DIY AI: 機械学習を使って胎児のまれな病気の検出を支援する母親の試み
メリッサ・マルホランドさんは第二子を妊娠16週目だった。医師は超音波検査で異常に気づいた。それは後部尿道弁（PUV）と呼ばれる胎児の稀な疾患で、医療介入なしには息子は子宮内で生存できないことを意味していた。
幸運なことに、彼女はこの症状を察知し、対処するために介入する技術を持った医師に恵まれ、嬉しいことに彼女の息子コナー君は現在5歳です。
しかし、この経験を通して、マルホランドは、このような専門的な医療を受けることができない家族のことを考えるようになりました。テクノロジーが解決策になるのではないかと考えたのです。彼女はエンジニアではなく、技術的なバックグラウンドもありませんが、マイクロソフトで働いているため、同社のクラウド顧客やパートナーと仕事をする中で、最新のテクノロジーに精通しています。
彼女は、多くの人が尋ねないような質問をしました。「人工知能は役に立つでしょうか？」
答えはイエスでした。その後、マイクロソフト、アマゾン、グーグルといった企業がツールをより利用しやすくする取り組みを進める中で、機械学習やその他の人工知能が医療やその他の産業に変革をもたらす可能性を示すケーススタディが生まれました。
GeekWire Health Tech Podcastのこのエピソードでは、メリッサ・マルホランドが家族のストーリーを語ります。上記でお聴きいただくか、お気に入りのポッドキャストアプリでご登録ください。編集されたハイライトは引き続きお読みいただけます。
メリッサ・マルホランド：私はマイクロソフトで勤務しており、パートナー企業のスキル向上とグローバルな事業展開を支援しています。これは、パートナー企業が市場で技術力を高め、マイクロソフトと共にビジネスを成功に導けるよう支援することを意味します。私は本当に幸運なことに、毎日パートナー企業と連携し、彼らのベストプラクティスや、マイクロソフトと共にどのようにエコシステムを構築しているかを知る機会に恵まれています。これらのプレイブックは、ビジネス構築の包括的なガイド、つまりAI、IoT、クラウド移行などを基盤としたビジネス構築方法を学ぶ機会です。テクノロジーに重点を置いた内容となっていますが、それを具体的な形に落とし込んでいます。具体的には、顧客獲得に向けてどのように取り組むべきか？そして、マイクロソフトと共に長期的に持続可能なビジネスを構築するために、適切な人材を採用し、スキルを習得させるにはどうすればよいか？といった点に焦点を当てています。
トッド・ビショップ：あなたは生まれつき技術者ですか？それとも訓練を受けたエンジニアですか？
マルホランド：いえいえ、全く。ただ、すごく興味があるんです。マイクロソフトで働くことで、学校で教わったこととは全く違う、幅広い知識を身につけることができたんです。もともと営業、マーケティング、ビジネスの経験を積んできましたが、テクノロジーを使って人々の生活をどう変えられるかということに、すごくワクワクしています。人生は一度きりですから、テクノロジーを使って世界や他者を助けられるなら、それは本当に大きな意味があります。何よりも、好奇心が強いんです。
TB:あなたの家族について教えてください。
マルホランド：私には2人の子供がいます。5歳のコナーと6歳のエマです。2人の子供と、太平洋岸北西部出身の素晴らしい夫がいます。長男のエマは、私の妊娠に関して言えば、通常の発育をしており、順調に育っています。しかし、息子のコナーはまさに医学上の奇跡です。だからこそ、彼が5歳になると言うと、思わず笑顔になります。彼は今日ここにいるべきではなかったのに、考えるだけでも本当に素晴らしいことです。2014年、私たちは2人目の子供を妊娠していることが分かりました。妊娠16週目に、後部尿道弁（PUV）という病気のため、彼は子宮の中で生きられないだろうと分かりました。
当時、私たちは本当に幸運でした。偶然にもワシントン州ベルビューにあるハイリスクのクリニックに通っていたのです。世界的に有名な医師がたまたまその日に来ていたという、ちょっとした偶然で彼に会うことができました。彼は、息子は医療介入なしでは生き残れないだろうと確認し、腎臓が温存可能な場合は非常にハイリスクな手術が可能だと教えてくれました。ちょうど父の日の週末だったので、私たちは決断を下さなければなりませんでした。介入するリスクを負うべきか、それとも「無理だ」と断るべきか。
中絶せざるを得ない場合、妊娠28週までに中絶できると分かっていました。しかし、母親として、息子の命を救うためにできることは何でもしなければならないと、精神的に分かっていました。そこで、息子の腎臓が実際に介入できるほど十分に機能しているかどうかを確認することにしました。ありがたいことに、腎臓は機能していました。16週目に尿路閉塞を起こしていたため、尿路を迂回させるという方法で介入しました。つまり、排尿ができなくなると、肺の発達など、様々なことが阻害されるのです。
その介入では、生存率は2%未満でした。今日、彼が生き延びたことを心から嬉しく思います。しかし、このプロセス全体を通して私が強く感じたのは、テクノロジーが問題の発見に大きく貢献していたという事実でした。このような状況で、テクノロジーとマイクロソフトでの私の役割をどのように活用して他の人々を支援できるか、という強い意欲が湧いてきました。
TB:しかし、あなたとご主人は幸運にもワシントン州ベルビューのクリニックに通っていて、そこの医師たちはこの病気を専門分野の一つとして見つけることができたのですね。
マルホランド：まず、素晴らしい放射線科医がいたことです。通常、超音波検査は放射線科医が行うものではありません。たいていの場合は技師が行います。技師を否定しているわけではありません。彼らは素晴らしいです。彼らは毎日素晴らしい仕事をしてくれますが、この医師は自分が何を求めているのかを分かっていて、非常に熟練していました。私の場合は、たまたま自分が何を求めているのかを分かっている医師と、高度な医療介入を行うための外科的設備を備えた医師が一緒にいました。彼はこの分野で世界的に有名で、私は幸運に恵まれたと思っています。今日では8000人に1人の男児が罹患する病気で、早期発見が遅れることが多いこの病気に、私が適切な時に適切な場所に居合わせることができたのは、一体どういうことでしょうか。結果として、早期発見が遅れれば、ほとんどの子供たちは生き残れないのです。
TB：あなたは会社のパートナーとの業務を通じて、こうした人工知能のすべてを垣間見てきました。大量のデータからパターンを見つけられることをご存知ですね。それが、この種の検出を自動化できるかどうかという大局的な考察につながったのですね。
マルホランド：はい。こうした出来事が起こってから約6ヶ月後、私たちはCognitive ServicesというAI APIを開発しました。これはカスタムビジョン、つまり物体の検出と認識を行う機能です。機械学習モデルをトレーニングする際には、私たちがアルゴリズムを構築し、パートナーや企業がそのAPIに基づいて構築できます。当時、このAPIをリリースしたばかりで、2つの異なる物体を使ってモデルをトレーニングできるという機能に非常に興奮しました。「超音波画像でもこれができないか？」と考えました。特に息子の超音波スキャンでは、膀胱の画像は風船のような形をしています。先端に少ししっぽがあります。正常な膀胱は、当然のことながら丸みを帯びています。すぐにオープンソースの画像を取得し、息子のスキャン画像を含むこの状態の画像を撮影しました。そして、1時間もかからず、わずか16セントでモデルをトレーニングすることができました。
TB：ここで「私たち」というのは、文字通りあなたがコンピューターの前に座っているということですか？同僚や他の人たちにも協力してもらいましたか？どのようなプロセスを経てきたのか教えてください。
マルホランド：いい質問ですね。念のため明確にしておきます。先ほどもお話ししたように、私はもともと技術的なバックグラウンドを持っていません。…今回の件は、InterKnowlogyという会社に出会ったことがきっかけです。同社の創業者であるティム・ハッカビー氏のおかげで、AIの活用にとても興味を持つようになりました。
InterKnowlogyの創設者兼会長、ティム・ハッカビー氏：コナー君の物語の驚くべき点は、この稀な症候群であるPUVは、医師が検査の訓練を受けていれば簡単に発見できるということです。しかし、すべての医師に検査の訓練をさせることはできません。そのため、見逃された場合、100%致命的となります。…
私はメリッサにこう言いました。「コナーの超音波画像を入手できれば、公開されている超音波スキャン画像と感染後早期発見の画像を集めて機械学習モデルを構築し、ちょっとした概念実証を構築します。このツール、この機械学習が本当に命を救えることを証明します。」これは医師に取って代わるものではありません。しかし、医師の診断を助ける可能性のあるツールです。
私は今57歳で、マイクロソフトでサーバー製品チームに所属してキャリアをスタートしました。ですから、プロダクションプログラミングの年齢はとうに過ぎています。しかし、このことにあまりにも興奮しすぎて、午前3時にこの問題を解こうとしていました。どうやって解決するか頭を悩ませながら徹夜したのは、本当に久しぶりです。真夜中に、この機械学習モデルを構築し、テストできるように小さなラッパーを組み上げていました。
そして案の定、信じられないほどの信頼度でうまく機能しました。コンピュータービジョンでは常に何らかのスコアや信頼度が得られます。例えば、顔認識ではティム・ハッカビーだと78%の信頼度、あるいは私の会社が行っている武器認識では、群衆の中にいるAK-47だと67%の信頼度で認識できます。そういう類のものです。
それで、（PUVの検出において）信じられないほどの精度を実現していました。真夜中に彼女にメモを送って、「これは絶対見てほしい」と言いました。それで翌日デモを見せたのですが、彼女は「冗談でしょ？」と驚いていました。私は「そうだよね？」と返しました。そこで、公開デモができるように、ちょっとしたテストハーネスを組み上げたのです。すると、あっという間に色々なことが起こりました。
まず、この大規模なマイクロソフトカンファレンスで基調講演のデモを行う予定です。そして、マイクロソフトのCEOであるサティア・ナデラ氏自身がこの技術について語っていることを知りました。この技術を、医師が超音波検査や放射線診断を行うプロセスに単純に組み込めば、「これはPUVだと80%確信しています。見てください」と警告を発するでしょう。私たちは医師に取って代わるものではありません。これは医師を支援するためのツールに過ぎません。
マルホランド：私たちは協力して、1 時間以内にモデルを 99 パーセントの精度でトレーニングすることができました。
TB:あなたとティムがこのプロセスを経てから、次に何が起こりましたか?
マルホランド：私たちが自分たちのストーリーを発信し始めたのは、マイクロソフトが既に持っていた技術をいかにシンプルに活用できるかに強い感銘を受けたからです。確かにティムは非常に技術力が高く、優秀な開発者チームも抱えていますが、今回のケースでは彼らが技術を開発したわけではありません。技術は既に存在していたのです。私たちはこのストーリーを世界中に発信し、他の企業がヘルスケア関連のビジネスを立ち上げるきっかけを作り始めました。
AIの世界では、ターゲットを絞ったシナリオを設定することが非常に重要です。まさに可能性の芸術と言えるでしょう。顧客に受け入れられるシナリオのアイデアは無限に考えられますが、実際に世の中に受け入れられるものを確実に用意する必要があります。私たちはこれらのアイデアを他の企業と共有し始め、とても興奮して、AIに関する本を一冊執筆するほどになりました。まさに人工知能のプレイブックです。
TB：明らかに、あなたの取り組みはAIの可能性を示す重要なデモンストレーションです。長期的には、これが医療の世界に導入され、超音波検査技師が活用できるようになることを期待していますか？
マルホランド：そう願っています。医療現場は日々テクノロジーが不足していると思います。テクノロジーを活用することで、患者さんだけでなく、今回のケースのように患者さんのお母さんにとっても、本当にポジティブな体験を提供できる機会は数多くあります。世界中に同様の取り組みを行っている企業があります。ある企業は、機械学習モデルを用いて特定の種類のがんを検出できる機能を実際に構築しました。特定の市場において、データにアクセスできるからです。これは間違いなく台頭しつつあると思います。
重要なのは、企業が本当に真剣に考え、提供しようとしている顧客の意図を深く理解し、実際にソリューションを構築できる場所について現実的に考えることです。なぜなら、多くの場合、企業は長期的に継続可能な顧客パイプラインを持たず、販売できないため、実際には利益を上げていないからです。ですから、AIが世界中で活用され始めているのを目にすることを願っています。先日、飛行機に乗っていたのですが、先ほどお話ししたカスタムビジョンという技術を通してAIが活用されていました。AIが私の顔を認識し、パスポートとマッピングしてくれました。搭乗手続きも必要ありませんでした。パスポートを提示する必要さえありませんでした。なぜなら、AIが私を認識してくれたからです。このような事例はますます増えています。
TB:興味深いですね。先ほど挙げていただいた例、確かデルタ航空だったと思いますが、シアトル・タコマ国際空港など、画像認識を使って本人確認を行っている場所で、実際にそうしていますね。これはプライバシーなどの分野におけるAIへの懸念を喚起する要因の一つですが、同時に、AIを善のために活用しているという話はあまり聞きません。それがあなたの主な関心事のようですね。
マルホランド：私は企業倫理的な姿勢を取らなければならないと考えているので、このことに非常に熱心に取り組んでいます。マイクロソフトは、最終的には信頼される企業でありたいと考えているため、この姿勢を強く支持しています。
TB：息子さんについて教えてください。どんな生活を送っているのですか？どんなことを話しても大丈夫ですか？
マルホランド：彼はまさに医学上の奇跡ですが、私たちの物語は誕生で終わるわけではありませんでした。生後から2歳になるまでに12回以上の手術を受け、その結果、重度の発達障害を抱えることになりました。おっしゃったのは素晴らしい点です。というのも、私は普段あまり話さないのですが、息子は自閉症スペクトラム症なのです。フランスに拠点を置くあるパートナー企業と協力し、従業員の子どもたちが言葉を習得できるようにAIを活用したソリューションを考案したのです。まさに今、言葉を習得し始めた私の息子にも共感し、とても興奮しました。
自閉症の子供は言語能力が低い場合があり、彼もまさにその一人です。この特定のソリューションでは、基本的に子供に学習させるアプリケーションを開発しました。例えば、リンゴの写真を撮って「リンゴ」と言えば、「リンゴ」と返答します。子供が話し方を学ぶ主な方法の一つは画像を通してです。これは実際に彼に話し方を教えているのです。
彼の人生はテクノロジーによって完全に形作られてきました。そして、これから先もきっと様々な形で影響が出てくるでしょう。でも、彼は本当に優しくて愛情深い子です。今日、彼に恵まれていることに心から感謝しています。
TB:人工知能やこうした高度な技術のアクセシビリティについて、非技術系のバックグラウンドを持つ人、マーケティング部門やその他ビジネス部門の人たちに、どのようなアドバイスをされますか？あなたのように開発者とチームを組んでソリューションを生み出すことは誰にでもできるのでしょうか？それとも、マイクロソフト社内での立場上、特別な立場にいるのでしょうか？
マルホランド：誰でもできます。私の最大のアドバイスは、とにかく外に出て学び、読書することです。私は、ユースケースやニュース、メディアの記事を読むだけで多くのことを学びました。好奇心を持ち続ければ、技術的なバックグラウンドがなくても、独学で多くのことを学ぶことができます。学べば学ぶほど、自分の仕事がより良くなります。なぜなら、職場の課題を克服するために、ソリューション、つまり技術的なソリューションをどのように活用するかを考え、発見できるからです。今の時代はまさにそれです。私たちは皆、学ぶ必要があるのです。
TB：マイクロソフトのCEO、サティア・ナデラ氏は、自身の息子が脳性麻痺という障害を抱えていることを公にしています。組織内で働く障がい者だけでなく、身近な家族の障がいのケアに携わっている人々に対しても、リーダーシップから自然な共感が伝わってくるのではないでしょうか。
マルホランド：本当にその通りです。彼はリーダーとして非常に共感力があり、それがこの3年間で企業文化を育んできたと思います。企業文化の変革と変化は目に見える形で現れています。私がサティアに自分の体験を話した時、どうしても話したくてたまらなかったのですが、彼はすぐにメールで返信し、「インスピレーションをもらいました」と言ってくれました。でも、私が本当に感銘を受けたのは、彼が私の体験を会社全体に共有してくれたことです。おっしゃる通り、それは彼自身の息子の体験を思い出させたのです。彼は「もしあの時、こんなテクノロジーにアクセスできたとしたら、息子のためにどんなことができただろう」と言ってくれました。彼とはとても個人的な繋がりを感じます。彼がとてもオープンな人だから、私も自分の体験を積極的に共有しています。私たちが生きる世界に共感を持つことはとても重要だと思います。私たちは皆、日々の生活の中で苦労を抱えています。だからこそ、あなたの体験はより共感を呼ぶのだと思います。
