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章内目次

26.1　はじめに
26.2　ものづくりコモンズ
　26.2.1　概況／26.2.2　WEBセミナー・WEBインタビュー/26.2.3　論文集の発刊
26.3　医療福祉機器に関する研究の動向
26.4　医工学ベンチャーワークショップ

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年より機素潤滑設計部門も加わり，2016年と2019年にはそれぞれ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いる．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，藤井文武氏に説明して頂いた（26.3に記述）．さらに，2020年度は，年次大会にて日本医工ものづくりコモンズとの連携のもと，これからの医療機器・サービス等の展望についての議論を深めるため，本推進会議を構成する10部門との合同ワークショップを開催した．ワークショップは「医工連携のサクセスパスを考える」と題し，日本医工ものづくりコモンズから1名，ならびに官から1名の計2名を講師とし，それぞれの立場から，医工連携における最新の研究ならびに，医療研究の今後について講演を頂いた．この内容については，葭仲潔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．

〔陳 献　山口大学〕

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26.2　ものづくりコモンズ

26.2.1　概況

2020年度は，コロナ禍のために，従来のオンサイトによる集会事業が殆ど中止または延期されてしまい，オンラインによる開催が中心であった．オンラインによる学会開催が実行できるのかと半信半疑であったが，ZOOMなどの遠隔によるコミュニケーション技術が進歩しており，そのようなツールによって，オンライン学会が実行出来たというのは，驚くべき事である．オンラインによる会議，学会，講演会，セミナーなどが日常的に実行されるようになり，オンライン開催に違和感がなくなってしまったが，オンライン開催は時間と場所を超えて集会事業が実行できるので，講演会やセミナーの参加者が全国的となり，参加人数もオンサイトの場合より，著しく増加した．勿論オンライン開催の限界はあり，オンサイトや対面での会議の重要性は言うまでもないが，オンライン開催のメリットが大きいことを経験してしまったので，今後はオンラインコミュニケーションが，日常的に使われる方法として市民権を得た事は，コロナ禍が与えた大きな変革と思われる．

2020年度も，臨床医学の学会から医工連携イベント開催の要請を受けて，医工連携出会いの広場を企画実行した．特筆すべきは，整形外科分野で最大の学会である日本整形外科学会から要請を受けて，第93回日本整形外科学会でオンライン医工連携出会いの広場を開催した．医師20名の方々から，医療ニーズが発表されて，参加しているものづくり企業や工学者が自由に面談の希望をオンラインで申請できる仕組みである．勿論このイベントは，会員である医師の方々も参加されているので，企業の技術シーズに関するビデオ紹介も行われた．このような形の医と工の交流の仕組は，2012年に日本内視鏡外科学会が初めて導入したが，最近はすっかり定着して，このような場を積極的に活用しようとする医師やものづくり工学者が次第に増えている．同様なイベントが，別の臨床医学の学会でも企画されたが，中止となった例が多い．一方，オンサイトとオンラインの両方で実行した学会が，第12回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会（JOSKAS）である．参加者が激減すると懸念されたが，まずまずの参加者であった．日本コンピュータ外科学会では，毎年特別シンポジウムの枠を設けて頂いており，2020年度では，ナノテクの医療応用に関して，3件の講演があった．

26.2.2　WEBセミナー・WEBインタビュー

コロナ禍によって，オンラインによるセミナーが定着して来たが，コモンズではオンライン開催によるメリットを最大限に活用する医工交流事業を行った．それが，WEBセミナー・WEBインタビューで，56件となった．内容は，透析施設におけるCOVID-19感染対策セミナー，オンライン診療の現状・課題・展望について，医工連携とデザインについて語りましょう，スモールビジネスとスタートアップは何が違うのか，医療ニーズから始まる医工連携の歩き方，スマート治療室発次世代手術教育コンテンツの課題，新様式の医工連携を描くキーパーソン15名が語るなどなどであり，極めて興味深いタイトルの内容である．WEB開催であるため，会場の手配や資料の準備などの手配が不要となり，効率的にフットワークよく実行でき，参加者からも好評であった．

26.2.3　論文集の発刊

医工連携に関する論文集を発刊する事になった．コモンズが編集の主体となり，著作権を所有するが，出版は，医学薬学系の書籍や雑誌などを発刊している自然科学社である．論文集の名前は，「医工連携と産業」で，医工連携を基にした医療機器（非医療機器を含む）開発に伴う学術的な成果を投稿して頂き，基礎から臨床応用までを総括的にカバーできる論文集とする．日本機械学会や日本コンピュータ外科学会，生体医工学会からも優れた論文集が発刊されているが，臨床応用や事業化までも含めた論文集は見当たらず，医工連携に関する言論を支える論文集にしたい．是非とも日本機械学会会員の方々も投稿して頂きたい．

〔谷下 一夫　日本医工ものづくりコモンズ〕

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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，本会における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を見ることで，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．2020年度の年次大会はオンライン学会として開催されたが，本OSは4セッション，16件の講演を集め盛況に行われた．この事実は，この分野に対する関心の広がりと深化の表れであると考えられる．今回のOSにおける各講演は，術前（治療前）診断・検査，治療・治療支援および治療に関係するデバイスに関するもの，その後のリハビリまでの医療福祉のあらゆるフェーズの課題を含んでいる．また，特定の診療科目に対応しているわけではないが，高齢化する社会の中で重要性が増すと考えられる課題に対する取り組みの成果も報告されており，本分野の技術開発に対する需要の大きさ，カバーすべき領域の広さも示すものとなっている．

2020年度の年次大会においては，診断・検査法に関する課題として，気管支のCTボクセル画像に基づく気道末梢部の自動抽出と気管支内腔の気流解析^（3），誤嚥検出のための梨状窩における残留食物の有無を非侵襲で簡便に判定可能な計測法の開発^（8），動脈硬化診断への応用を視野に入れる2次元リニアアレイプローブを用いた3次元超音波計測融合血流解析の空間的精度評価^（10），2次元超音波融合血流解析において圧力場の再現に対して対流項が与える影響を解析したもの^（15）が報告された．

治療および治療関連デバイスに関する研究課題としては，医療デバイス用アクチュエータとしての応用を視野に入れた高分子電解質ゲルの膨潤率変化に対する力学特性解析^（2），脱臼防止機構付き人工股関節の設計に関する検討^（4），高分子材料を用いた歯科矯正用アライナーの変形に影響する因子の考察^（5），呼吸性移動を示す腫瘍に対する放射線治療の品質保証に用いるロボットファントムの開発^（6），X線単眼透視画像から血管内治療デバイスの3次元位置を推定する方法の検討^（7），カテーテル血管内手術において術者を支援する光弾性法を用いた3次元応力測定法の開発^（9），臓器移植のための臓器機械灌流装置の評価法の提案とブタ肝臓を用いた実験結果とその評価法の提案^（11）の発表があった．リハビリテーションに関しては，Augmented Reality技術を活用した上肢リハビリデバイスの開発成果と初期評価実験の結果^（14）が報告された．

また，生体運動・機能・加齢に伴う変化の力学的理解に関する研究として，嚥下運動時の筋活動量を関連器官の変形から境界領域に作用する反力の最小化問題と定式化・解析した研究^（1），加齢に伴う上腕運動機能の低下を説明するモデルの提案^（12），歪成分耳音響放射検査法における雑音耐性の向上に関する研究^（13），高齢化に伴う移動能力の低下を定量評価するためのIMUセンサを用いた膝関節角度計の開発^（16）についての成果が報告されている．

この分野の研究開発に関連する学術分野と要素技術は多岐にわたっており，モデルを用いた数値解析はもちろんのこと，計測手法の開発，数値解析と実データの連成，各種実験に基づく考察と検討，ロボット工学的技術の導入，音響工学分野の手法の利用など，その多様さはこの分野の学際的な性格の表れと考えることができる．もちろん個別の課題に関しては当該分野の学術・技術を突き詰めるべく研究が行われるが，成果の医療福祉への還元までを考えた時，総合工学的な視点や取り組みが必要とされる場合も少なくないものと思慮される．この分野の取り組みは必然的に学際的なものとなるではあろうが，今後も形・動きあるものを広範に扱う機械工学を背景にする者であるからこそ可能な技術の開発，新しい知見の創出が期待される．

〔藤井 文武　山口大学〕

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26.4　医工学ベンチャーワークショップ

2020年度年次大会（名古屋大学web）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．医療・ヘルスケア関連の技術開発やサービス開発をうまく進めるためには，医工連携は非常に重要な要素である．今回，コロナ対応ということで，学会もweb開催となった．そのため準備等の関係から当初の予定を変更し，コロナ対応含め，医工連携におけるこれまでと，これからの医療機器・サービス等の展望についての議論を深めるため，本ワークショップを企画した．

ワークショップは「医工連携のサクセスパスを考える」と題し，日本医工ものづくりコモンズから1名，ならびに官から1名の計2名を講師とし，それぞれの立場から，医工連携における最新の研究ならびに，医療研究の今後について講演を頂いた．

はじめに，日本医工ものづくりコモンズ理事長の谷下一夫先生から「医療機器開発の道筋を見直す（医療とものづくりコミュニティによる共創）」という内容でご講演を頂いた．半世紀にわたり携わってこられた医工学連携の歴史について触れられるとともに，現在のコロナ対応において，医療機器の製造技術を保有する意義についても言及があった．また，医工学連携では医学系と工学系の相互理解とその推進体制が重要であり，そこで幅広い研究者・技術者・リードユーザー等が対等に交流・融合して議論し，知的基盤形成などを主として実行出来る場，さらにはそれによって醸成されるヒトの育成が本分野の発展に欠かせない要素であるとの指摘があった．具体例として，ニーズとシーズの深堀りにおけるリードユーザーとの共創によるユーザーイノベーション，新規性の高い医療機器については，それを支え得る最先端基盤研究，知財形成や規制に関する共通認識などが紹介された．粘着した（暗黙的）医療ニーズを，医療者と共に掘り起こし，その課題を解決するアイデアを共に生み出し，粗削りの考えを許容，共有しつつも，常に批判を忘れず，またそれを真摯に受け入れて，未成熟なアイデアを成熟化させる度量等が，医工学連携において共創における場を形成するための必要な要素であるとの認識を得た．

次に，「経済産業省における医療機器産業政策について」と題して，経産省大臣官房臨時専門アドバイザーで，現在産総研に所属する葭仲 潔から医療機器を取り巻く国内外の状況や，経産省での産業政策について紹介がされた．また，2019年に厚労省，経産省合同で行った未来イノベーションWGを受けて作成された「100歳まで健康不安なく人生を楽しめる社会の実現」に向けた健康・医療分野のムーンショット目標について紹介があった．現状のまま2040年を迎えた場合に，医療・福祉が抱え得るリスクとしては，供給側においては，人口動態，労働人口統計から医療・介護の担い手不足等が想像される．需要側においては，需要の拡大・多様化が挙げられ，さらに，地域によって医療介護の提供体制に格差が生じてしまうとともに，東京を中心とした都心部では，医療・介護需要が爆発する可能性がある．まさに現状のコロナ対応や，災害時対応における医療供給体制の在り方とも関係深いと言える．本紹介では，2040年に向けてこれらの課題を解決するための具体的なテーマとして，予防・どこでも医療アクセス・QOLという三つのテーマが掲げられ，今後の医療の方向性が示されていた．2040年までに予防的措置，ウェルネスが生活の主流になり，日常生活の中で自然と予防ができる社会の実現のためには，例えば「意識せずに全ての生体トレンドの把握・心の見える化を実現する」「心身の不調を予測し，最適な選択肢を提示する・シミュレーションを実現する」等の技術革新がテーマとして挙げられた．世界中のどこにいても必要な医療にアクセスできるメディカルネットワークの実現のためには「医療空白地帯を減少させる診断・治療の自動化」「簡易な検査・治療機器によるスタンダードオブケア」「医師の医学的所見・診断能力を更に引き上げる」「自分の状態に合った，医療介護へのベストアクセスシステム」「一部の慢性疾患の診断・治療フリー」等のテーマが挙げられた．負荷を感じずにQoLの劇的な改善を実現（健康格差をなくすインクルージョン社会の実現）のためには，「負荷を感じないリハビリで，身体機能を向上させる」「認知症・要介護状態でも在宅で長く自立的な生活を可能にする」「不調となった生体制御システムを正常化し，慢性疼痛緩和・感覚系の不調の軽減を実現する」等のテーマが挙げられた．どのテーマも2040年を見据えバックキャストしたときに，今まさに取り組むべき喫緊の課題であると思われる．

二講師の講演から，手法やコミュニティの在り方，研究開発の方向性など，今後の医療機器研究開発を考える上において，非常に示唆に富んだ意義深いWSであった．

〔葭仲 潔　産業技術総合研究所〕

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