世界初の“歩ける椅子”『archelis（アルケリス）』―販売前から国内のみならず、海外からも大きな反響を得ているこのウェラブルチェアを医工連携で開発するのは、横浜市鳥浜町に拠点を置く株式会社ニットー。開発を担当する同社代表取締役の藤澤秀行さんと、アルケリス・プロジェクトリーダーの飯田成晃さんにお話を伺いました。

建築現場、農業、警備会社…医療以外の立ち仕事や足に障がいを持つ人にもニーズがあった

現在、アルケリス・プロジェクトリーダーを務める飯田成晃さん（以下、飯田さん）は、つい1年半ほど前までは、医療商社に務めていたのだそうです。「テレビやウェブで、アルケリスの存在を知ったのですが、調べれば調べるほど、素晴らしい器具で、大変興味を持ちました。医療現場に導入して、医師の方たちに使っていただくことも、当初の自分の立場としては考えられましたが、販売するというよりは、“アルケリスを世の中に広めたい”という想いが強くありました。もしその一助になれたら、これほど嬉しいことはない。そう思っていたところ、ニットーと私の住まいが、なんと同じ金沢区内にあることが分かって、これはもう運命だなと（笑）。アタックしなければ、自分は一生後悔するだろう。結果がどうであれ、まずは直接アプローチしてみよう。そう思い立ち、藤澤社長との出会いがあり、今に至ります」

アルケリスは、本来、医師をはじめ、健常者の立ち仕事をサポートするために開発された器具。それゆえ、国内外の医師や医療商社など、医療関係者はもちろんのこと、それ以外にも、建築現場や農業、警備会社、また美容師や料理人など、長時間の立ち仕事に従事する人たちからの問い合わせも相次いでいるのだそうです。

「私たちが思っていたのとは違うところにもニーズがあるということを、お問い合わせいただく方から教えていただいています」と飯田さん。中でも、予想をはるかに超えていたのは、足に障がいを持つ人やその家族からの問い合わせが多いことだと言います。

「怪我によって、車椅子生活になった母親がいるのですが、これ（アルケリス）があれば、母が大好きな料理をもう一度、楽しめるようになるかもしれません」

「私は、片足の骨盤から下を切断しています。座ることもきびしく、寝転んだ姿勢も痛みを伴うため、立ち姿勢が一番ラクなのですが、片足なのでずっと立っていることは難しい状況です。とにかく試してみることはできませんか？」

アルケリスを装着してトレーニング中のパラアーチェリー・服部和正選手

パラアーチェリー選手に競技のサポート器具として、アルケリスを提供

「足の不自由な方にとって、アルケリスが、日常生活でお困りのことを解決できる一助になれればとの想いから、今後、医療現場以外の他分野への展開も視野に入れています」と藤澤さん。その第一歩ともいえるのが、パラアーチェリー競技歴20年、日本代表歴10年の服部和正選手とのプロジェクトです。

今年還暦を迎えた服部選手は、数多くの国際大会経験を活かし、東京パラリンピックの出場を目指す熟練のアスリート。普段は松葉杖で生活していますが、競技中は、それなしで立たなくてはなりません。アルケリスの存在を知った服部選手より、「ぜひ使ってみたい」との問い合わせがあり、今年2月18日、世田谷公園にある洋弓場で、引き渡しが行われました。

もし出場が決まれば、アルケリスを身に付けて競技を行う可能性も。「今後も、服部選手を応援していきます。メダルを獲れたら、私たちも嬉しいですね」

ネーミングにも“遊び心”を忘れない

今年5月、中国淅江省政府後援の国際デザイン賞「Design Intelligence Award」 (DIA賞)を受賞したアルケリス。ネーミングにも、独自のこだわりがあります。

「歩ける椅子という機能が表せて、覚えやすく、遊び心のあるネーミングって、何だろう？そう考えた時、アルケルイス→アルケリスにたどり着きました。一瞬、ギリシャ神話の登場人物と思う方もいらっしゃるのですが、実は私たちが考えた造語なんです（笑）」

現在は、量産に向けた製品開発を行っている最中なのだそう。「開発にも色んなフェーズがあって、これまでは、ウェアラブルチェアというものを実現するためにどういう機能にすべきかという部分に注力してきました。これからは、どうすれば適正価格で提供できるか、品質が安定するかといったことに力を注いでいきます」

幼少の頃から絵を描いたり、機構を考えたり、モノづくりが大好きだったという藤澤さん。「ただ作って、満足するのではなく、それを見てくれた人が“面白いね！”と感想をくださったり、驚いてくれたり…。反響をいただけることが、今も昔も、何より自身にとっての喜びです。まだ具体的には決まっていませんが、本年度中には、発売したいと考えています」

アルケリスがお目見えする日は、そう遠くないよう。待ち望む人も多い中、今後の動向に、さらなる注目と期待が募ります。

（※前編はこちら）

archelis
https://www.archelis.com/

株式会社ニットー
http://nitto-i.com/

「脊髄性筋萎縮症（SMA）」の患者の動きを、モーションキャプチャやアップルウォッチを使い3次元解析するプログラムを開発した岐阜大大学院の研究チーム。本来は薬の効果を数値的に可視化するためのものだが、将来的にはスポーツ選手や舞踏家、職人技が魅せる「動きの美しさ」を数値化できるかもしれない。そんな3次元解析プログラムが生まれた背景や、今後の応用についてなどを同大学院連合創薬医療情報研究科の加藤善一郎教授に伺った。

ぎこちない動きと、
スムーズな動きの違いは何か？

加藤教授は創薬に関する研究を続ける傍ら、現在も臨床医として同大学の小児科でさまざまな患者を診察。医療の現場で得た知見を活用し、いくつもの研究を同時進行させている。そのひとつの成果が、モーションキャプチャやアップルウォッチを使った世界初の3次元解析プログラムだ。これは、全身の筋力が低下していく「脊髄性筋萎縮症（SMA）」患者の体の動きを解析するために生まれた。

「脊髄性筋萎縮症は、まだ研修医だった約30年前に担当していたことがあったんです。当時は薬もなく、視線を使っての会話術などQOL（クオリティ・オブ・ライフ）を改善する程度のことしかできなかった。それから約10年後、『TRH』という薬を、岐阜大学独自で脊髄性筋萎縮症の患者に向けて臨床応用し始めたのですが、その薬効を定量的に評価する方法がないということに改めて驚いたわけです」

脊髄性筋萎縮症の症状を評価する際、これまでは『腕が上がらない＝0点』、『途中まで上がる＝1点』、『耳まで上がる＝2点』など大まかな評価方法が主体だった。

「でも、震えながら腕がぎこちなく上がるのと、スムーズに上がるのでは違いますよね？　『TRH』を投与すると、明らかに動きがスムーズになるわけです。これを臨床的には『滑らかになった』と表現します。しかし、その『滑らかさ』を評価する指標がなかった。これでは、薬を承認する機関に提出しても、どちらも手が上がっている状態と見なされ『治療効果ナシ』と判断されてしまう。そこで何かしらの指標が必要だと考えていました」

加藤教授は、遺伝子の変異によって生まれる病気の研究でも知られている。なかでも、免疫異常の原因物質（分子構造）を世界で初めて『立体的（3D）』に捉え、新薬開発へと導いた功績が大きい。『ハイテク技術を用いて立体構造を解明していく』ことは得意分野なのだ。

「体の動きを3Dで表現しようと考えたときに、スポーツの世界ではモーションキャプチャを使っているなと思ったんです。そこで、学内に眠っていた装置を引っ張り出して計測をしてみました。しかし、既存の方法論では臨床現場で必要とされる評価ができない。つまり、ぎこちなく上がる手と、滑らかに上がる手の違いを数値化できなかった」

モーションキャプチャとは、複数の赤外線カメラを並べた場所でマーカーと呼ばれる小さな球体を体に取り付ける。すると、カメラがマーカーの動きを捉え、軌道を計測していくというものだ。主に、正常な動きと比べてどれくらいズレているのかを計測するものであり、また正常値とされるものは健常者を対象としたものであった。

シンプルを極めたら、
アップルウォッチでも測定できることが判明

「臨床的な所見をどうすれば数学的に表現できるかを試行錯誤をしているとき、大学行きのバスの中で出会った方に話しかけてみたら、偶然にもコンピューターサイエンスを専門とする松丸先生だったわけです」

共同研究者である松丸直樹さんは、会津大学のコンピュータ理工学部、米国ウェイン州立大学コンピュータ研究科を経て、ドイツのフリードリッヒ・シラー大学コンピューターサイエンス研究科で理学博士となった人物。しかし、そんな専門家とタッグを組んでも『滑らかさ』の指標づくりには5年の歳月がかかった。

「できあがってみれば、1ヶ月もあればできたと思えるかもしれない（笑）。基本的な計算方法は、かなり早い段階でほぼ決まっていました。でも、患者さんにお願いするタスク（動き）と、我々が考えている解析手法がフィットするかなども含め、実証して検証して、最終的な計算まで詰めるのに時間がかかったんです」

一般的に、ぎこちない動きとスムーズな動きの違いは、モーションキャプチャを使いマーカーがブレる姿を表現すればいいと考える。そこで『ブレ』とは何かを考えたとき、加藤教授らは『空間精確性』（反復運動した際の、軌道の差を体積に似た数値として算出）と、『滑らかさ』（連続するベクトルの変化のズレから軌道の歪みを算出）というふたつの指標を取り入れた。

「一般的なモーションキャプチャは、20～30個のマーカーを取り付けるので、それもまたモーションキャプチャが臨床現場で敬遠される要因です。そこで、我々はできる限りシンプルなものを作ろうと思い研究開発した結果、マーカーが1つあれば解析できることがわかりました。その副産物としてアップルウォッチに内蔵されている加速度センサーなどを使っても、ほぼ同じ『空間精確性』『滑らかさ』という解析指標を使って評価できることがわかりました。実際の計算式はまったく別物なのですが（笑）」

モーションキャプチャを使う場合は、赤外線カメラなどの装置が必要になるが、アップルウォッチなら専用のアプリを使うだけ。これならば、町のクリニック、さらには在宅でも測定することができる。そうなると、遠隔医療の領域まで広がっていくことが予想される。また、動画に比べてモーションキャプチャやアップルウォッチからのデータは、せいぜい数十キロバイト。そのため、データのやり取りや保存も容易だ。今後、世界中からモーションキャプチャやアップルウォッチからのデータが集まれば、脊髄性筋萎縮症の子どもの標準値も決まってくる。すると、データ解析の手法にも広がりが生まれるかもしれない。

動きの滑らかさを追求すると、
「美」とは何か？ にたどり着く

「運動機能を定量評価できるということは、薬の効果を可視化できるだけでなく、逆にどれくらいのペースで悪くなっていくのかもわかります。実は、そこもよくわかっていない部分なんです。また、神経疾患や筋肉疾患の患者さんだけでなく、発達障害の方へも応用できると思われます。さらには、スポーツや踊り、伝統芸能の世界で『キレ』や『美しさ』などと呼ばれる曖昧な表現も、数値で表現できるかもしれません」

私たちがプロのスポーツ選手やダンサーを見たとき、「動きに優雅さがある」「動きにキレがある」などと感心する場面は多い。しかし、なぜそう感じるのかを数学的に表現する術はこれまでになかった。しかし、『空間精確性』と『滑らか』さという指標を応用すれば、従来は曖昧だった『美』の領域へと踏み込むことができる。

「モーションキャプチャはスポーツの分野だけでなく、CGの世界でも使われていたりと、世界中にはさまざまなデータがあります。それらの過去データを使い、我々の解析プログラムで新しい評価軸を得ることができる。そうなると、医療とは違う業界でまったく新しい使われ方が生まれる可能性がある。そうなったら面白いですよね」

最後に、現在気になっている技術についてお話を伺った。

「アップルウォッチなど、ウェアラブルデバイスの進化に注目しています。今後さらに小さくなれば、指の繊細な表現も測定できるなど、ハード面の発達によって次なる展開が生まれる気がします」

加藤善一郎（Zenichiro Kato）
1990年　岐阜大学医学部医学科卒業、岐阜大学医学部小児科入局。
1997年　岐阜大学院医学研究科修了（医学博士）、奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科（国内留学・研究員）
1998年　岐阜大学医学部 助手（小児科）
2004年　岐阜大学医学部 講師（小児科）
2005年　ハーバード大学分子細胞生物学留学 客員研究員
2010年　岐阜大学医学部 准教授（小児科）
2011年　岐阜大学大学院医学系研究科 臨床教授（小児病態学）
2014年　岐阜大学大学院連合創薬医療情報研究科 教授（構造医学）、岐阜大学大学院医学系研究科 教授（小児病態学）