いつでも、臨床検査室が診断需要を満たすために必要な検査、試薬、消耗品に安定してアクセスできるようにすることはサプライチェーンの大きな課題であり、この課題はヘルスケアシステム、製造業者、販売業者、そして個々の検査室にも共通しています。
しかしパンデミックが起こると、その課題がほんの一瞬のうちに一段階深刻なものへと変わります。COVID-19 が 2020 年の初めに世界中に広がると、SARS-CoV-2 の検査を開発・販売するメーカーは、需要が急増していることを認識しました。もちろん物資はすぐには追いつきませんでした。
カナダでは、大手の診断メーカーと人工知能（AI）を専門とするコンソーシアムである IVADO Labs の協力により、検査、試薬、消耗品を公平かつ合理的に配分する予測モデルの構築が可能になりました。このアプローチは、極めて厳しい状況下でストレステストされましたが、平常時における多様な臨床検査室ニーズのサプライチェーン管理にも応用できる可能性があります。
パンデミックが2020年初頭に北米全体に拡大した際、IVD製造業者のカナダの関連会社には、その国にサービスを提供するために1週間に限られた固定数のSARS-CoV-2検査が割り当てられていました。しかし、それらを取りまとめるのは簡単ではありませんでした。各検査を実行するには十数種類の消耗品と試薬が必要であり、毎週これらのすべての検査を臨床検査室で使用できるように、正確に正しい割合で配布する必要があります。
検査、消耗品、試薬の組み合わせを最適化することが唯一の目標ではありませんでしたチームは、テストの割り当てが限られているだけでは地域の需要を満たすのに十分ではないことを知っていましたが、特定のラボやコミュニティを除外しない形で割り当てたいと考えていました。そこで 彼らはIVADO Labs に目を向けました。
通常、IVADO LabsのAI専門家は、収益を最適化するために、組織がより正確にサプライチェーンを予測するのを支援します。しかし、このプロジェクトはそうではありませんでした。「これは収益についてではありませんでした」と、IVADO Labsの共同設立者兼科学ディレクターである Andrea Lodi は述べています。「唯一の重要な部分は、製品が適切な時期に適切な場所で患者に必要な検査サービスを提供できるようにすることでした。」カナダでそれを達成する必要性は非常に差し迫っており、Lodi と同僚たち は協力を急いでいました。
しかし、サプライチェーン管理を専門とするAI研究者にとっても、このプロジェクトは簡単なものではありませんでした。IVADO Labsのチームは通常、季節的な変動や需要に影響を与える他の要因を把握するために、2年分のセールスデータを用いてAIモデルを構築しています。SARS-CoV-2検査に関しては、わずか2週間分のデータしかありませんでした、と IVADO Labsの製品管理ディレクター Jack Klejka は振り返っています。プロジェクトの進行に伴って時間の経過とともにより多くのデータを組み込み、試験プロトコルに考慮を入れて、どの試薬と消耗品が必要かを理解しました。
「すぐに完璧なものを手に入れるという問題ではありませんでした」とKlejkaは述べています。「私たちは進むにつれて複雑さを拡大し続けました。」
IVADO Labsのチームは、意思決定の指標となる2つの基準を選択しました。(a) 各ラボの使用能力、および(b) 各州の人口当たりの陽性症例数に基づく感染病流行率です。AIモデルは、検査ニーズを予測し、それに応じて供給を割り当てるために、この基準を他の多くの情報と共に使用します。もし国内のある地域でアウトブレイクが発生した場合、このモデルは調整し、必要の多い地域への供給を増やしつつ、そこまで必要のない地域の供給を減らします。
COVID-19の真っ只中において、IVADO Labsは短い期間でモデルを構築し、その新しいアプローチが機能しました。導入からわずか8週間で、AIモデルは精度を80%以上改善し、検査能力を平均で10%向上させました。AIの精度は印象的であり、予測は通常、実際の消費量と週当たり20キット未満の差異に収まりました。また、検査室の従事者は、週ごとの割り当てボリュームの変動が78%減少したことで満足度が高まり、安定性が増し、リソース計画が立てやすくなりました。
このプロジェクトの成功に基づいて、IVADO LabsはすでにAIを活用したサプライチェーン予測モデルを他のテストや他の国に拡張する方法について議論を進めています。「このプロジェクトを開始したとき、COVID-19以外にも可能性があることが明らかになりました」とKlejkaは述べています。「データを取得するたびに、何かを最適化する機会があります。」
LodiとKlejkaは、Helene Desmarais、Arnold Liwanag、Guy Desaulniers、Guillaume Rabusseau、Parnaz Tabrizian、Florian Soudan、Nabila Remil、Shima Nikfal、Benoit Bourbeauを含む、IVADO Labsの他のチームメンバーを称賛しています。
