26. 医工学テクノロジー

26・1 はじめに

超高齢社会を迎えた日本においては,健康寿命の延伸に向けて,医療費や医療従事者に対する負担を増やすことなく,疾患の早期発見・早期治療を,達成させることが極めて重要な意義を持つ.そのためには,すぐれた医療機器や健康機器,医療・福祉技術の創出が必要不可欠となる.これらを背景に,本会を含む12学協会により,医工連携に貢献できるものづくりを基盤とする工学各分野の研究者・技術者が医療の最前線にいる医学者と共通な基盤で融合できる場として「日本医工ものづくりコモンズ」(以下,ものづくりコモンズ)が2009年に設立された.また,同2009年には,本会の内部でも大きな動きがあり,部門横断型の医工学テクノロジー分科会が発足し,2011年から本推進会議に発展した.機械力学・計測制御部門,流体工学部門,計算力学部門,バイオエンジニアリング部門,ロボティクス・メカトロニクス部門,情報・知能・精密機器部門からの協力を得て,2013年より材料力学部門,熱工学部門,マイクロ・ナノ工学部門,2014年より基礎潤滑設計部門も加わり,2016年には3年間の設置期間延長が認められ,その活動の規模を広げてる.このような経緯を考慮して,「ものづくりコモンズ」の設立・維持に大きく貢献し,この分野全体を牽引してきた谷下一夫氏に,本推進会議の直接的な活動に加えて,広く医工連携に関係した事柄についてご説明頂いた(26・2に詳細記述).また,本推進会議の代表的活動として,年次大会におけるOS「医工学テクノロジーによる医療福祉機器開発」がある.本OSをみることで,医療福祉機器に関する研究の動向を読み取ることができる.このOSの内容については,白石俊彦氏に説明して頂いた(26・3に記述).さらに,2016年度は,年次大会にて「ものづくりコモンズ」との連携のもと,本推進会議を構成する10部門との合同ワークショップ「医工学連携の実際-国産医療機器開発に向けて-」を開催した.この内容については,辻内伸好氏にその概要の説明をして頂いた(26・4に記述).

以上,時代の背景および日本機械学会が社会に果たすべき役割として,本学会における部門横断型組織である「医工学テクノロジー推進会議」の役割が益々重要になってきている.

〔高木 周 東京大学

26・2 ものづくりコモンズ

26・2・1 概況

医療現場のニーズに基づく医療機器開発がさらに進展している.国レベル(日本医療研究開発機構AMED)のみならず,東京都や埼玉県などの地方自治体レベルでも積極的に医療機器開発に資金提供をしており,医工連携の活動が加速している.臨床医学の学会でも医工連携に対する関心が高まっており,特に機械学会は循環器医学分野の中心的な存在である循環器学会や脳血管治療の最先端で走っている脳神経血管内治療学会とは正式に提携して,機械学会とのジョイントセッションが立ち上がり,医学側の先生方には大変好評である.

26・2・2 医療者と工学者による共有と共創

優れた医療機器開発を実現させるためには,医療現場の価値感を工学者が共有して,医療者と工学者が継続的持続的に協働活動(共創)を行う事が必要である.分野間の壁が厚い我が国では,このような共有と共創の実行が難しい時代が続いていたが,この5–6年では,相当状況が変わってきており,医療者と工学者の共有と共創が実行可能な環境が整ってきている.その最も顕著な動きが,臨床医学の学会大会での医工連携交流である.2012年に横浜で開催された日本内視鏡外科学会総会で,臨床医学の学会としては初めての医工連携出会いの広場という企画が実行され,盛況なイベントとなり,その後日本関節鏡・スポーツ・膝整形外科学会,日本看護理工学会などでも同様な企画が実行された.さらに,血管内治療デバイスを主として扱う日本心血管インターベンション治療学会や日本脳神経血管内治療学会においても医工連携の交流会やセッションが立ち上がり,医療者の工学に対する関心度と理解度が高まっているのは,画期的な出来事と思われる.しかしながら機械学会が,既に臨床医学の学会と連携して,医工連携交流会やジョイントセッションを立ち上げている事実が,意外と機械学会内で広く知られていないのではと懸念される.是非とも多くの部門で,医療者の要望に積極的に答えて頂きたいと思われる.

共有として,特筆すべき顕著な活動は,医療機関における交流会の開催である.コモンズが正式に国際医療研究センターと提携して,定期的にMINCの会を開催して,医療研究センターで提起された医療ニーズとのマッチングの検討を行い,ニーズに即した開発チームを立ち上げている.さらに,規模の大きい交流会は,東京都が立ち上げた医工連携の事業である東京都医工連携HUB機構により実行されたクラスター研究会における医療ニーズの発掘である.クラスター研究会は,慈恵医大,国際医療研究センター,帝京大学病院などの医療機関で開催され,それぞれの医療機関の医療者が医療現場のニーズを発表し,参加したものづくり企業とのマッチングを目的としている.2017年3月時点で,330件の医療ニーズがクラスター研究会で集積されて,HUB機構のホームページで公開されている.

医療現場のニーズとのマッチングにより,開発チームが立ち上がり,いよいよ医療者と工学者との共創が始まる.成功している医療企業の開発事例を調べてみると,医療者と工学者との継続的持続的な協働活動が基盤になっている例が圧倒的に多い.医療者と工学者の共創には,言葉の障壁など(専門用語がお互いに理解不能)があり,円滑に共創を行うためには,人材育成の必要性が指摘される.米国の大学と比べると医用生体工学の人材育成の体制が日本の大学では圧倒的に遅れており,共創を可能にする人材育成も機械学会として取り組む課題と思われる.

〔谷下 一夫 早稲田大学

26・3 医療福祉機器に関する研究の動向

日本医工ものづくりコモンズの発足を受け,本会の窓口組織としての役目が大きい本推進会議であるが,推進会議単独でも活動を行っている.その代表的なものが,年次大会におけるOS「医工学テクノロジーによる医療福祉機器開発」である.本OSをみることで,医療福祉機器に関する研究の動向を読み取ることができる.

近年の特徴として,医療福祉のあらゆる場面において最先端の機械工学が導入され始めていることが挙げられる.つまり,術前の診断から治療,その後のリハビリや日常生活における支援技術,さらにはそれらの教育訓練システムの研究開発が進められているのである.また,当該分野における技術は,多くの技術をインテグレーションした研究開発が多かったが,それらの基礎研究として独自のデバイスの研究開発も進められ,機械工学としての幅が広くなってきている.

例えば,診断や治療については,振動覚検査装置の開発[1],ホウ素中性子捕捉療法の開発[2],リンパネットワークを利用した薬剤送達法の開発[3]などがある.リハビリや日常生活における支援技術については,箸を用いた食事支援ロボットシステムの開発[4]などがある.教育訓練システムについては,血液透析における操作教示システム[5]などがある.

上述の研究をみてもわかるように,研究領域が診断,治療,リハビリ,生活支援,さらにはトレーニングと高齢者・有病者・障碍者を支援する機械や医師・理学療法士・看護師を支援する機械と幅広くなっているだけでなく,実際の患者を対象とした臨床研究のレベルに達しているものや企業と共同で行っているものなどそれぞれの研究が深化していることも確認できる.

医工連携を積極的に進めるためには,横断的な取り組みが重要となり,国内ではライフサポート学会・日本生活支援工学会と本会の共同主催で行っている学術講演会LIFE,生体医工学会,コンピュータ外科学会など,海外ではIEEE,EMBC,IFMBEなどにおいて多くの情報を収集することができる.これらの学会やさらに臨床系の学会との連携がさらに進み,ますます医工学の技術が進展していくものと考えられる.

〔白石 俊彦 横浜国立大学

26・4 医工学ワークショップ

2016年度年次大会(九州大学)にて日本医工ものづくりコモンズとの連携のもと,本推進会議を構成する10部門の合同企画としてワークショップを開催した.国レベル,地域レベル,医学分野で医工連携に関する様々な動きが加速し始めている状況を,機械学会員の皆様に理解頂けるきっかけになればと,企画したものである.

講演会は「医工学連携の実際–国産医療機器開発に向けて–」と題し,日本医工ものづくりコモンズから2名,昼休みを挟み,医学部・臨床医4名を講師にお招きし,医工連携の現状と現場の医師からの医療機器開発例や体制作りについて講演頂いた.

始めに,早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構研究院教授の谷下一夫氏により,「日本医工ものづくりコモンズの活動とその役割」と題して,2015年4月に日本医療研究開発機構(AMED)が設立されて,コモンズの活動の重要性が増して来ている現状が紹介された(26・2に活動の詳細記述).また,日本医工ものづくりコモンズ専務理事の柏野聡彦氏から,「製販企業の橋渡しによる医療機器開発」と題し,臨床現場から始まる医工連携について,臨床現場とものづくり企業・大学・高専の連携をスムーズに進める方策として,開発能力を持つ製販企業を仲立ちとした連携について紹介された.臨床現場と製販企業とのマッチングをすすめることで,公的資金の活用ポテンシャルが向上しデバイス開発が進むとのシナリオである.知財権と抵触しない形での展開の必要性について注意喚起があった.

次に,飯塚病院臨床工学部主任の井桁洋貴氏から,「飯塚病院における医工連携活動」と題し,2012年に院内にスタンフォード大学Thomas J. Fogartyが開設したFogarty Institute for Innovation(シリコンバレー)を参考に設置したイノベーション推進本部について,医師1名,臨床工学士4名,事務員3名の体制で,QC手法を用いた院内からのニーズ・アイデアの収集と評価,知財に関する手続き,臨床と企業とのブリッジとしての機能を持たせ,医工連携を積極的に推進しているとの紹介があった.

東京女子医科大学先端生命医科学研究所教授の正宗賢氏から,「東京女子医科大学における国産医療機器創出の仕組み作り」と題し,国産医療機器創出のための取り組みとして,①医学的な系統立てた知識を得るためのバイオメディカルカリキュラム,②国産医療機器創出促進基盤整備等事業の利用,③大学院博士課程における研究教育について説明が行われた.

鳥取大学医学部付属病院教授の植木賢氏から,「新しい医療機器の開発とイノベーション教育」と題し,鳥取大学が2012年から“発明楽(はつめいがく:造語)”という講義を開始しその中で“発明を生む4つの発想スキル”を重視して,内視鏡など現場直結型の医療機器開発が進んでいるとの紹介があった.

最後に,大分大学医学部臨床医工学センター教授の穴井博文氏から,「大分大学臨床医工学センターの取り組みについて」と題し,東九州地域の血液浄化,血管治療に係わる医療機器産業の集積を背景に,産学官連携による医療機器開発を推進するための“東九州メディカルバレー構想事業”について説明があった.大分大学と医学部付属病院で実施中の,①医療機器開発の各段階に沿った企業支援体制の構築,②企業研究者を対象とした支援事業,③医療現場のニーズ収集と情報管理の一元化サイト(CENSNET)の運営など具体的な展開について紹介された.

以上のように,医工連携の現状は,医療現場からものづくり現場へのアプローチも加速しており,AMEDの医療機器開発に対する開発資金と医療現場,ものづくり現場のマッチングのための仕組み作りが重要であることが認識できた.しかし,シーズ・ニーズの一元化と製販企業も巻き込んだ国産医療機器開発と知財権との抵触が,今後益々問題となる可能性があると各講師から指摘された.

〔辻内 伸好 同志社大学

26・3の文献

[ 1 ]
永田正伸・田上朋和・小山善文・大串幹・萩野光香, 感覚検査のための振動覚検査装置における加速度フィードバックによる振動発生器の制御, 日本機械学会2016年度年次大会DVD-ROM論文集,(2016-9), J2410101.
[ 2 ]
中川順達・高橋実・古林徹・有冨正憲, ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)中性子源用高速リチウム液膜流の安定性と膜内構造, 日本機械学会2016年度年次大会DVD-ROM論文集,(2016-9), J2410102.
[ 3 ]
藤井穂乃香・多田明日香・堀江佐知子・森士朗・小玉哲也, リンパネットワークを利用した薬剤送達法の開発, 日本機械学会2016年度年次大会DVD-ROM論文集,(2016-9), J2410104.
[ 4 ]
中川秀夫・北山一郎, 箸を用いた食事支援ロボットシステムの開発, 日本機械学会2016年度年次大会DVD-ROM論文集,(2016-9), J2410105.
[ 5 ]
金平蓮・大橋篤・藤本英雄, 血液透析における操作教示システム, 日本機械学会2016年度年次大会DVD-ROM論文集,(2016-9), J2410103.

 

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