スマート医療テクノロジー

～AI、ビッグデータの利活用による次世代手術システムと医療経営～

序論　最新テクノロジーがもたらす新しい医療の将来展望
　　《村垣　善浩，正宗　賢，岡本　淳》
　　1．医療の質と科学技術
　　2．医療における情報
　　3．外科医の新しい「手」と「目」と「脳」と本書の関連
　　4．ニーズドリブン・シーズドリブン・コンセプトドリブン医療機器開発
　　5．おわりに―本書のねらい

第1編　最新医療イノベーション

 第1章　医療ビッグデータ制度と利活用促進の最新動向 《黒田　知宏》
　　1．「使えるデータ」とはいかなるものか
　　2．NDB―日本の保険医療制度が生み出す使えるデータ
　　3．がん登録法―レポジトリを取り巻くあれこれ
　　4．AMED-JEDI プロジェクト―画像データの行方
　　5．遠隔モニタリング―IoT が生み出す新しい医療の形
　　6．なぜ「次世代医療基盤法」なのか
　　7．IHAN―GDPR の真の姿
　　8．医療情報活用法待望論―ミライへの扉を開くために
　　9．ミライのカルテ―我々はどこへ向かうのか

 第2章　AI の利活用
　第1節　機械学習による認知症画像診断技術の開発 《飯塚　友道》
　　1．はじめに
　　2．AI と機械学習
　　3．類似データのグルーピング（クラスタリング）
　　4．本質的なデータを抽出する（次元削減）
　　5．深層学習とは何か
　　6．機械学習による認知症画像診断の変遷
　　7．深層学習による脳血流SPECT 画像の分類
　　8．深層学習の判断根拠を可視化する
　　9．主成分分析による画像解析
　　10．主成分分析による脳血流SPECT 画像の解析
　　11．おわりに
　第2節　機械学習技術を用いた大腸内視鏡診断支援
　　《森　健策，森　悠一，三澤　将史，工藤　進英》
　　1．はじめに
　　2．機械学習による画像認識
　　3．機械学習による大腸内視鏡画像解析
　　4．おわりに
　第3節　AI 技術を搭載した画像診断システムの開発
　　《成行　書史，桝本　潤，鍋田　敏之》
　　1．富士フイルムの画像処理・AI 技術への取り組み
　　2．富士フイルムのAI 技術を用いた機能開発の方向性
　　3．開発の最前線
　　4．画像診断システムの今後の方向性
　　5．おわりに
　第4節　AI 活用DSA（ Digital Subtraction Angiography ）法の開発 《山本　めぐみ》
　　1．はじめに
　　2．AI 技術を使ったDSA
　　3．おわりに

 第3章　AR・VR 技術の利活用
　第1節　拡張現実感（ AR ）技術の医療応用 《中口　俊哉》
　　1．はじめに
　　2．投影型AR による内視鏡外科ナビゲーション
　　3．拡張現実感技術を用いた対人型聴診訓練シミュレータ
　　4．おわりに
　第2節　AR 手術ナビゲーションシステムの開発 《林　雄一郎，森　健策》
　　1．はじめに
　　2．手術ナビゲーションシステム
　　3．仮想内視鏡システムを用いた手術ナビゲーションシステム
　　4．おわりに
　第3節　仮想環境手術支援ロボットシミュレーションシステムの開発 《小林　洋》
　　1．はじめに
　　2．設計開発
　　3．トレーニング
　　4．術前計画
　　5．術中の利用
　第4節　遠隔通信システムを活用したVR 遠隔医療教育の試み
　　《木村　裕明，小林　只，青山　勝治》
　　1．はじめに
　　2．VR 技術による遠隔集合教育の革新性―人間の五感を拡張する仮想現実の世界―
　　3．VR を視聴デバイスとした遠隔医療教育通信システム
　　4．ペインクリニック（痛みの疾患）の潜在患者数の増大
　　5．痛みの疾患に対する治療法―エコーガイド下fascia リリース
　　6．最新の治療技術の普及への課題
　　7．VR 遠隔医療教育通信システムの導入による普及活動
　　8．VR 実況映像の遠隔医療教育システム
　　9．VR ビデオ・オン・デマンド映像の遠隔医療教育システム
　　10．遠隔医療教育のプラットフォームを活用した遠隔集合教育
　　11．おわりに
　第5節　医用画像を用いた仮想現実VR/拡張現実AR/複合現実MR による手術支援，医学教育，
　　　　　遠隔カンファレンス，クラウド連携《谷口　直嗣，杉本　真樹》
　　1．はじめに
　　2．医療機器規制について
　　3．医療画像XR アプリの活用事例
　　4．医療のデジタル化

 第4章　最新モバイル通信技術と機器連携ソフト開発
　第1節　5G のコア技術と遠隔医療への応用 《奥村　幸彦》
　　1．はじめに
　　2．モバイル通信システム
　　3．5G 無線アクセス
　　4．5G の遠隔医療への応用
　　5．おわりに
　第2節　機器連携プラットフォーム「OPeLiNK」 《鈴木　薫之，奥田　英樹，高橋　稔》
　　1．はじめに
　　2．機器情報を一元管理して機器の連携を可能にしたプラットフォーム
　　3．プラットフォームとしての姿
　　4．おわりに


第2編　スマート手術室と手術デバイス開発

 第1章　スマート治療室SCOT の構築
　第1節　AMED における医療機器開発と未来医療事業 《高見　牧人》
　　1．政府の医療研究開発の動き
　　2．AMED の医療機器研究開発支援事業
　　3．未来医療事業
　　4．先進医療機器事業
　　5．おわりに
　第2節　スマート治療室開発概要と今後の展望 《岡本　淳，正宗　賢，村垣　善浩》
　　1．はじめに
　　2．スマート治療室「SCOT」
　　3．海外の状況
　　4．SCOT プロジェクトの今後の展開
　第3節　術中MRI とナビゲーション開発 《阿部　信隆》
　　1．はじめに
　　2．術中MR イメージング装置OPERADA Open
　　3．手術ナビゲーションシステムOPERADA Arrow
　　4．SCOT での機能開発
　　5．おわりに
　第4節　IoT によって実現する手術戦略デスクの開発 《山北　博士，黒澤　慎也》
　　1．はじめに
　　2．OPeLiNK による機器の情報伝達
　　3．手術戦略デスクOPeLiNK Eye
　　4．おわりに
　第5節　インテリジェント手術台とロボティック手術台の開発 《池田　大作》
　　1．はじめに
　　2．インテリジェント手術台の開発
　　3．ロボティック手術台の開発
　　4．おわりに
　第6節　術者用統合情報表示装置の開発 《加園　修，松井　裕》
　　1．はじめに
　　2．術者用統合表示装置（ UI 部）の開発
　　3．術者用統合表示装置（表示部）の開発
　第7節　がん迅速診断支援装置の開発―術中フローサイトメトリー― 《塩山　高広》
　　1．はじめに
　　2．フローサイトメトリー
　　3．術中フローサイトメトリーのコンセプトの確立
　　4．術中フローサイトメトリーシステムの開発
　　5．術中フローサイトメトリーの可能性
　　6．まとめと今後の発展性
　第8節　集束超音波治療装置の開発 《吉澤　晋》
　　1．強力集束超音波治療
　　2．気泡援用HIFU 治療
　　3．開発したHIFU 治療装置
　　4．おわりに
　第9節　3タイプSCOTの開発 《齋藤　太一，村垣　善浩》
　　1．はじめに
　　2．3 タイプのSCOT
　　3．おわりに
　第10節　SCOT のモバイル化 《奥村　幸彦》
　　1．はじめに
　　2．5G で実現する高度医療システム「モバイルSCOT 」
　　3．モバイルSCOT の模擬試験
　　4．モバイルSCOT の実現に向けて
　　5．おわりに

 第2章　手術デバイス開発
　第1節　手術用顕微鏡システム「ORBEYE《オーブアイ》」の開発 《星野　義亜》
　　1．はじめに
　　2．従来の手術用顕微鏡における課題
　　3．新しい手術用顕微鏡の開発コンセプト
　　4．コンセプトを具現化する7 つのポイント
　　5．4K 3D 映像の仕組み
　　6．執刀医の接眼レンズを通した映像に匹敵する3D 映像をモニタで実現
　　7．4Kの超高解像画像と豊かな色再現性の実現
　　8．新たな観察モードである赤外光，青色光およびNBI 観察を実現
　　9．4K 3D の高画質を維持したままで低遅延を実現
　第2節　急性膵炎に伴う膵局所合併症の内視鏡的治療を目的とした専用デバイス
　　　　　「Hot AXIOS System 」の導入について 《前田　卓治》
　　1．はじめに
　　2．適応疾患について
　　3．Hot AXIOS System の開発
　　4．従来の超音波内視鏡下での治療方法
　　5．Hot AXIOS System の特徴および臨床上のベネフィット
　　6．国内導入の経緯および一般名称，販売名について
　　7．承認条件などについて
　第3節　臨床不整脈のリアルタイム映像化システムの開発 《芦原　貴司》
　　1．はじめに
　　2．心房細動とその治療の限界
　　3．心房細動ドライバーのメカニズム
　　4．国外におけるローター・アブレーションの試みと限界
　　5．リアルタイム臨床不整脈映像化システムExTRa Mapping の開発
　　6．ExTRa Mapping におけるシグナル処理とその精度検証
　　7．ExTRa Mapping ガイド下アブレーション
　　8．本システム開発の経験からいえること
　第4節　工作機械を応用した精密な骨移植
　　　　　―ネジからブロックまでオンデマンドに対応する骨折治療支援システム―
　　　　　《今出　真司，内尾　祐司，真子　卓也，若槻　拓也，古屋　諭，中澤　耕一郎，谷口　正郎，
　　　　　錦織　晃，大江　裕之，田中　浩次，田中　和宏，新藤　久夫，三原　泰正》
　　1．材料としての「骨」
　　2．骨折治療支援システム
　　3．展望
　　4．おわりに
　第5節　3次元内視鏡映像化システムの開発 《鈴木　寿，片井　均》
　　1．3 次元内視鏡映像化システムの意義
　　2．深度画像の生成と補正の実装仕様
　　3．量子コンピュータへ
　第6節　超音波ガイド下低侵襲治療に向けた光音響ビーコンシステムの基礎技術開発
　　　　　《田中　智彦，今井　亮，池野　文昭，増田　佳純，中谷　敏》
　　1．背景
　　2．デバイスガイド用光音響ビーコンシステム
　　3．実験
　　4．おわりに
　第7節　術中操作力計測システムの開発 《小林　英津子》
　　1．はじめに
　　2．熟練した医師の操作情報記録
　　3．術後の負荷状態の再現
　　4．おわりに

 第3章　手術支援ロボット開発
　第1節　微細手術支援ロボット「スマートアーム」の開発 《光石　衛，原田　香奈子》
　　1．微細手術
　　2．微細手術支援における制約
　　3．微細手術支援ロボット「スマートアーム」のコンセプト
　　4．バイオニックヒューマノイドの活用
　　5．スマートアームの知能化
　　6．スマートアームの展望
　第2節　軟性内視鏡手術システムの開発 《和田　則仁，北川　雄光》
　　1．はじめに
　　2．開発の背景
　　3．軟性内視鏡手術システム（FESS ）
　　4．おわりに
　第3節　ロボット麻酔システムの開発 《重見　研司，長田　理，松木　悠佳，荻野　芳弘》
　　1．はじめに
　　2．全身麻酔の用手部分の器械化
　　3．揮発性麻酔薬と静脈麻酔薬
　　4．全身麻酔3 薬剤自動投与前夜
　　5．開発中の装置の特徴
　　6．開発中の装置の利点
　　7．フィードバック制御の欠点
　　8．国内外の実績
　　9．おわりに

 第4章　医療経営と新人育成
　第1節　新しい医療経営と変革への課題 《西村　周三》
　　1．はじめに
　　2．ビッグデータ活用と医療経営（1）―医療データの特性と「経営」についての予備知識
　　3．ビッグデータ活用と医療経営（2）―質の向上
　　4．ビッグデータ活用と医療経営（3）―収益の向上，費用節減など
　第2節　医療経営と医療形態―新興国から取り組む新しい医療システムづくり―
　　　　　《酒匂　真理》
　　1．はじめに
　　2．バングラデシュについて
　　3．miup が取り組む事業
　　4．医療データプラットフォームづくり
　　5．おわりに
　第3節　医師における新人育成支援システム，医学生用臨床教育支援システム
　　　　　（ Clinical Education Supporting System；CESS ）の開発
　　　　　《坂井　豊彦，田中　雅人》
　　1．はじめに
　　2．開発のコンセプトおよび機能
　　3．情報基盤・セキュリティ
　　4．福井大学医学部での実働経験
　　5．課題および将来像