Googleは、一般的な光学顕微鏡にAR（拡張現実）の技術を組み合わせることで、よりガンなどの検出をしやすくした、AR顕微鏡プラットフォーム（ARM）を開発したと発表しました。

米国癌研究協会（AACR）の年次総会で発表された講演では、『癌のリアルタイム自動検出のためのAR顕微鏡』という論文とともにプロトタイプのAR顕微鏡プラットフォームが披露され、眼科学、皮膚科学、放射線学、病理学などの医学分野へのAI（人工知能）によるディープラーニング技術とARの組合せで、世界中の患者に高品質の医療の正確さと可能性を高めることに大きな期待が寄せられました。

ガン検査をリアルタイムで行えるAR顕微鏡の仕組み

一般的にガンの検査には数段階あり、最終的な結果が出るまでには時間がかかるものですが、Googleが考えたのは、AIによるディープラーニング技術で画像を解析させることと、ARでアナログ顕微鏡の光路に投影することを、リアルタイムで同時に結果を出せるようにすることでした。

従来の病理検査では、顕微鏡での観察とコンピューター解析が別々の工程で行われていました。この2つを同時に行えるようにしたことが、ARMの最大の特長といえるでしょう。

さらに、これまではARを体験する場合、頭にメガネを被って装着するようなものが多かったのですが、このARMは、顕微鏡そのものの形をしています。

レンズを覗き込むと、光学顕微鏡の画像とディープラーニングにより解析した結果を表示した画像が重なって表示されます。

病理医は普段どおり顕微鏡を操作するだけで、AIの解析結果を同時に確認できます。新しい操作を習得する必要がないため、現場への導入もスムーズに進みそうです。

1秒10フレームで追従するリアルタイム解析

そしてその解析結果画像は、１秒間に１０フレームの動画として合成されます。つまり、顕微鏡で見ている試料を動かしたり倍率を変えたりしても、解析されたAR画像も一緒に変化します。

試料を動かすたびに解析が追いついてこないようでは、実際の診察には使いにくいものです。1秒10フレームという速度は、現場での実用を意識した数値といえます。

利用者は顕微鏡に細胞のスライドを乗せるだけで、これまで病理医は別々に確認していたコンピューターによる解析された細胞の姿を一緒になって確認することができ、ガンが認められればARでガン細胞の輪郭を自動的にライン表示される仕組みも備わっているそうです。

ガン細胞の輪郭がARで自動的に示されることで、見落としのリスクを減らせる可能性があります。特に微細なガン細胞の発見において、AIによる補助は大きな助けになるとみられています。

既存の顕微鏡に組み込めるのが強み

ちなみにARMは、世界中の病院や診療所で見られる既存の光学顕微鏡に、安価で入手しやすいコンポーネントを組み合わせるだけでリアルタイムで分析が可能となっており、事前に解析された組織全体のスライドデジタルデータを用意する必要がないということが利便性を大きく向上させています。

高額な専用機器を一から導入する必要がなく、既存の設備を活かせるという点は、医療インフラが十分に整っていない地域にとっても大きなメリットになりそうです。

同時期に発表された「声の分離技術」にも注目

更にGoogleは時を同じくして、ディープラーニング技術を伴ったAIで、騒々しい環境下で１人の話者の声だけを抽出できる音声分離技術も発表しています。

大勢の人が話しているところで、聞きたい１人の声だけに的を絞って聞き分けられる効果を『カクテルパーティ効果』といいますが、この効果は人間には簡単でも機械にとっては非常に難しいものでした。

これは、補聴器を装着されている人にとっても日常茶飯事の現象で、聞きたい声だけを抽出することができなければ、補聴器としての役割は半減していたわけです。これをGoogleはディープラーニング技術を応用することで、聞きたいと思う人物を特定するだけで、それ以外の声と分離させることに成功したというわけです。

補聴器への応用が実現すれば、日常会話の聞き取りにくさという長年の課題が解消に向かう可能性があります。ガン検出技術と同様、多くの人の生活に直接影響しそうな技術です。

こうしたディープラーニングによる解析技術を組み合わせることで、見つけ出しにくいガンなどをより発見しやすくすることができるようになったり、分離できなかった複数の人の声が分離できるようになったりということで、AIや、ARの技術もますます実用化に向けての応用が加速しそうです。

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[文・構成　土屋夏彦]