マッサージから手術まで: ロボット工学と AI が医療と美容をどのように変えるか

この記事のリード画像は、HackerNoon のAI 画像ジェネレーターによって「ロボット整形手術」というプロンプトを介して生成されました。

人工知能の絶え間ない発展のおかげで、ロボットは私たちの目の前でより賢くなっています。彼らは、厳密にプログラムされた一連の動作しか実行できない単純な機械から、実際の人間と一緒に働く方法を知っている同僚に変わりつつあります。その結果、医療などの重要な産業での普及が進んでいます。医療ロボットの世界市場は、 成長した2022 年の 110 億ドル以上から 2023 年には 130 億ドル以上に達し、早ければ 2027 年には 265 億ドル近くに達し、年平均成長率はほぼ 19% になると予想されています。

コンピューター ビジョン、モーション センサー、高解像度手術用顕微鏡カメラ、リモート ナビゲーション、分析、その他のソリューションの開発もこの成長に貢献しています。技術の進歩とは別に、他のいくつかの要因が市場に影響を与えます。高齢人口その結果、さまざまな種類の医療サービスの需要が増大しています。医療費の増加一人あたり。

AI とロボティクスが組織の労働力不足への対処、規制上のニーズへの対応、新たな技術の進歩の達成に役立っている 3 つの異なる業界のユースケースを詳しく見てみましょう。

ロボットの導入による看護とリハビリの実現

医療従事者の不足はパンデミック以前から深刻な問題でした。世界市場は、 短い看護師は590万人で、今後10年間でさらに400万人が退職すると予想されている。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）が状況を悪化させ、看護師の大規模な燃え尽き症候群を引き起こした。これにより職業からの人材流出が加速し、人材不足は1,300万人にまで増加した。

ロボット工学は業界がこの問題に対処し、看護師の生活を楽にするのに役立ちます。ロボット看護助手の世界市場は、推定2022 年には 10 億ドルに達し、2023 年から 2030 年にかけて 15% 近くの CAGR で成長すると予想されています。WHO の報告書によると、需要はとりわけ、より多くのケアを必要とする高齢化によって促進されており、6 人に 1 人が介護を必要とすることになります。 2030年までに60歳以上になる。

そして、2020 年から 2050 年にかけて、高齢者の数は 2 倍の 41 億人に増加します。

AI テクノロジーをベースにしたロボットは、患者の病状を記録したり、食事や薬を届けたりするなど、多くの日常業務で看護師をすでに支援しています。これらには、人物に関するデータを収集する音声認識と動作認識、カメラ、マイクが装備されています。その後、それを人工知能アルゴリズムに渡して処理することで、ロボットは身体的な損傷 (たとえば、患者がベッドから落ちた場合) だけでなく、うつ病や不安の非言語的兆候も認識できるようになります。一部のロボットは感情的知性のようなものを備えており、仲間として働くことができます。彼らは AI を使用して感情や社会的合図を読み取り、人間との対話をより上手にしています。その結果、人々にニュースを届けたり、患者に予約を思い出させたり、家族と連絡を取り合ったりすることができます。

アン 例ロボット看護助手の代表格は、たとえば表面を消毒したり、ドアを開けたり、物を運んだりできる 2 本の腕を持つ人型ロボットの Aeo です。 Ao のビジョンと人工知能により、患者が医療支援を必要としているかどうかを判断できます。

運動機能が低下した患者さんにとって欠かせないリハビリテーションAIロボットについても触れておきたいと思います。彼らは人々が必要なスキルを再学習するのを助け、毎日彼らに同行します。リハビリテーション ロボットは、センサーを使用して患者の身体能力と体力を監視し、セッション中に重要な生物学的指標を収集し、分析のために人工知能アルゴリズムに送信できます。これにより、システムが人のリズムに適応し、その結果、より早く回復することができます。

この分野の最近のニュースでは、初のロボットリハビリテーションクリニックが誕生しました。 開かれたオーストラリアでは、理学療法および神経学的治療を受けている患者を支援しています。人工知能のおかげで、このマシンは脳卒中後の人々や脊髄損傷、多発性硬化症、CVID の患者向けにインタラクティブなゲームを開発します。ロボットは患者の指、手、腕を自分で動かすことができないときに優しく動かし、脳を再訓練して徐々に自立した動きを取り戻すのに役立ちます。

AI支援ロボット手術で痛みと回復時間を軽減

外科も、人工知能によって医師の仕事が大幅に楽になる可能性がある分野です。手術ロボット業界は、 4倍になった過去8年間で30億ドルに達しました。今後10年間も成長は続くだろう。ベインは最近、米国の外科医の 4 分の 3 以上が手術ロボット工学に興味を持っていることを発見しました。

AI 支援手術は通常、小さな切開による患者へのダメージを最小限に抑える低侵襲手術に関連しています。これにより、合併症が減り、痛みや失血が少なくなり、回復が早くなり、最終的には傷跡が目立たなくなります。メイヨークリニックを含む主要な医療機関はすでに実行ロボット支援介入。 AI手術は高価だがメリットもある上回る患者が長期間病院に滞在する必要がないため、コストが削減され、医療提供者の収益が向上します。

AI のおかげで、外科医は手術の複雑な側面に集中できます。彼らは、通常、カメラを備えたマニピュレーターと、付属の手術器具を備えた機械アームで構成されるロボット システムを、手術台の近くのコンピューターで制御します。医師は、HD カメラを通じて微細構造の詳細な視覚化を取得します。 AI とコンピューター ビジョンにより、医師が神経や筋肉を傷つけないように組織の種類を区別するなど、処置の速度と精度が保証されます。高度にインテリジェントな AI ロボットの中には、外科医がコンソールから監視しながら自律的にタスクを実行できるものもあります。

AI は術前計画にも役立ちます。この段階で、専門家は患者の医療記録と画像に基づいて外科的介入を計画します。アルゴリズムは、過去の手法や同様の手術から得られた何百万ものデータセットと併せてそれらを分析し、重要な洞察とベストプラクティスを特定します。 AI は、特定の基準に従って計画を作成し、何が起こっているかを評価し、予期せぬ事態が発生した場合にリアルタイムで戦略を調整するために使用されます。

手術ロボットは今日、世界中で進化しています。たとえば、2022 年 2 月にベルギーの医師が実行されましたHugo ロボット手術システムを使用したヨーロッパ初の前立腺切除術。そして最近のUAE 発表されたさまざまな外科分野でインテリジェントロボットを使ってより多くの手術を実行できるようになるという。アラブ首長国連邦の多くの病院にはすでに DaVinci XI ロボットが導入されており、外科医はより良い角度と視認性を得ることができます。

エステティックおよび美容分野におけるプライバシーとコンプライアンスの維持

ウェルネスおよび美容業界も、特に現在の採用状況を考慮すると、AI によって制御されるロボットの導入から恩恵を受ける可能性があります。 危機市場にあります。スマートロボットは、法的要件を遵守しながら日常業務を引き継ぐことができるため、人間の専門家の負担を軽減し、列に並んでいる顧客のために時間を解放できます。

ロボットは、今日需要の高い毛髪移植を大幅に簡素化します。 ISHRS 見積り2021年にはそのような手術が約70万3千件行われたという。移植の場合、専門家はドナー部位から数千の毛包を摘出し、必要な場所に移さなければならない。これは時間のかかる繰り返しのプロセスです。現代のクリニックでは、これらの目的のために AI ロボットが導入されています。たとえば、アメリカの ARTAS は、いくつかの AI アルゴリズムを使用して、最も丈夫で多産な卵胞を自動的に選択して取得します。 ARTAS ロボットの助けを借りて、次のことが可能になります。エキス1日に最大6,000個の卵胞を処理します。手動抽出の場合、この数値は通常最大 3,000 ～ 3,500 です。

AI ロボットが変える可能性のある医療と美容の接点にあるもう 1 つのサービスはマッサージです。パンデミックは業界に大きな打撃を与えました。2020 年には、少なくとも一時的に、マッサージ セラピストの 5 人中 4 人が停止サービスを提供しています。多くの人は、転職する時間があったため、その後仕事に復帰しませんでした。一方、教育機関はマッサージセラピストに対する市場の需要を満たすことができません。

温泉業界に詳しい者としては、この分野の専門家の不足が懸念されると思います。最新の ISPA IS 調査で示されているように、サロンやホテルの 70% 以上が空席を埋めるのに苦労しており、熟練した人材、特にマッサージセラピストに対する大きな需要があることは明らかです。資格のある専門家を見つけることができないと、顧客に提供されるサービスの品質に影響を与える可能性があります。 AI ベースのロボットは、高い処置精度を提供し、人的ミスを排除し、マッサージのコストを最大 40% 削減できる可能性があります。彼らは人間と協力して、本物の専門家の診察を待ちきれない顧客や見知らぬ人の接触を好まない顧客にサービスを提供することができます。

世界市場にはすでにいくつかの AI ロボット マッサージ ソリューションがあります。たとえば、Robosculptor は、ソファ、コントロール スクリーン、自動ドライブ、高速 3D スキャナーを備えたモジュール設計になっています。このシステムは、高解像度 3D カメラで患者の体の位置を 10 秒以内にスキャンし、患者の 3D モデルを作成し、マッサージ セッションがたどる軌道の自動的に適応可能なマップを構築します。この場合、AI は複数の人物をスキャンした経験に基づいて、より正確な 3D 身体認識を向上させます。

ロボットに関する共通の懸念は、患者の安全です。ロボットマッサージでは、たとえば、体にかかる最大負荷を制限したり、ジョイスティックで圧力レベルを一定の範囲内に調整したり、クライアントとオペレーター用のアラームボタンを使用したりすることで、マッサージを保証できます。

ヘルスケアと美容における AI ロボティクスの未来

予測によると、医療と美容におけるロボット工学は今後も急速に発展していくでしょう。ロボット工学における AI 市場は、 育つさらに加速し、今後 5 年間の CAGR は 27% を超えます。 AI のおかげで、ロボットはこの分野に革命を起こし、より多くの機能を担うことができるようになりました。私は、直接的な患者ケアから医薬品の大量生産に至るまで、幅広いプロセスを自動化および改善できる可能性があると強く信じています。外科手術では、インテリジェントロボットが縫合などの一部の処置を完全に自律的に実行できるようになります。 AI 移植技術は、ボトックスやフィラー注射に応用できる可能性があります。これを行うには、AI が人の顔を汚さない方法でこれらの手順を実行する方法を学習する必要があります。

これまでのところ、ロボット工学における AI の開発に対する最大の障害は、すぐには元が取れないテクノロジーのコストと、ベンダーや患者によるテクノロジーに対する一定の不信感です。信頼の構築がイノベーションの鍵となります。病院やその他の機関は、スマート ロボットが患者と医療提供者の両方にもたらすメリットを調査し、市場に伝える必要があります。また、クリニックやサロンでは、ベンダーとそのスタッフとの間に緊密な連携を確立し、ベンダーに AI の適切な取り扱い方法を教えることも必要です。