医療 MEDICAL

名医の手技とチームプレイをすべて再現!高精度360°VRで医療研修が進化する

浅羽 晃

医師不足が顕在化するなか、医療の技術向上には、名医から新人、若手への技術継承が不可欠だ。わけても外科手術においては研修の重要性が増しているが、従来型の研修では効果に限界がある。たとえば、大勢の研修医が同時に実践的な研修を受けることは手術室のスペースの都合上できない。そこで注目されているのがVRである。高精度の360°VRを用いれば、執刀医の視点で、手元ばかりでなく、手術室で起きていることを全体的に見渡すことができるのだ。医療研修VRの制作を手がける株式会社ジョリーグッドの上路健介代表取締役 CEOにお話をうかがった。

技術を後継者に伝えるためにも
名医による手技のVR化は必要

高精度360°VRのコンテンツ制作やVRを用いたソリューション・サービスを主要業務としているジョリーグッドは、2018年以降、2作の医療研修VRを制作している。1作目は不整脈の一種である心房細動の手技のVR化で、ヘルスケアにおけるリーディングカンパニーである、ジョンソン・エンド・ジョンソンと共同開発した。2作目は岩手医科大学とのコラボレーションによる、椎体置換術のVR化だ。これらはジョリーグッドが注力する人材育成ソリューション「Guru Job VR(グルジョブ・ブイアール)」の先進性と有効性を示すものとなっている。


JOLLYGOOD!:椎体置換術VRメイキングダイジェスト (岩手医科大学整形外科講座)

「VRを使った研修が世界的なブームになっているなか、Guru Job VRは、高精度なVRテクノロジーと独自に開発したVR内行動解析AIエンジンにより、安価で高機能なVR研修をワンストップで提供するサービスです」

VRについて、主にエンターテインメントの分野で活用される技術と認識している人は少なくないだろう。たしかに、VRという言葉が広く知られるようになったのはゲームやアトラクションで脚光を浴びたからだし、身近に体験できるVRはエンターテインメント関連のものが多い。しかし、VRはさまざまな分野に革新をもたらす技術だ。その好例が研修なのである。

「たとえば、高所からの転落といった重大事故の恐れもある造船工場の安全教育です。VRゴーグルをつけて現場を疑似体験することにより、安全を確保しながら、危険予知を身につけることができます。また、従来の研修は現場の作業を止めることや、講師役が現場での通常業務を離れることにより、生産性を低下させますが、VR研修にすればそうした問題も解消されるのです」

VR研修のメリットは、ゴーグルさえあれば、何人でも同時に研修を受けられる点にもある。VRと医療研修のマッチングの良さは、このメリットによるところも大きい。外科医を志す研修医にとって、優れた執刀医の手術を見学することは得難い体験となる。しかし、手術室に大勢で立ち入ることは不可能だ。

「VRにすれば、大勢が同時に、また、離れた場所にいても研修を受けることができます。不整脈手術も椎体置換術も、名医中の名医の手術をVR化することにメリットがあったと考えています。技術の継承は大事ですから、大教授、大先生が退官・退職される前に、手術をVR化して残す必要があり、そういう引き合いはけっこうあります」

助手や看護師の動きも知ることで
医師としての総合力が高まる

参加者デバイスの一斉操作や、プロジェクション機能など、研修をスムーズに進めるための機能が充実している。

HDVカメラによる俯瞰映像など、手術の動画を用いた医療研修はこれまでにも行われていた。Guru Job VRの医療研修が従来の医療研修と決定的に違うのは、執刀医の手元だけではなく、手術室で行われていることのほぼすべてを再現できるところにある。

「執刀医というのは、内視鏡の画面とかバイタルサインの画面とか、いろんな画面を見ながら手術を行っています。それらをどのタイミングでチェックしているか、あるいは第一助手がどのようにサポートして、執刀医に声をかけているか。そうしたことは俯瞰映像では押さえられないのです。必要な機器や機材を執刀医に手渡す看護師の動き、執刀医と看護師の連携も手術の質を左右します。手術はチームプレイですから、本当の意味での手術の記録は360°カメラでなければできないのです」

もちろん、手術においては、執刀医の技術が最も大きなウエイトを占める。しかし、このタイミングで第一助手とはどんなやり取りをしているか、看護師はどんな動きをしているか、そうしたことを知っておくことが、医師としての総合力を高めるのではないだろうか。

「名看護師というのは、器具の並べ方にしてもうまいんですよ。我々は名医と名看護師のセットで、ベストな手術を収録しています」

すなわち、Guru Job VRの医療研修VRは、研修医だけでなく、経験を積んだ医療従事者にとっても有用な動画ということになる。そのレベルにまで医療研修VRの質を向上させるために、ジョリーグッドも総力を結集した。

「360°カメラで撮るのは誰でもできますが、それを医師の視点で撮れるという手法にしているのは我々の技術です」

ジョリーグッドは撮影ツールの開発も手がけており、一例としては、ハンズフリー撮影が可能なウェアラブルマウントシステムだ。カメラを支えるアームが映らないマウントシステムを独自開発している。しかし、手術の撮影においては、執刀医がカメラを装着するわけにはいかないので、手術の妨げになることなく、手術室全体を撮影できるような位置にカメラを吊るすための装置をつくった。手術の手順の確認、撮影のシミュレーションも緻密に行っている。

「手術中、このタイミングで機材をどける、このタイミングで機材を入れるということが繰り返しありますから、分単位の非常に細かいタイムスケジュールを立て、撮影しました。」

5Gのサービス開始によって
VR研修が医療研修の標準に

医療サイドの評価も高いことで、上路氏は医療研修VRの将来に大きな手応えを感じている。

「いままでの研修は、整形外科であれば、2Dの映像を見せてパワーポイントで説明したり、模擬骨を使って実習をしたりというものでした。説明を受けただけで、いきなり実習に入っても、よくわからないということがあったでしょう。それをVRにすると、こういうふうに切開して、椎体を切除し、交換するということが名医の視点で体験できるのです。VRで研修してから実習すると結果は違うだろうと、先生も言ってくれています」

Guru Job VRにはAIエンジンも組み入れている。制作者が意図した視点と、ユーザーが見た視点の差異を分析することで、研修の質を高めることができるのだ。医療研修VRについても、利用者が増えることにより、研修の効果は上がっていくことになる。

「この6月に東北整形災害外科学会における椎体置換術のVRハンズオンセミナーで使われるなど、医療研修VRが利用される機会は増えていきますし、さまざまな手術のVR化を進めていく予定です」

今後は介護の分野でVRを活用することも視野に入れている。

「介護研修では、介護を受ける方の目線に慣れることが大事だと思います。介護士の方が、介護を受ける側の体験をしておくと、精神的なストレスも軽減されるのではないでしょうか。リハビリにおいては、しっかり歩けていたときの体験をしながら歩行訓練をすると、効果が違うとされますから、VRは役立つはずです」

ジョリーグッドは、ジョンソン・エンド・ジョンソン、NTTドコモと共同で、NTTドコモが提供する第5世代移動通信方式(5G)とジョリーグッドのVR技術を融合させた遠隔リアルタイム医療研修VRサービスの実証実験をスタートさせた。5Gのサービス開始は2020年。VR研修が医療研修のスタンダードになる時代は近い。

上路健介(Kensuke Joji)
1973年、岩手県生まれ。テレビ局、広告会社にて新規事業開発20年を経て、2014年、株式会社ジョリーグッド創業。2015年、プロフェッショナルVRラボ「GuruVR」を立ち上げ、メディア向けVR導入ソリューションはテレビ業界トップシェア。2017年、VR内の行動データを解析するAIエンジンを発表。2018年には、VR×AI人材育成ソリューション「Guru Job VR」 を発表し、造船や食品工場、医療の現場研修のVR化を、大手パートナー企業らと手がける。企業理念として、「テクノロジーは、それを必要としている人に使われて、初めて価値がある」を掲げている。

(text: 浅羽 晃)

(photo: 増元幸司)

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医療 MEDICAL

VRで辛いリハビリをエンタメに。医学会の風雲児が仕掛ける「mediVR」の挑戦【the innovator】前編

飛田恵美子

周囲に広がるのは畑。前方にいる人が屈んで野菜を収穫し、こちらに投げる。受け取るために手を前に伸ばす——。これは株式会社mediVRが現在開発しているVR(仮想現実)プログラムの中のひとコマだ。ゲームのようだが、主目的は楽しむことではなく運動リハビリテーションにある。開発の背景には、どんな課題があったのだろうか。代表取締役の原正彦氏に話を伺った。

上半身の体幹バランスを鍛えるプログラム

まずは、このVRプログラムについてもう少し詳しく紹介しよう。メインターゲットとして想定しているのは、歩行機能に何らかの問題を抱えている脳梗塞患者やパーキンソン病患者、高齢者だ。歩行には、下肢の筋力と上半身のバランスが必要とされる。mediVRが開発を進めるのは後者の領域、上半身の体幹バランスを鍛えるためのリハビリテーションプログラムだ。現役の医師でもある原氏は、その狙いをこう説明する。

「健常者にとって、手を前や横に伸ばす動作は難なくできるものですよね。しかし、脳梗塞後の患者にはそのコントロールが難しく、少し体を傾けるだけでバランスを崩してしまいがちです。そして、上半身がスムーズに動かないと、バランスを保持するために足が硬直してしまい歩行に障害が出ます。

止まっているエスカレーターを歩くと、不思議な感覚に陥るでしょう。あれは、小脳が覚えているバランスと視覚情報がミスマッチを起こすからなんです。脳梗塞後の患者にも同じことが起きています。今までの感覚で同じ動作ができないため、強烈な違和感を覚えて歩けなくなってしまうのです。

この状態を打開するには、自転車に乗る練習のように、何度も同じ刺激を与えて体幹バランスを小脳に記憶させないといけません。“これくらい前に手を伸ばすと体幹がどれだけ崩れるか”といったことを体と脳に覚えさせるのです」

ヘッドマウントディスプレイを装着すると、VR空間上に座標が現れる。コントローラーを持ち、その座標まで手を伸ばす。こうすることで、手を伸ばす距離や方向を定量的に指示することが可能になるのだ。

「これまでリハビリの現場では、医師や理学療法士が定量的に指示を出すことができないという課題がありました。“手を30センチ上げてください”と言われても、患者さんは“30センチってどの位?”と戸惑いますよね。そのため指示が曖昧になりやすく、負荷する刺激の強度が毎回バラバラになりがちでした。これでは医療者側も患者側もフラストレーションが溜まりますし、定量的な評価を下すことができません。リハビリで大事なのは、その人ができる最大のことを繰り返し練習すること。そのためには、定量的な指示と評価が欠かせません」

リハビリ領域においても、「神の手」と呼ばれる医師や理学療法士は存在する。患者の小さな変化に気づき、PDCAサイクルを回していける医療者が担当すると、治療効果は目に見えて変わるという。定量指示・定量評価が可能となるVRプログラムは、一部の優秀な医療者の「感覚」を、より多くの医療者に与えるものだ。それは、リハビリの質が全体的に底上げされることを意味する。

定量指示・定量評価はこのVRプログラムの大きな特徴だが、もうひとつ見逃せない特徴がある。それは、運動機能と認知機能を同時に訓練できるデュアルタスク型のリハビリという点だ。

「自転車に乗った高齢者が狭い道で人とすれ違うとき、自転車から一旦おりる場面を見たことがありませんか? “自転車を漕ぐ”“危険を回避する”というタスクを同時に行うと混乱するので、直感的にタスクを削ってシングルタスクに落とし込んでいるのです。でも、認知機能が低下するとそれもできなくなります。歩いているときに話しかけられただけで転んでしまう。“stop walking when talking”と言って、医学の世界では有名な現象です。

こうした転倒を予防するために重要なのは、軽い認知刺激と運動を組み合わせたトレーニングです。たとえば、“猿が木を揺らすとリンゴが落ち、それを受け取る”といったVRプログラムでは、“猿が奥の木に移ったから、次はあのあたりにリンゴが落ちるはずだ”と頭の中で計算し、手を伸ばすでしょう。これが自然と、デュアルタスクを処理する訓練になるのです」

「遊んでいたらいつの間にか歩けるようになっていた」を目指す

2018年5月現在、システム自体は既に完成し、安全性試験も終えているという。CTOの榛葉喬亮氏は、「いまはコンテンツとしての面白さや見せ方を追求している段階」と話す。

「手を座標まで伸ばすという基本的な仕組みは同じでも、見せ方はいくつも考えられます。たとえば、目の前に現れる悪役に対して印籠をつきつけるといった水戸黄門風の演出にすると、高齢者の方には馴染みやすいのではないでしょうか。海外で販売するなら、ドラキュラと十字架に置き換えられますね。畑で野菜を収穫するという見せ方も受け入れやすいと思います。どうすれば“リハビリ”ではなく“ゲーム”として取り組んでもらえるだろうかと考えています」

脳梗塞後、患者の3割がリハビリに苦痛を感じやめてしまうという研究報告もあるという。そこで大事にしているのが、「entertainment with hidden healthcare curriculum」という考え方だ。これは、エンターテインメントの中にヘルスケアの要素が隠れていて、「遊んでいたらいつの間にか歩けるようになっていた」状態を目指すというもの。実際に、安全性試験でプログラムを体験した高齢者は大いに熱中し、「次はうまくできるからもっとやりたい」と、決められた回数以上プレイしたがったという。また、体験者同士で「ここはこうするんだよ」と教え合う場面もあったようだ。

「お孫さんとの協力プレイができる仕組みも実装予定です。コミュニケーションが生まれる工夫を散りばめたいですね。子どもの頃、友達と“あのゲームどこまで進んだ?”と話す時間が好きでした。同じように、患者さんたちが“ここまでできるようになった”と、楽しみながらリハビリに取り組む光景をつくりだせたらと思っています」

運動機能や認知機能を高めると謳うゲームは存在するが、同社によるとエビデンスに基づいたものは少なく、医療機器よりも玩具に近いものが大半だという。

エビデンスベースでパラメータを設定したVRゲームプログラムはこれまでに例がなく、医療機関や専門家から期待が寄せられている。今年1月には、経済産業省が主催する「ジャパン・ヘルスケアビジネスコンテスト2018」でグランプリを受賞した。

脳梗塞患者や高齢者が自分の足で歩ける社会へ

リリース時期は年内を予定しており、HTC Vive、パソコン、プログラムをセットにした医療機器として販売する。名称はまだ決まっていないが、BtoBで想定している販売先は、病院、介護施設、フィットネスクラブなど。価格は200〜300万円となる見込みだ。

「これまでは、患者がリハビリに取り組む間、理学療法士はつきっきりで見ていなければいけませんでした。それを機械が代替することで、理学療法士は人間にしかできないことに集中することができます。また、一度に見られる患者の数も増えるでしょう。これは、良質な医療を受けられる患者が増えるということです」(原氏)

また、個人への販売も行う予定で、その場合の価格は120万円前後で考えているという。

「リハビリをくり返すことで神経回路ができ、脳と体に記憶として定着します。しかし、慢性期の患者さんが自費で通院する場合、たとえば1回1万5千円程かかり仮に週2で通うとすると、年間約160万円ほどの負担となる計算です。そして、バランス感覚を脳と体に記憶させるには、週2では足りません。

自宅で毎日リハビリをできるようになれば、“これ以上は治らない”と言われている患者も治せる可能性があるのではないかと期待しています」

再び自分の足で自由に歩きたい——。病や老いによって歩けなくなった人の夢が現実になる日も、そう遠くないかもしれない。

後編へつづく

株式会社mediVR
2016年6月設立。VR等の映像化技術を応用した医療機器、医療システムの企画、開発及び販売を行う。現在、特許6200615技術を用いたVRリハビリテーションプログラムを開発中。

(text: 飛田恵美子)

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