新型コロナウィルスという未曽有の事態において、日々最前線に立つ医療従事者や医療機関を救うべく、いま、世界中の企業が動き出している。 患者の命綱にもなり得る人工呼吸器の製造・開発に関わる企業の取り組みを2回に渡ってお送りする。

F1チームや自動車メーカー
航空会社が人工呼吸器の製造にジョイン

コロナウィルスの感染拡大が大きく報じられてきた欧州の中でも、ボリス・ジョンソン首相や保健相など、主要な閣僚や担当者の感染が相次いだイギリス。男子ゴルフの全英オープンやウィンブルドン選手権、グランストンベリー・フェスティバルなどスポーツや音楽の大型イベントも開催中止となるなど大きく打撃を受ける中、F1チームが大きな活躍を見せている。

開発拠点を英国に持つレッドブル・レーシング、レーシング・ポイント、ハース、マクラーレン、メルセデス、ルノー、ロキット・ウィリアムズ・レーシングの7つのF1チームから成る「プロジェクト・ピットレーン」が始動し、英政府より要請を受けて人工呼吸器の製造に協力することとなった。

同プロジェクトがフォーカスする3つのワークストリームは、既存の医療機器のリバースエンジニアリング、既存の人工呼吸器の製造サポート、新機器の早急なデザインと製造。ロールスロイス、エアバス、BAEシステムズ、フォード、シーメンスなど14社が加わったコンソーシアム「Ventilator Challenge UK」の一部として、麻酔機器メーカーのPenlonとエンジニアリング企業のスミスグループが製造した既存の人工呼吸器の増産にあたって、1万台の受注を受け、生産がすでにスタートしている。

メルセデスが生産に協力した呼吸器「CPAP」

参加企業であるメルセデスが現在急ピッチで生産を進める機器、「CPAP (Continuous Positive Airway Pressure＝持続的気道陽圧)」もそのひとつ。この人工呼吸器は、非侵襲的人口呼吸器と呼ばれるもので、自発呼吸に合わせ、鼻や口につけたマスクから気道を広げるための空気と足りなくなった酸素を持続的に送り込むことで、気道を開き、肺に届く酸素量を増やすものだ。一口に人口呼吸器と言っても呼吸機能の低下レベルにより様々なものがあり、このタイプは、弱いながらも残る患者の呼吸に合わせ空気を送り込むサポートを酸素吸入とともに行うことで換気の改善をする。

そのため、(手術のワンシーンにあるような) 気管にチューブを挿れるなど重篤な換気不全を管理するタイプの呼吸器に比べ、必要な医療スタッフの数や医療的処置の負担も少なくすみ、極めて重篤な患者を管理する集中治療室のベット数も最小限に抑えることができる。またイタリアからはこのCPAPで手当てを受けた患者の約50％が気道確保のための気管挿入などといった侵襲的処置を避けられたという報告も上がっている。

共同開発に携わったメルセデスは、装置の設計図を他メーカーに向けて無償公開する旨を発表、世界中での量産を後押しする一手となっている。

ハイパワー家電のダイソンは
10日で人工呼吸器を完成！

同じくイギリスでは、掃除機や扇風機、ドライヤーなどで知られるダイソンも人工呼吸器の政府の依頼を受け、製造に乗り出した。同社がすでに保持していたデジタルモーター技術をベースにしてわずか10日で完成させた人工呼吸器はベッドに取り付けられる、持ち運び可能なタイプ。
英政府からは1万台の生産受注を受けているが、追加で5,000台（うち1000台は英国内に）を寄贈することを誓約している。

政府及び医薬品・医療製品規制庁のMHRAから生産プロセスの承認を受ける必要がある点が既存製品との相違点だが、デザインの時点でヘルスケア企業やMHRAの識者を巻き込んでいたことから承認のスピードも速くなるだろうというコメントもあり、ダイソンならではのハイパワーをここでも期待したい。

人工呼吸器の不足が世界中で叫ばれるいま、製造業としての知見、ネットワークが最大限に活かされることを願う。

コロナウィルスの感染患者を受け入れる医療機関において、医療従事者たちへの感染拡大を防ぐべく、患者と接触することなく診療できる非接触医療のニーズが高まっている。 マサチューセッツ工科大学の研究チームが開発したEmeraldは、無線通信により患者の呼吸と動作、睡眠パターンをモニターできるデバイスとしてマサチューセッツ州・フレイミングハムにある介護付き住宅や総合病院での使用が始まったところだ。

無呼吸状態も検知可能！
MIT発AI診断装置『Emerald』

『Emerald』はWiFiのような装置で、人の生体信号や睡眠、動きを推測するAIにより無線信号を分析する。無線信号が放出する放射線量は一般的な携帯電話の1/1000 程度で済むとのことで安心して使用できそうだ。介護住宅に導入された『Emerald』は患者の健康状態を非侵襲的にモニタリングして医師にデータを報告、医師は自宅にいながらにして呼吸と歩行のスピードから、患者の経過を追跡することができる。

『Emerald』はともすると気づかれない可能性が高い呼吸器系の問題の予見にも一役買っているようだ。医師の Ipsit Vahia氏いわく、不安からくる不眠症を患っている患者に対して『Emerald』を使用することで、患者が睡眠中に無呼吸に陥っていることを検知したとのこと。

「コロナウィルスによって、医療従事者たちが遠隔治療を提供するためのソリューションを探し求めるデジタルシフトが後押しされています。たった数週間で、『Emerald』のようなリモートセンシング技術が必要とされる緊急事態が生まれ続けているのです」とVahia氏が語るように、医療従事者も患者も同時に守るためのイノベーションが世界中で動き続けている。

日常生活を見える化する体動センサ
「安心ひつじα」

IoT、ICTを活用した遠隔での見守りは国内でもすでに導入事例が散見されている。福島県で医療機器製造販売をする株式会社エヌジェイアイが展開している「安心ひつじα」は、マットレスなどの寝具の下に設置することで、睡眠中の体動、心拍、呼吸、離床の４つを一度に計測できる機能を搭載した体動センサー。検知したデータはPCやタブレット、スマートフォンを通じて確認できるため、病院や介護施設、在宅介護の現場におけるオペレーションを改善・向上するほか、一人住まいの家族の見守りにも適したアイテムだ。
遠方、近隣に関わらず、思うように高齢者と面会できない今だからこそ、活動状況の可視化によって安心感を確保するのもひとつの手かもしれない。

医療や介護現場の持続可能性を大きく左右する非接触医療の躍進に期待したい。