ヒューストン・メソジストにおけるAWSを用いたハンズフリー音声アシスタントの作成

このブログは “Creating a Hands-Free Voice Assistant at Houston Methodist with AWS” を翻訳したものです。

病院のシステムは、動的でペースの速く、管理が困難な環境です。救急部門からウォークインクリニックまで、非常に異なる領域があり、最適な患者満足度、ケアデリバリー、スタッフの生産性、および最大限の安全性を達成するために、シームレスで安全かつ効率的なやり取りが行われる必要があります。電子医療記録（EHR）システムやその他の医療情報技術（HIT）ソリューションは数十年前にデータと医療提供の管理を支援するために導入されたものですが、それにより病院システム全体でデジタルシステムが増加しました。その結果、臨床医は患者との時間を増やすのではなく、コンピュータやデジタル機器とのやり取りに多くの時間を費やすようになり、バーンアウトやストレスの報告が増加しています。

ヒューストン・メソジストにおける音声利用の道のり

今年の初め、ヒューストン・メソジストはアマゾンウェブサービス（AWS）と協力して、患者ケアにデジタルトランスフォーメーションをもたらす機会を見つけ始めました。ヒューストン・メソジストは、年間130万回以上の診療と89,000件以上の手術を経験し、自動音声認識（ASR）技術を使用して、患者の安全性と体験を向上させる非接触ソリューションを作成すると同時に、臨床医が臨床アプリケーションと対話できるようにすることに関心を持っていました。ヒューストン・メソジストは AWS と協力して、Amazon Lex のような ASR サービスが、病院のシステムが、手術室と外来患者の診察室の 2 つの運営分野で音声対応テクノロジーを備えたプロバイダーをサポートするために、高度にスケーラブルで回復力があり、安全な方法を提供できる方法を理解しました。

AWS では、お客様のニーズから遡ってお客様が直面する課題を解決するソリューションを構築しています。ヒューストン・メソジストの音声対応テクノロジーに対するビジョンを加速させるために、AWS は「Working Backwards」と呼ばれるワークショップを開始しました。このプロセスには、サポートスタッフから臨床医まで、主要なステークホルダーとのミーティングが含まれ、ヒューストン・メソジストの病院システムのプロセスを完全に理解しました。このアプローチは、ビジネス上の課題を特定し、それに対処するソリューションの優先順位付けを共同で行う方法を提供しました。AWS パートナーネットワーク (APN) のメンバーである Pariveda Solutions は、音声対応テクノロジーを通じて患者と医療提供者のインタラクションをサポートするために、デバイスの構築、AWS サービスの使用に伴う要件への対応を支援するために導入されました。

ソリューションの概要

ヒューストン・メソジストは、手術室について、外科医とサポートスタッフが、手術前、手術中、手術後にデジタル音声アシスタントと対話できるソリューションを構築したいと考えていました。このソリューションでは、患者の電子カルテからアレルギーや現在の医薬品などのデータを照会できる必要がありました。また、臨床医が口頭でタイマーを開始および停止できるようにする必要がありました（例：「止血帯右腕を開始する」）。また、スタッフが手術のための口頭での安全チェックリストを完了できるようにする必要がありました。次のアーキテクチャは、構築されたものの概要を示しています。

手術室の音声プラットフォームのソリューション図を見ると、Amazon API Gateway、Amazon S3、AWS Lambda、Amazon Cognito、Amazon DynamoDB、Amazon CloudWatch、Amazon Lex のサービスが使用されていることがわかります。このソリューションは、マイクを使用してオーディオをキャプチャする手術室内のコンピュータで実行されます。ウェイクワードは、ソリューションとのインタラクションを開始するために使用されます。音声は AWS Lambda によって臨床医の意図を満たすことができるように、音声とテキストを使用して任意のアプリケーションに会話型インターフェイスを構築するためのサービスである Amazon Lex に送信されます。

患者検査室内で、ヒューストン・メソジスト は、臨床医と患者の間の対話を安全で規制に準拠した方法でキャプチャするアンビエントリスニングアプリケーションを作成したいと考えていました。診察中、患者と医療提供者の間の動的な会話は、臨床的関連性のために書き起こされ、インデックスが付与されます。このソリューションは、臨床医が制御する室内のマイクを使用して、診察室のクライアントデバイス（iPhone、iPad、Android、またはPC）で実行されます。訪問を記録するための患者の同意を受け取ると、マイクが有効になり、アプリケーションが訪問の会話をキャプチャします。患者がデバイスが使用されていること、またはディスカッションが記録されていることに同意しない場合、臨床医はアプリケーションまたはマイクを起動しません。訪問後、相互作用の概要ノートがリアルタイムで自動的に生成され、電子メールで患者に送信されるだけでなく、レビューのためのSOAP（主観、目的、評価、および計画）ノートとして臨床医の電子医療記録（EHR）受信トレイに挿入されます。さらに、試験の臨床的関連データがインデックス化され、検索可能になったため、ヒューストン・メソジストは、訪問中に取得した関連データポイントをEHRの目立たないフィールドに自動的に挿入することができます。ヒューストン・メソジストはこのデータを所有しており、AWS も Pariveda も、患者と臨床医の会話や、デバイスでキャプチャされたコンテンツにアクセスすることはできません。

次のアーキテクチャは、大まかに構築されたものを示しています。

ソリューション図を見ると、Amazon API Gateway、Amazon S3、AWS Lambda、Amazon DynamoDB、Amazon Transcribe Medical、Amazon Comprehend Medical のサービスが使用されていることがわかります。音声は Amazon Transcribe Medical に送信され、そこで処理され、AWS Lambda に転送されます。AWS Lambda は Amazon Comprehend Medical を使用して医学用語を解析し、EHR システムにメモを処理し、臨床医が入力する前に確認できるようにしています。

これらのソリューションはどちらも、AWS から利用可能な音声対応テクノロジーを使用しますが、方法は異なります。AWS を搭載したこれらの ASR サービスを組み合わせることで、ヒューストン・メソジストは、患者の安全と体験を向上させるという目標を達成しながら、重要な医療およびヘルスケア情報を収集し、患者ケアに集中することができます。

まとめ

医療機関は、患者ケアの提供方法と改善方法を常に再考しています。ASRのようなテクノロジーを使用することで、臨床医はコンピュータやデバイスの代わりに患者とやり取りする時間を増やすことができます。ヒューストン・メソジストが患者と臨床医の両方をサポートするデジタルトランスフォーメーションの旅を続ける中で、患者とのやり取り中に有意義なコミュニケーションを増やすことに重点を置くことは、ヒューストン・メソジストにとって重要な焦点です。ヒューストン・メソジストは、最も幅広いサービスと深みを備えた最も経験豊富なクラウドプロバイダーで新しいサービスを構築することで、臨床医や患者のニーズに合わせたソリューションを作成できることを認識しました。

他のヘルスケアのお客様には、今日から AWS アカウントチームと会話を始めることをお勧めします。そうすれば、増え続ける当社の HIPAA 適格で安全性が高く、信頼性の高いサービスを利用してソリューションを構築する方法について詳しく知ることができます。

ヒューストン・メソジストの EVP 兼最高イノベーション責任者、Roberta Schwartz が HLTH 2020 セッション、”Houston Methodist, AWS & Pariveda Enabling Voice Technology in Hospitals” について語る予定です。AWS がヘルスケア業界をどのように変革しているかについては、AWS のヘルスケアおよびライフサイエンスをご覧ください。

著者について

Carter Tims

Carter は AWS の非営利ヘルスケアアカウントエグゼクティブであり、テキサス、ルイジアナ、オクラホマ、アーカンソー州のプロバイダー組織を AWS のクラウドイニシアチブでサポートしています。カーターは主題の専門家チームを率いています。彼の使命は、AWS と Amazon のサービスを通じて、お客様のビジネスの改革を支援することです。

Brian Warwick

Brian は、AWS でヘルスケアソリューションを構築するグローバルな AWS パートナーをサポートするソリューションアーキテクトです。ブライアンは、ヘルスケア業界を変革するために、お客様が最新のテクノロジーを活用できるよう支援することに情熱を注いでいます。

Tom Burge

Tom は AWS のシニアソリューションアーキテクトで、テキサス州とその周辺地域の非営利医療提供者を支援しています。トムは、クラウド管理と VMware テクノロジーの分野における専門家であり、彼の目標は、お客様が組織がクラウドを機能させるための信頼できる基盤を構築できるように支援することです。

本ブログの翻訳はソリューションアーキテクトの大井が担当致しました。