医療 MEDICAL

聴診器が200年ぶりに進化!?遠隔医療にも革新をもたらす「超聴診器」

下西 由紀子 | Yukiko Shimonishi

病院や健康診断の場で、医師から聴診器による診察を受けた経験は誰もがもっているだろう。丸い金属をペタペタと皮膚にあてられ、ゴムのチューブ伝いに心音や呼吸音を聴いてもらうというのがおなじみのスタイル。実は聴診器の造りそのものは、200年もの間、変化しておらず、診断は診察にあたる医師の耳に委ねられている。しかし、その歴史を塗り替える画期的な聴診器が実用化されつつある。その名も「超聴診器(自動診断アシスト機能付遠隔対応聴診器)」だ。

困難だった心音の可視化に成功。
大動脈弁狭窄症の早期発見を可能に

「聴診」とは、字のごとく、医師が耳で心音や呼吸音を確認し、診察を行うもの。しかし、実際には、その聴こえ方や医師の経験によって、診断にズレが生じることもあり得る。周りに雑音の多い集団健診なら、なおさら些細な異常を捉えることは難しいに違いない。AMI株式会社が開発をすすめる「超聴診器」は、心音をデータ化し、可視化することで、医師の診断をアシストするという画期的な機器なのである。

「超聴診器」のプロトモデルの数々。臨床研究を重ねながら改良を続けている。

特徴は、心音と心電を合成し、周波数と音圧、時間の3軸による解析を行うという点だ。実は心音をデータ化するという発想は過去にもあったが、心音を呼吸音や周囲の雑音と切り分けることが難しく、自動診断を補助するというレベルには達していなかった。AMI社では、心音を心筋活動電位の発生タイミングと同期させることで、音の切り分けに成功。純粋な心音の解析を可能にした。これをデータとして可視化することで、環境や医師の経験等にかかわらず、安定した解析結果を視覚的に確かめることができるというもの。これにより、心臓の専門医でなくても、異変に気づくことが可能にもなる。重さは約500gと軽量、皮膚にあてる部分は片手に収まる大きさで、胸の中心にあてて約10秒で測定できるという手軽さだ。

「なんとしてでも」と、
若き医師がたった一人で起業

コンパクトな機器を胸にあてるだけ。測定もわずか10秒で終了するので、患者の身体的負担も軽くて済む

 開発したのは、熊本出身の循環器内科医師である小川晋平氏。きっかけは、急性期病院勤務時代に担当した高齢女性患者の「大動脈弁狭窄症」の治療を経験したことだった。「大動脈弁狭窄症」とは、心臓から血液を送り出すために開閉する「弁」がうまく開かなくなる症状で、原因の多くは加齢によって弁が硬くなってしまうことだという。75歳以上の後期高齢者の有病率は約12%という報告もあり、推定患者数は100万人ともいわれる。自覚症状が出たときはすでに重症化しており、検査も手術も大がかりなものに。気づかずに過ごしていれば、心不全や突然死にもつながり、家族への衝撃も大きい。これは超高齢社会を迎えた我が国にとって重要な課題だ。小川氏は「なんとしてでも早期発見できる診察の方法を」と、「超聴診器」の発想に至ったという。

上段が正常な心音、下段が大動脈弁狭窄症の時のもの。心音の見える化で異常がすぐに分かる。

開発に乗り出したのは、2015年11月、京都大学大学院に研究生として在籍していた時のこと。たったひとりでAMI株式会社を立ち上げた。しかし、アイデアはあったものの、医療機器として製品化するためのノウハウも資金もなかった。大学発のベンチャーではなかったため、自己資金のみでなんとか開発を続けた。2016年、「オムロンコトチャレンジ」で最優秀賞を受賞。その後、医用電子工学の専門家である熊本大学 大学院先端科学研究部 准教授の山川俊貴助教との出会いがあり、開発に関して多大なる協力を得た。2017年には、スタートアップ企業との事業共創を推進するプログラム「KDDI∞ラボ」で最優秀賞を受賞、同年、NEDOの研究開発型ベンチャー支援事業に採択され、資金調達や経営体制の強化を行い、研究開発を加速化していった。

医療現場だけでなく将来的には家庭でも。
一家に一台、目指すイメージは血圧計

開発者の小川晋平氏。循環器内科医と起業家という2つの顔を持つ

 まだ臨床研究の段階だが、2019年度中には心音の可視化に特化した簡易型モデルを発売予定。将来的には、医療現場で使用する機器だけでなく、家庭用モデルの製品化を目指すという。AMI社の執行役員であり、鹿児島市の研究室「Sound Analysis Lab」の代表研究員でもある川原翔太氏は、臨床研究にあたるスタッフの一人。川原氏いわく「自宅で気軽に心音の測定ができたら、自分で異常に気づくことができ、病院で診察を受けてみようという気になるはず。誰でも簡単に扱え、価格も手頃な商品を完成させて、一家に一台普及させたい。イメージは家庭用の血圧計」〝家庭用超聴診器″の役割は、日常的に心音を測定することで、本人や家族に異変をいち早くとらえてもらい、病院での診察や健診へと促すことだという。

独自のビデオチャットシステムで
「クラウド健進」も実施

2018年10月、東京の虎ノ門ヒルズにて。大手企業とのマッチング事業でプレゼンを行う川原翔太氏

現在、AMI株式会社は、熊本県水俣市に本社を構え、熊本大学内と鹿児島市に研究室を設けている。今年6月には京都大学内にも研究室を設ける予定だという。スタッフは約20名になり、医療従事者をはじめ、回路工学や超音波工学、AI、データ分析のエンジニアが在籍。社名「AMI」の由来は「Acute Medical Innovation=急激な医療革新を実現する」。病院以外の場所で生活習慣病の早期発見指導を行い、健康増進及び適切な生活指導・病院受診につなげようと「遠隔医療」にも取り組んでいる。

2018年には、九州ヘルスケア産業推進協議会(HAMIQ)主催の第5回“ヘルスケア産業づくり”貢献大賞で、大賞を受賞。同年、水俣市と連携し、遠隔医療実証プロジェクト「クラウド健進」を開始した。「健進」は造語で「健康増進」の略語だ。特定健康診査(メタボ健診)に沿った内容で、指先採血、身体計測、超聴診器による遠隔聴診と、病院にいる医師によるオンライン受診勧奨とを組み合わせた遠隔医療サービスである。実施する場所は市内の薬局および利用者宅。超聴診器には、遠隔地でもパッドが患者に接触したことを検知する機能を設け、特許も取得済みだ。通信には、同社が開発したビデオチャットシステムを使用。心音を可聴データと可視データに分けたことで、質の高い遠隔聴診を実現できているという。

この1年で会社は急成長。写真は鹿児島の研究室「Sound Analysis Lab」のスタッフ

「忙しい人や高齢者にとって、決められた日に健診会場まで足を運ぶのは負担が大きい。立ち寄りやすい場所で、気軽に健診を受けられるようになったら、より早く異変に気づくことができ、健康増進にも医療費の削減にもつながる」と川原氏。将来的には「超聴診器」に呼吸や血圧などのバイタルデータの計測機能を追加し、呼吸器疾患にも対応していきたいという。

特定健診については、受診率の低さも課題の一つ。川原氏は「遠隔での健診が実現したら、企業健診も変わる。わざわざ病院へ行くより、企業内で受診できたら、受診率も上がり、仕事のロスタイムも減ってぐっと効率的になる」と今後の展望を語る。

「急激な医療革新」と銘打ち、「予防医療・健康増進・医療費削減」を掲げるAMI社。更に高齢化が進むことが確実視されている我が国にとって、急激な救世主となり得るか。今度の動きに期待したい。

(text: 下西 由紀子 | Yukiko Shimonishi)

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医療 MEDICAL

日本から孤独死がなくなる!?MBTは、近未来の医療インフラか

浅羽 晃

自分が住む町は、どのような町であってほしいだろうか。世代やライフスタイルによって求めるものに違いはあっても、最大公約数的には「安心して暮らせる町」ということになるだろう。ところが、高齢化や核家族化が進み、また、地域のコミュニティもかつてほどの結びつきがなくなったいま、安心を手に入れるのは容易ではない。そんな時代にあって、奈良県立医科大学が中心となって進めているMBTは希望の光だ。同大MBT研究所の梅田智広教授にお話をうかがった。

人口医学的知見やノウハウと
最新のIT技術を組み合わせる

MBTリンク構成図(画像提供/梅田智広氏)
対象者のバイタルデータや、小型環境センサーが計測した環境データは、MBTリンクを通してMBT研究所に送られる。MBT研究所はデータを収集・評価し、対象者に的確なアドバイスを提供する。

MBTMedicine-Based Townの略で、奈良県立医科大学MBT研究所では「医学を基礎とするまちづくり」と表現している。大学医学部および病院の医学的知見やノウハウを産業や行政の分野に投入し、少子高齢社会においても、安心して、快適に暮らすことのできる町とすることを目的とした、産学官連携のプロジェクトだ。

「私は以前、東京にいたとき、小型の心拍センサーを用いて、高齢者の身体の状態を遠隔でチェックする研究をしていました。心拍センサーを用いるとなると、ふつうは入院ということになりますが、このやり方ならば、在宅でも本人ならびに家族が安心できるのです。奈良に来てからは、この研究を発展させて、地域でもっと広範な健康管理ができるような社会システムを構築しようと試みています」

医学的知見やノウハウと、IoTをはじめとするIT技術を組み合わせることによって、MBTは可能になる。言い換えるなら、最新のIT技術を使って、医学的にどんなことができるかという発想が、MBTの質を決定する。

「対象者にはバイタルサイン(血圧、体重、体温、心拍数などの測定項目)を計測または測定する端末を身につけてもらい、クラウドにつなげて管理します。私たちが進めているMBTの大きな特徴は地域に特化していることで、具体的には室内外環境情報の活用です。室外情報としては気象情報も活用します。一般的にはあまり注目されることはありませんが、気象が身体に与える影響は、場合によっては無視できないものになります。たとえば、気圧差によって頭痛が起きたり、血圧が上昇したり、膝が痛くなったり、喘息の方だと咳が出たりします。MBTでは、そういったことも加味して、地域の皆さんの体調を管理します」

身体の状態そのものをチェックするのみならず、環境についてもチェックすることで、より的確なサポートができるようになるのだ。気象は室外における環境だが、室内の生活環境についても各種データ(気温、湿度、照度、騒音、気圧、UV)は、小型環境センサーから随時、クラウドに集められる。

「バイタルサインは、部屋が暑いのか寒いのかといった室内の環境によっても大きく変化します。小型の環境センサーで得た室内のデータとバイタルサインを組み合わせることで、より精度の高い評価が可能になります」

入浴時には脱衣時の温度差を主な原因とする脳梗塞や意識障害などの事故が起きやすいことが知られているが、室内環境をチェックすることでこうした事故も防ぐことができるだろう。

MBTウォッチ(画像提供/梅田智広氏)
コミュニケーションツールのMBTウォッチには、さまざまな使い方がある。たとえば、見守りサービスならば、高齢者や作業する人を対象に、熱中症指標への対応や気象情報など地域情報をプッシュにてウォッチの画面に表示。ウォッチを装着することで、携帯を見ることなく、本人にとり有益な個別情報の獲得が可能となる。

ビジネスに乗り出すことで
MBTの質は高まり、進化は加速する

MBTを機能させるためには、コンピューティングの環境を整えることが重要になる。MBT研究所では、MBTのためのゲートウェイ「MBT Link」を自前で開発した。

「我々はゲートウェイやコンテンツなど、ハードもソフトも必要なものは自分たちでつくり、自治体などからの要望があれば、BtoBBtoCも含めて展開できるように、奈良県立医科大学初のベンチャーを設立することになりました(201806月)。理論でMBTを語るのではなく、入口から出口まで、本気で考えている姿を打ち出したいのです」

一般論だが、ビジネスから離れて大学が研究をすると、研究のための研究になるケースもある。ビジネスとしてプロジェクトを動かしたほうが、実用面での質が高まり、また、進化が加速するのは自明だ。

「論文だけ書いて満足してはいけないと思います。MBTを医大が単独で全部やるのは不可能です。そこでいろんな企業様に手伝っていただいていますので、我々の役割としては、論文は出すべきですが、会社にとっての時間と金、すなわち費用対効果も強く意識した取り組みにしてあげるべきだと思っています。企業が積極的に参加したくなる仕組みをつくることが大事です」

具体的な策として、MBT研究所は、市場、技術、製品がそれぞれ今後10年間でどのように変化していくかを予測し、ロードマップをつくった。ロードマップがあると、あくまでも見込みとはいえ、収益の予測を立てやすくなり、企業の窓口となる担当者は、社内での説得や調整がやりやすくなる。また、梅田教授は、仲介者としての大学の役割もあると考えている。

「コラボレーションを加速させたいのです。たとえば、A社とB社の間に入り、2社のコラボレーションを提案することがあります。企業同士だと、お互いに警戒するので、直接連絡することに対するハードルが高い。しかし、学者の立場だと、一度、お会いしてみてはどうですかと、気軽に言えるのです。自分がつなげてきた縁はたくさんあります。成果が出てくると関与する人も会社で動きやすくなるし、みんながよくなるはずです」

今井町風景(写真提供/橿原市)
MBTの実証が行われている奈良県橿原市今井町は伝統的建造物が多く、国の重要伝統的建造物群保存地区に指定されている。2017年、日本遺産に認定された。

今井町風景(写真提供/橿原市)

距離に伴うタイムラグがないので
過疎地でもMBT Linkによる健康管理は有効

ビジネスとして軌道に乗るということは、現時点では奈良県立医科大学から近い橿原市今井町での実証段階であり、2018年秋にサービス開始を予定しているMBTのサービスが全国各地に普及するということであり、そうなればハードの大量生産によるコストダウンも図れる。MBTのサービスが普及すると、どのような社会になるのだろうか。

「端末で集めた対象者の情報は、必要なときに、必要な人に、LINEで一斉送信されるようになっています。具体的には、バイタルサインに異変が起きたとき、たとえば、家族やホームドクターにリアルタイムで連絡が入るのです。本人が気を失って、SOSが発せないときでも、周囲の人は緊急事態の発生を知ることができます。生命の危機を回避できることもあるでしょうし、社会問題になっている孤独死も大幅に減らせるかもしれません。MBTパーソナルというこれらのサービスは、個々のデータをわかりやすくマップ上で表示することもできるので、子どもが端末を携帯していれば、早期に居場所を検出でき、犯罪から身を守ることにもつながります。時空間情報と健康情報を組み合わせたMBTのサービスによって、みんなが安心できて、安全に暮らせるようになるのです」

MBTは医大病院のような医療拠点がない地域でも機能するのだろうか。

「インターネットを用いるこれらMBTのサービスは、距離に伴う時間のラグがないので、過疎地でもデータによる体調管理は、現在のパッケージモデルと同様のことができます。サービスを地域に落とし込むことが必要ですが、地域の会社や行政に出口をつなぐことで、MBTは機能します」

MBTによるサービスが水道や電気と同じように、普及率の高いインフラになる日が来るのかもしれない。梅田教授自身は、未来にどんなものがあったらいいと考えているのだろうか。

「客観的に体調の変化を把握して、状態を教えてくれるセンサーです。僕は一卵性双生児で、兄とは見た目がそっくりなのに加え、部活も同じ野球部に所属していたように、中学までは生活様式もほぼいっしょでした。大人になると、兄は海外で生活し、僕は日本で研究者の道に進んだわけですが、いまは兄と雰囲気とか太り方とか、かなり違います。子どもの頃は、遺伝子の力は大きいと信じていましたが、実際は、人間は環境によって大きく変わるということを痛感しています。病気にしても同様で、とくに日本の方は、実際は病気ではないのに、本人がそう思い込むことにより、体調が悪くなっている方も少なくないと思われます。そのため、客観的に、地域情報も加味したうえで、体調の変化を判断してくれるセンサーがあれば、思い込みによる誤解などを防げていいですね」

梅田教授が現在、最も注目している対象も、客観性というキーワードでつながる。

「データを解析する人に興味があります。健康についてAIで客観的に解析しようとしている人が、データをどのように捉えるのか、どんなアウトプットが出てくるのか、精度はどの程度高いのか、など興味深いです」


梅田智広(Tomohiro Umeda
1974年、埼玉県生まれ。高校時代に亡くなった恩師との約束を果たすために恩師が勧めていた東京理科大学に進学し、生体材料研究に専念。大学では材料工学、大学院では生物、さらに院生時にはインペリアルカレッジ医学部へ研究留学、研究を深掘りした。人工骨、再生医療研究において、材料の作製から生物学的評価まですべて一人で行えるスキルを身につけ、社会還元を目指し民間企業へ就職。臨床で使われる数々の技術を開発するなど大きな成果を上げるが、事業の売却が決まったことで、東邦大学にて医学博士を、東京理科大学MOTにて技術経営修士を取得。東京大学特任助教として大学での研究に戻る。その後、東京理科大学総合機構客員准教授、奈良女子大学社会連携センター特任准教授等を経て2015年、奈良県立医科大学産学官連携推進センター研究教授、2016年、MBT研究所兼任。高齢社会の中で、誰もが使いたくなるような健康管理システムをつくることを目標としている。

(text: 浅羽 晃)

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