ゲノムデータ、医用画像、臨床記録を含むマルチモーダルな患者データを動的に統合することにより、このシステムは継続的に更新される「デジタルツイン」モデルを生成します。それは患者の状態の変化をリアルタイムで追跡するだけでなく、さまざまな癌治療オプションの潜在的な効果を予測し、医療チームがより正確で個別化された医療ソリューションを立案するのを支援します。
分析には単一のCTスキャン、ゲノムレポート、または静的な臨床データに依存する医療用AIツールが多く、患者の状態の動的変化を包括的に理解することが難しくなっています。ポリユニバーシティ-health技術情報学部のローレンス・チャン教授が率いるチームは、患者中心のデジタルツイン・プラットフォームに基づく「AI仮想患者シミュレーションシステム」を開発しました。医療専門家向けのプラットフォームと患者向けモバイルアプリを組み合わせることで、患者の状態がリアルタイムで変化した際に予測分析を実行し、さまざまな治療オプションの効果をシミュレートします。臨床診断、状態のモニタリング、および治療評価に対して知的なサポートを提供します。このシステムは、病気の進行が複雑で治療オプションが多様、医療費が高額になる癌や重症ケアの分野に特に適しており、精密医療の発展に新たな推進力を注ぎ込みます。
マルチモーダルデータ間の微妙だが重要な病理的結びつきを特定するだけでなく、このシステムは「モニタリング・センチネル」としても機能し、患者のバイオマーカーや症状に異常が現れた場合に医療チームへ警告を発します
Lawrence Chan
このシステムの核心的な強みは、医療専門家と患者の緊密な協働を促進する点にあります。専用の医療プラットフォームは、ゲノムデータ、医用画像、病理報告、検査結果、臨床記録などのマルチモーダルデータを統合し、医師が患者の状態を包括的に把握して診断と治療の意思決定を強化し、多職種連携の診療会議や紹介プロセスを円滑化します。一方、患者向けモバイルアプリは患者が医療記録をアップロードしたり、日々の症状を記録したり、健康状態を追跡したりすることを可能にします。暗号化されたDeep Feature QRコードを通じて、医療データはクリニック間・病院間・デバイス間で安全に転送され、データ共有の効率を高めつつプライバシーを保護します。このシステムによって、患者は受動的に治療を受ける立場から、自身の健康管理に積極的に参加する段階へ移行し、医師と患者の協働関係をさらに強化します。
この技術の癌ケアおよび治療意思決定への応用を進めるため、研究チームは非小細胞肺癌患者に対する免疫療法反応を予測する臨床的・データ駆動型の多スケールAIフレームワークを導入しました。マルチモーダルなアプローチは、組織病理画像の特徴と、遺伝子発現プロファイルや癌種テキストなどの臨床データを効果的に統合します。Visual-Global Relation Fusion Network（ViGNet）と名付けられた新しいフレームワークは、マルチスケールのビジュアルエンコーダと遺伝子駆動エンコーダの双方を組み込み、AIが癌治療反応に密接に関連する画像・ゲノム特徴を分析できるようにします。
定性的および定量的な評価において、ViGNetは反応分類の基準手法を上回り、免疫療法反応予測における識別性能を82.55%に達しました。この画期的な研究は、複数ソースのデータの統合をより効率的に行えるようにし、臨床現場でのAI手法の実用的な展開を支え、個別化治療と臨床意思決定に重要な洞察を提供します。研究は国際誌 Medical Image Analysis に掲載されています。
チャン教授は次のように述べています。「AI仮想患者シミュレーションシステムは、診断・モニタリング・治療評価を統合した革新的かつ包括的なプラットフォームです。マルチモーダルデータ間の微妙で重要な病理的結びつきを特定するだけでなく、患者のバイオマーカーや症状の異常を検知した際に医療チームへ警告を出す“モニタリング・センチネル”としても機能します。この変革的な技術は、診断と評価の時間を短縮し、癌や他の重篤疾患を抱える患者に対して、より正確・効果的・個別化された治療計画の策定を支援します。」
この成果は、スペイン・バルセロナで開催されたMobile World Congress 2026で最近紹介され、その技術革新を讃える評価を得て、2026 Global Mobile Awardsの「Connected Health and Wellbeing部門 最優秀モバイルイノベーション」部門のファイナリストに選出されました。これは、健康技術とAI応用分野における香港理工大学の国際的な影響力を示すものです。
本プロジェクトは、香港理工大学のマイクロファンドおよびシードファンド、さらには粤港澳大湾区のイノベーションと起業家育成インキュベーションプログラムの資金を受けています。また、香港サイエンスパークのインキュベーションプログラムへの条件付き受け入れを得ており、商業化・産業化の新しいステージへと進んでいます。臨床現場への導入が着実に進むにつれて、収集される実世界データは薬剤開発、臨床試験、治療計画の最適化に活用され、医療イノベーションのエコシステムをさらに強化し、より多くの患者に利益をもたらします。
出典：香港理工大学
