[論文レビュー] Research Opportunities and Visions for Smart and Pervasive Health

Elizabeth D. Mynatt, Gregory D. Hager+5 more|arXiv (Cornell University)|Jun 28, 2017

Wireless Body Area Networks被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、センサー技術、データ分析、サイバーフィジカルシステムの進展を活用して、上昇する医療費と慢性疾患の負担に対処するため、スマートでパーソナライズドヘルス分野における変革的で研究的機会を提示している。患者中心で文脈に配慮したヘルスエコシステムを提唱し、社会的・環境的要因を統合することで、特に慢性疾患および精神的健康問題の予防、診断、管理の向上を図る。

ABSTRACT

Improving the health of the nation's population and increasing the capabilities of the US healthcare system to support diagnosis, treatment, and prevention of disease is a critical national and societal priority. In the past decade, tremendous advances in expanding computing capabilities--sensors, data analytics, networks, advanced imaging, and cyber-physical systems--have, and will continue to, enhance healthcare and health research, with resulting improvements in health and wellness. However, the cost and complexity of healthcare continues to rise alongside the impact of poor health on productivity and quality of life. What is lacking are transformative capabilities that address significant health and healthcare trends: the growing demands and costs of chronic disease, the greater responsibility placed on patients and informal caregivers, and the increasing complexity of health challenges in the US, including mental health, that are deeply rooted in a person's social and environmental context.

研究の動機と目的

• 技術主導のイノベーションを通じて、慢性疾患の増加する国家的負担と上昇する医療費に対処すること。
• 患者および非公式な介護者に求められる責任の増大に応えるために、支援的で知的なヘルスシステムの開発に応えること。
• パーソナライズドヘルス技術に社会的・環境的健康要因を統合し、集団の健康状態の向上を図ること。
• 計算、センシング、データ分析を統合することで、現実世界への影響をもたらす変革的で前例のない能力を進展させること。
• スケーラブルで持続可能な健康ソリューションの創出を目的として、コンピューティング、健康科学、社会的分野の間での横断的協働を促進すること。

提案手法

• 主な技術的基盤を特定：埋め込み型センサー、リアルタイムデータ分析、ネットワーキングシステム、高度な画像診断技術。
• 個々の健康状態に継続的に適合する対応可能なサイバーフィジカルシステムのフレームワークを提唱。
• 社会的・行動的・環境的要因からの文脈データを、健康モニタリングと意思決定に統合すること。
• 継続的なセンシングとフィードバックを通じて、反応的治療ではなく予防的・能動的ケアを支援するシステムの設計。
• 信頼と導入を確保するため、プライバシーを守るデータ収集とユーザー中心の設計を強調すること。
• コンピューティング、ヘルスインフォーマティクス、行動科学をつなぐ横断的で協働的な研究を推進すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 パーソナライズドコンピューティング技術は、臨床施設外の環境で長期的かつ継続的な健康モニタリングをどのように支援できるか？
• RQ2 社会的および環境的要因は、効果的で文脈に配慮した健康介入を形成する上で果たす役割は何か？
• RQ3 知的な、適応可能なヘルスシステムは、患者および介護者の関与をどのように向上させられるか？
• RQ4 パーソナライズドヘルスデータ収集におけるプライバシーと信頼を確保するために、どのような技術的および倫理的フレームワークが必要か？
• RQ5 スマートヘルスシステム分野の研究は、慢性疾患管理および予防におけるスケーラブルで持続可能な改善をどのようにもたらせるか？

主な発見

• センサー、データ分析、サイバーフィジカルシステムの統合により、従来の臨床的環境を超えた継続的かつリアルタイムの健康モニタリングが可能になる。
• 個々の行動的および環境的パターンに応じて反応するデータ主導型の介入によって、慢性疾患管理は著しく改善できる。
• 精神的健康課題は、社会的および環境的文脈に深く影響を受けており、包括的で文脈に配慮したヘルステクノロジーの必要性が高まる。
• 患者および非公式な介護者の関与は、長期的な健康結果において極めて重要であり、技術はその役割を支援するように設計されなければならない。
• 変革的で前例のないヘルスイノベーションには、コンピューティング、健康科学、社会的研究の間での横断的協働が不可欠である。
• 現在の医療制度の上昇するコストと複雑さは、スケーラブルで知的かつ予防的なヘルステクノロジーによって緩和可能である。