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志を医療の力に!AI医療機器”nodoca“開発徹底解説

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AI医療機器で現在、国から承認を受けているのは21品目(2022年10月31日現在)、この中でまだ診断に保険点数がついた事例はnodocaだけ。機器の性能、開発の経緯、資金と仲間集めについて開発者であり医師である沖山先生にインタビューした。

―”nodoca“ は、どのような医療機器ですか?

nodocaは、AIを搭載した咽頭撮影カメラです。医療機器として治験を行って、国の認可を取っています。カメラ部分は、咽頭撮影に特化して開発したもので、口腔内の炎症や腫脹の程度、様々な濾胞、発赤、小丘疹などが写ります。目視で見れるよりむしろ、高解像で撮影してパソコンの画面で大きく見た方が色々な所見が見えたりしますね。AI部分は、2年間かけてのべ100施設での多施設共同研究を行って、50万枚以上の咽頭画像のデータベースを作り、それを元に機械学習をさせて開発しました。

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 nodocaのAIが解析する対象は、咽頭の画像だけではなく、咽頭痛や咳の有無、バイタルサインなどの問診情報や臨床所見も含みます。これらも含めてAIがトータルで解析し、判定するのですね。

医療機器としての承認と、またnodocaを用いた診断が保険適用を受けた疾患の第一弾はインフルエンザです。AI医療機器は現在、国から承認を受けているのが21品目(2022年10月31日現在)なのですが、この中でまだ診断に保険点数がついた事例はnodocaだけです。

nodocaは、電動歯ブラシくらいのサイズのカメラです。毎回ディスポーサルのカメラカバーをはめて撮影しますので、都度滅菌消毒したりイソジンに浸したりする必要はありません。こんな感じの咽頭写真で、単純化して言うと、AIが診療情報を加味しながら咽頭画像を解析し、その場で判定結果を返してくれます。

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 治験データからの成績は感度76パーセント、特異度88パーセントです。臨床では早期受診者の偽陰性が問題になることがしばしばありますが、イムノクロマト法(迅速検査キット)と比較すると、こんな感じのグラフの分布になってます。AIは発症早期ほど感度が高く、途中から晩期の感度はイムノクロマトと同じかイムノクロマトの方が多少上回るように見えます。

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―沖山先生は、離島での臨床経験からも「医療×AI」で何をするかを考えたと思いますが、どのように事業ドメインを決めましたか?

「医療×AI」の業界を見た時に、CTやレントゲンといった画像診断は、AIの学習に必要なデータが世の中に大量に存在するので、GoogleやAmazonのような巨大IT企業が大病院と提携するのに任せた方がいいと思っている自分がいました。医療が発展すれば良いのであって、自分たちより得意な人がいる領域はむしろ積極的に任せたい。でも、データベースが存在しなくて、医師による臨床現場でのデータ集めが一歩目となる領域については、医師自身が動かないとこのままではスタートしません。

AIの多くは高額なため大学病院から広がって、深く専門的な疾病に対してソリューションを提供していました。逆に開業医・クリニック向けのAIというのは、これまでほとんどなかったんですね。アイリスが取り組んでいきたいのは「身体所見」の領域のAI支援で、専門診療科よりも一般内科、大学病院よりも開業医が主な想定現場です。南鳥島や波照間島など、島に自分一人しか医師がいない環境で医療に従事してきた自分としては、やはり視診・聴診・触診などフィジカルの領域に対して価値を広げていきたいという思いがあり、また、わざわざデータベースづくりから始めなければならないこの領域を進めている人も世界で稀だったので、心が決まりました。

ここまでで創業から5年経ち、今年4月に初めてのプロダクト“nodoca”が医療機器として承認を受け、12月からはnodocaを用いた診断が保険適用開始となります。

―リンパ濾胞をインフルエンザ診断に使うことは、いつから知っていましたか?

研修医の頃だったと思います。2000年代に入ってインフル濾胞が論文になっていて、面白いなって。いち臨床医として、クリニカルパールと呼ばれるような診断学の知見には美しさを覚えますし、暇なときは所見百科事典のようなサパイラ(『サパイラ 身体診察のアートとサイエンス(医学書院)』)を頭から通読したりしていました。濾胞の特徴的所見は気になっていて、しかしながら臨床医としてはうまく使いこなせている自信が持てていなかったので、自分がAIを使って医療機器を作ろうと思った時にも、この徴候はAIが活かしやすいものなんじゃないかと、つながった感じです。

―医療機器開発の道のりはどのように進みましたか?

 AMED(日本医療研究開発機構)が出してる『サクセス双六』という医療機器開発のマップがあります。

メーカー視点で作られたこのマップでは、医療機器を開発しようと決意するとまず、どんなニーズがあるかを医師に確認するところから始まります。そしてそれを達成するどんな技術があるのか、どれくらいの市場価値や市場規模があるのかを調べる。コンセプトを決めたら、本当にそれができるかどうか技術開発し、場合によっては特許も先に取っておくべきだよね、とマスが進んでいきます。

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次に、薬事戦略、保険戦略を立てる、これも大事ですよね。保険適用されないと、なかなか事業化は難しいので。

そして改善・改良。実際に僕らの取り組みを振り返っても、トライアンドエラーの連続でした。今のnodocaカメラは、社内的には第6世代のカメラなんですよね。こうしてカメラを開発した後、非臨床試験を経て、治験を行い、安全性と有効性が確認されれば製造販売が承認されます。

保険収載されて、販売が始まった後は、どんどん改良していく。ただここまで来てもなお、「販売戦略が的外れで振り出しに戻る」、なんていうマスがあります。このような開発全体の過程を『サクセス双六』は結構ちゃんとよく表しているんですよね。振り返ってみて、確かにこれ全部そうだなって、実感するところがありました。

ざっくり基礎研究、製品開発、治験検証みたいなフェーズに分けてくと、一般的には新医療機器の開発って、最低でも大体10億円はかかってしまいます。こういった資金繰りの話なども、病院に居たときには想像のつかないものでした。

―医師がものづくりをする際に大変だったことは、どのようなことでしょう?

社内の仲間に怒られちゃうかもしれないんですけど、僕も一番最初は、エンジニアって言ったら、物作りのハードウェアか、プログラマーだろうって、2-3職種くらいにしか区別できていなかったんですね。でも自分たちでやってみると、ハードウェアと言っても、メカ系、光学系・レンズの専門家や、回路・基板の専門家は違いますし、デザインもまた別の職種。当たり前ですよね。医者だって、外から見ると内科と外科と小児科プラスアルファくらいにしか見えないことがあると思いますし、全然理解が浅かったなと今振り返って思います。

薬事っていう言葉も同様に、QMSと呼ばれる品質保証のジャンルが1つのスペシャリティとしてありますし、保険収載の戦略を立てるところや臨床試験の企画遂行なども、それぞれ1つ1つがプロフェッショナルな領域です。それ以外にも医療・薬事で10領域くらいあるんじゃないかと社内では言っています。

実際に機器をつくるプロセスそのものも大変です。カメラ1つ作るのも、設計図面を引くのは社内でやった上で、レンズメーカーさんに「こういう仕様のレンズを納品してください」、他の製作所に「ディスポーザブルのカメラカバーはこういう形でお願いします」とそれぞれに発注し、それぞれの製造所が作ったものを我々が取りまとめるんですけど、精緻な図面があれば、それにもとづいて組み立てて完成、という訳ではないんですよね。お願いした通りに作ってもらったものを集めても、組み立てて初めて発見される課題が必ずある。みんなで集まって話し合わないと解決しないんじゃないかと思って、お願いしていた会社や工場の皆さんに1度、中間地点に集まってもらってみんなで会議をやりましょうと無理を承知でお願いしました。

当然ですが、「いや、アイリスさん、本気で言ってるんですか? 我々が他の製造業者と直接話し合いするなんて、業界慣習的にないです」って言われてしまったんですけど「nodocaというプロダクトの未来をみなさんと一緒に作っていきたいと考えています。そのためには、みなさんの協力が不可欠です」と頭を下げてお願いし、集まってもらいました。

1番時間も費用もかかったのはAIの学習データ収集で、多くの先生方にご協力いただいて、累計で1万人の患者さんを対象とした臨床研究を遂行しました。レントゲンなら病院にある何万人のデータを使わせてください、とお願いできるのかもしれないですけど、咽頭画像は誰も持ってない。なので自分達が作ったカメラを貸し出して、「これで、先生方のクリニックの患者さん、100人分の咽頭を撮影してもらえますか」と、それぞれの院長先生に協力を仰ぎました。

院長先生も普段の診察で忙しいですし、何より大事な患者さんに、名前も聞いたことないベンチャーの臨床研究に参加してもらうお願いをするのには、抵抗がありますよね。なので、直接ご依頼できるクリニックには現地へ行ったり、あるいは僕がアイリスの創業とnodocaの開発に込めた想いをご説明する動画を作って、治験コーディネーターの方々経由で忙しい先生方にも見て頂いたりなど、なるべく顔が見えるコミュニケーションを心がけました。結果的に延べ100の医療機関の先生方にご協力いただき、大変感謝しています。これは、自分が医師でなければ話を聞いてもらえなかったんじゃないかと思います。

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医師プロフィール

沖山 翔 アイリス株式会社

アイリス株式会社 代表取締役CEO
2010年東京大学医学部を卒業、日本赤十字社医療センターにて初期研修修了、救急医として離島や船医として活躍。2015年に株式会社メドレーに入社、執行役員として新規事業開発に関わる。2017年11月アイリス株式会社を創業、AI医療機器開発を行う。

沖山 翔
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