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ドローンが医療提供を変革し、世界中の人々の命を救う方法

ドローンが医療提供を変革し、世界中の人々の命を救う方法
シアトルのVillageReach、ユニセフ、シリコンバレーのMatternetは、医療提供におけるドローンの費用対効果をテスト・評価するために協力しています。今春、マラウイでこの技術の実証実験を行い、成功を収めました。(Matternet)
シアトルのVillageReach、ユニセフ、シリコンバレーのMatternetは、医療提供におけるドローンの費用対効果を試験・評価するために協力しています。今春、マラウイでこの技術の実証実験を行い、成功を収めました。(写真:Matternet)

Amazonで注文した商品がドローンであっという間に玄関先まで届けられるなんて、とても便利そうに聞こえるかもしれません。しかし、緊急かつ深刻な医療課題に直面している発展途上国では、貨物を積載できる無人航空機(UAV)の登場が人命を救う可能性を秘めています。

多くの貧困地域で携帯電話が固定電話の使用を飛躍的に増加させたのと同様に、轍のある道路や通行不能な道路、あるいは道路自体がない道路でも、ドローンがトラックやバイクの使用を回避し、空中からタイムリーな医療を提供できるようになることを期待する人もいます。

マラウイの VillageReach カントリーディレクター、カーラ・ブラウベルト氏。
マラウイの VillageReach カントリーディレクター、カーラ・ブラウベルト氏。

テクノロジー企業や国際保健機関は、ドミニカ共和国、パプアニューギニア、マダガスカルなどの島嶼国から、ネパールの孤立した地域、ペルーのジャングルに至るまで、世界中で無人航空機(UAV)の運用を試験的に実施している。これらの機器は通常、バッテリー駆動で遠隔操作され、アプリとGPSを用いて自律的に経路を探索することができる。

シアトルに拠点を置くグローバルヘルスNPO「ビレッジリーチ」は、マラウイでプロジェクトに取り組んでいます。このプロジェクトには、ユニセフやシリコンバレーの大手ドローン企業Matternetなどがパートナーとして参加しています。今春の試験運用では、同団体はドローンを用いて、小規模なコミュニティから首都の病院まで、模擬乾燥血液サンプルを輸送し、この技術を検証しました。プロジェクトが拡大されれば、将来的にはドローンが農村部で生まれた乳児から血液サンプルを採取し、研究所に輸送してHIV検査を行うことも可能になるでしょう。

「時間は非常に重要です」と、マラウイのビレッジリーチのカントリーディレクター、カーラ・ブラウベルト氏はスカイプインタビューで述べた。「検査プロセスを遅らせる要因は数多くあり、結果が出るまでの時間もその一つですが、少しでも短縮できれば助かります。輸送に2日かかっていたものが、30分や1時間に短縮できれば、どんなに小さなことでも大きな意味を持ちます。」

無人航空機による救命医療物資や実験材料の輸送の可能性に大きな期待が寄せられている一方で、この分野で最も活躍する人々(VillageReachの関係者を含む)の多くは、見た目よりも難しいと警告しています。彼らは、参入に意欲的な一部の企業や組織が、課題を過小評価しているのではないかと懸念しています。

課題としては、発展途上国における無人航空機(UAV)の使用を許可するための規制制度の遵守、さらには制度構築への協力などが挙げられます。他の輸送手段と比較してドローンが経済的に合理的となるような、限定的に定義されたプロジェクトを見つけるのは難しい場合があります。さらに、様々な気象条件下における過酷な環境でも安全かつ繰り返し飛行できるドローンを設計するという課題もあります。

「カリフォルニアで青空の美しい日に無人航空機(UAV)を飛ばせば世界を救えると多くの人が考えています」と、人道支援のためのドローン活用に関する情報を共有するウェブサイト「Humanitarian UAV Network(UAViators)」の創設者、パトリック・マイヤー氏は語る。「しかし、それははるかに困難なのです。」

ヘビだらけの森を迂回する

時間的制約のある医療検査を届けるために、毒ヘビも含めヘビだらけのマラウイの森をバイクで横断しなければならないことは、マラウイが直面している輸送上の課題の一例に過ぎない。

内陸国で農業に依存するアフリカの国、アフガニスタン。全長9,600マイル(約14,800キロメートル)の道路の半分以上が未舗装で、人口の大部分は農村部に居住している。しかし、医療ニーズは切迫している。研究者によると、人口の10%以上がHIV/AIDSに感染しており、2014年にはHIV陽性の母親から4万人近くの赤ちゃんが生まれた。

マラウイでドローンのテスト中。(Matternet)
マラウイでドローンのテスト中。(Matternet)

ユニセフによると、現在、保健施設で採取された乳児の乾燥血液サンプルをHIV検査のための研究所に輸送するには約11日かかる。さらに陸路で輸送する場合、検査結果が施設に届くまで最大8週間かかる。治療を受けなければ、HIVに感染した乳児の約3分の1が1歳になる前に死亡し、半数は2歳になるまでに死亡する。

そこでユニセフは3月に、マターネットが設計、構築、プログラムしたヘリコプター型ドローンを使用して乳児のHIV検査を迅速化するプロジェクトを主導した。

「うまくいきました」と、同社の共同創業者でネットワーク運用責任者のパオラ・サンタナ氏は語った。無人機の適切な離陸場所の選定など、いくつかの障害もあった。当初選定した病院の敷地には、医療廃棄物の焼却炉とコレラ患者の治療用のテントが設置されていたためだ。しかし、チームはこれらの問題を解決した。

ユニセフをパートナーに迎えられたことは大きなプラスだったとサンタナ氏は語った。「彼らの専門知識がなければ、このプロジェクトを成功させることはできなかったでしょう」と彼女は語った。

VillageReach 副社長、エミリー・バンクロフト氏。
VillageReach 副社長、エミリー・バンクロフト氏。

現在、ビレッジリーチは、サンプルの輸送にドローンを使う場合と道路輸送を使う場合のコストと実現可能性をより深く理解するために、プロジェクトの分析を行っています。

ビレッジリーチの副社長エミリー・バンクロフト氏は、シアトルのイーストレイク地区にあるオフィスで、無人航空機プロジェクトは、政府の保健当局や寄付者が最先端技術に投資するのであれば、採算が取れ、信頼できる解決策を提供しなければならないと述べた。

「どんなにクールで素晴らしい技術を持っていても、明日にでも政府と契約を取れるわけではありません。そんなことはあり得ません」とバンクロフト氏は語った。

「政府がリスクを負う立場になる前に、膨大な概念実証作業を行う必要があります」と彼女は述べた。「基本的に、あらゆるリスクを排除する必要があります。」

本当に大きな影響を与える機会

サンフランシスコ半島で事業を展開するUAVスタートアップ企業Ziplineは先月、ルワンダ政府と、国土の半分をカバーする拠点間で輸血用の血液を輸送する契約を結んだと発表し、話題を呼んだ。

「これは本当に大きな影響を与える機会です」と、ジップラインのCEO兼創設者であるケラー・リナウド氏は述べた。血液は産後出血に苦しむ女性や子供たちの間で非常に需要が高い。「非常に貴重で、非常に高価な商品なのです。」

リナウド氏は、ロボット飛行機である彼らの無人航空機の設計は、数か月間にわたって遠隔操作で大量の配達を行えるように作られていると語った。

「こうした技術は、最終的にはバイクよりもはるかに費用対効果が高くなるでしょう」と彼は語った。「人間が介入する必要もなく、アメリカの4倍もするガソリンも必要ないので、はるかに効率的です」

Matternetは、ドミニカ共和国、ハイチ、パプアニューギニア、ブータン、スイス、そして今回マラウイで医療貨物プロジェクトを実施しました。ドローンを用いて様々な医療物資を輸送してきました。サンタナ氏によると、彼らの目標は、診療所と病院の間にネットワークを構築し、患者が遠くの過密な病院まで行かなくても、地元の診療所で必要なケアを受けられるようにすることです。

「2017年までに3つのネットワークの構築を目標にしています」とサンタナ氏は語った。

施設を接続することで、医療提供者は必要に応じて医療用品や資源を施設間でより容易に移動できるようになると彼女は述べた。

パプアニューギニアでは、道路は必ずしも信頼できる交通手段とは言えません。(Matternet)
パプアニューギニアでは、道路は必ずしも信頼できる交通手段とは言えません。(Matternet)

UAViators の Meier 氏は、人道支援活動におけるロボット ソリューションの使用を促進するために Meier 氏が共同設立した非営利団体 WeRobotics を通じて、ドローンの使用をテストするという、少し異なるアプローチを採用しています。

WeRoboticsは、開発途上国の現地パートナーに無人航空機(UAV)やその他のロボット技術を提供するため、「フライングラボ」のグローバルネットワークを共同構築しています。この非営利団体は、人道支援プロジェクトで自社のデバイスのフィールドテストと実証を希望するUAV企業と協力しています。複数のテクノロジー企業がラボに参加することで、現地の能力を高め、パートナーがそれぞれのプロジェクトに最適なデバイスを特定する機会を提供することを目的としています。

この非営利団体は、ラボ設置場所として複数の候補地を検討しています。その中には、フィリピンのクヨも含まれます。クヨでは、パートナーが医療従事者を貧困な離島へ輸送する輸送手段を必要としています。もう一つの候補地はネパールのヒマラヤ山脈です。診療所間の距離はわずか3マイルですが、陸路で山や谷を抜けて5時間かかります。ペルーには、医薬品、ワクチン、公衆衛生問題に関するパンフレットの配送が必要なアマゾンを含む2つのラボ設置候補地があります。4つ目の候補地はマダガスカルです。緊急時に救急キットや救命用品を輸送する方法が必要です。

マイヤー氏は、無人航空機による医療貨物輸送の可能性に期待を寄せているものの、これはまだ無人航空機の非常に新しい用途であることを指摘する。無人航空機は人道支援活動に利用されてきたが、それは主に自然災害後の画像収集であり、物資輸送には使われていない。

乾燥血液サンプルに焦点を当てたマラウイのプロジェクトは「素晴らしい『ユースケース』だ」とマイヤー氏は述べた。サンプルは軽量で金銭的価値もないため、紛失したり何らかの形で失われたりしても、被害は少ない。

「これは本当に画期的な出来事になる可能性がある」とマイヤー氏は語った。ビレッジリーチがコスト分析を終えれば、「私たち全員が学ぶべき新たなデータポイントとなる。これは、エビデンスの裏付けとなるものを文書化するのに役立つ。今のところ、エビデンスは非常に乏しいのだ。」

Matternetはブータンで、仏像の肩越しにドローンを飛ばしている。(Matternet)
Matternetはブータンで、仏像の肩越しにドローンを飛ばしている。(Matternet)

過去の過ちから学ぶ

人道支援や医療活動における無人航空機(UAV)に関心を持つ人々の間で情報共有を深めるため、VillageReachは最近、「UAV for Payload Delivery Working Group(UAVペイロード配送ワーキンググループ)」を組織しました。UAViatorsはこのグループの設立者の一つであり、MatternetとZiplineに加え、その他の非政府組織、UAV企業、寄付団体も参加しています。

大きな懸念事項は、UAV が過剰に売り込んだり、過度に故障したりすることなく、医療を改善するという約束を確実に果たせるかどうかです。

ビレッジリーチのバンクロフト氏は、タブレットやスマートフォンが世界の健康を変革する可能性をめぐる騒動を振り返る。これらのデバイスは確かに効果を上げているものの、一部の人々が期待したほどの規模には至っていない。この動きは、ガジェットそのものへの注目から、デジタルヘルス全般へと移行しているとバンクロフト氏は述べた。

「無人航空機でも同じことが起こる可能性は確かにありますが、より費用がかかります」と彼女は述べた。「もし投資するのであれば、賢明な方法で行う必要があります。」

一方、マイヤー氏は、陸上インフラの不備を打開する手段としての飛行ロボットにのみ焦点を当てているわけではない。WeRoboticsが提携しているメーカーの中には、波力と太陽エネルギーで駆動する海上ロボットを開発しているところもある。

重要な点は、手動で制御される技術から、ますますインテリジェントな自律システムへの移行であると彼は述べた。

「それがこの革命の核心なんです」とマイヤー氏は言った。「飛ぶか、走るか、泳ぐか、私には全く関係ないんです」