計画の分野でも自動化が大きな役割を果たすことになるでしょう。そうなると、TAVIの症例数が年間500例を超える病院もある中で、各患者の解剖学的な分析に時間をかける必要が出てきます。心周期の複数のフェーズの解析を必要とするような、より複雑な処置の場合、このプロセスはさらに長くなり、医師にとってボトルネックになる可能性があります。

幸いなことに、オートメーションを取り入れれば、このFEops社のように、臨床ワークフローと患者の両方にメリットがもたらすことが可能です。


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