医療エレクトロニクス(Medical Electronics)特集コーナー

最先端のエレクトロニクス技術が、医療の進化に果たす役割は大きい。さらに、さまざまなモバイル機器が普及した今、新しい医療の形も生まれている。医療を支えるエレクトロニクス技術を紹介する。

Top Story

IoTデバイスの開発秘話(4):

“着るウェアラブル”に、親しみのある人はいるだろうか。展示会で見ることは多くなったが、世の中に普及するのか疑問が残る。そこで、衣料型ウェアラブルシステムを展開するグンゼに話を聞いた。

(2016年10月20日)
150米ドルで即時に動作検証:

Maxim Integrated Productsは、ウェアラブルタイプのヘルスケア/ウェルネス機器の開発期間を大幅に短縮できる開発プラットフォーム「hSensor Platform」を発表した。

(2016年11月1日)

注目技術

ルネサス DevCon China 2016:

ルネサス エレクトロニクスが中国で初めて開催したプライベートイベント「DevCon China 2016」では、組み込み機器設計プラットフォーム「Synergy」をはじめ、中国市場のトレンドに沿った77種類のデモが披露された。その一部を紹介する。

(2016年11月2日)
複数の無線規格に対応:

米国の新興企業が、心電図センサーとモニターをWi-Fi接続するためのSoC(System on Chip)を開発した。病院内で使えることが特長だ。

(2016年10月13日)
非接触センサー:

生体から発する微細な振動を検知するシート型センサーを凸版印刷が開発した。イスの座面やベッドのマットレスの下に置くだけで、心拍や呼吸などの生体情報をリアルタイムで取得できることが特長だ。薄いシートを加工するフィルムコンバーティング技術を応用して製造、大量生産時のコスト低減を狙えるという。

(2016年10月13日)
ファンデーションは「塗る」から「貼る」時代に?:

パナソニックは「CEATEC JAPAN 2016」(2016年10月4〜7日、千葉・幕張メッセ)で、“オーダーメイドの肌シート”を使って化粧するデモを行った。シミなどの隠したい部分を“塗って”隠すのではなく、“貼って”隠すメークを提案。デモには毎回、多くの来場者が殺到していた。

(2016年10月12日)
生体認証の開発進む:

Tessera Technologiesの完全子会社である米FotoNationは、一連の新しい生体認証アルゴリズムを開発したと発表した。顔認識および虹彩認識技術を適用することで、スマートフォンのパスワードを不要にすることが可能だという。

(2016年10月5日)
パルス酸素濃度と心拍数を計測可能:

Maxim Integrated Productsは2016年1月13日、パルス酸素濃度と心拍数を計測できる医療用ウェアラブル機器向け統合センサーモジュール「MAX30102」を発表した。

(2016年1月13日)
認知症の簡易検査が自宅などでも可能に:

大阪大学の関谷毅氏と金沢大学の菊知充氏を中心とする医脳理工連携チームは、パッチ式脳波センサーの開発に成功した。いつでもどこでも脳状態を計測し、リアルタイムに可視化できる。認知症の簡易検査を自宅で行うことも可能となる。

(2016年1月8日)
SEMICON Japan 2015 会場レポート:

東芝ヘルスケアは2015年12月16日に開幕した展示会「SEMICON Japan 2015」(東京ビッグサイト/2015年12月16〜18日)で、“見守り”を重視したIoT製品の展示を多数行った。

(2015年12月17日)
新技術:

体に起こる自然な反応を利用して、聞こえに関するさまざまな情報を得る――NTTコミュニケーション科学基礎研究所の研究成果だ。被験者の回答に頼らない新しい手法を利用した3つの研究成果を紹介する。

(2015年6月5日)
外科手術を大きく変える可能性:

近い将来、外科手術が大きく変わるかもしれない。イスラエルRealView Imagingは、医師が手のひらに、臓器のホログラフィ画像を乗せ、自由に動かしたり触ったりできる技術を開発している。2013年には、同技術を利用して16歳の患者の心臓外科手術が行われた。

(2015年4月1日)
センシング技術:

米国の研究チームは、環境発電(エネルギーハーベスト)を利用するウェアラブル医療モニターの開発を進めている。体温や身体の動きを利用してフレキシブルセンサーを駆動し、生体信号をモニタリングすることを目指すという。

(2015年4月15日)
新技術:

米国の大学が、iPS細胞(人工多能性幹細胞)を使って、半導体チップ上に人工の心臓を作ることに成功したという。他の人工臓器をチップ上に形成し、マイクロ流路で接続すれば、薬剤が各臓器に与える影響などを研究できる可能性がある。

(2015年3月18日)
無線通信技術:

災害発生時などの人命救助の場において、昆虫をラジコンのように遠隔操作して生存者を捜索する、という時代が来るかもしれない。米国とシンガポールの研究チームが、ハナムグリという昆虫の飛翔筋を無線でコントロールし、飛行を自在に操る技術を開発した。

(2015年3月20日)
法的、経済的には課題も:

紛争現場などでの人道支援に無人航空機(ドローン)を活用するプロジェクトが進んでいる。内戦状態が続くシリアの都市に、トルコから食料や医薬品を、ドローンを使って運び、空中投下することを目指す。

(2015年3月27日)
新技術:

スイス ローザンヌ連邦工科大学(EPFL)は、てんかんの治療向けに、脳内活動を無線でモニタリングする技術を開発中だ。電極とアンテナ、RFチップを頭蓋内に埋め込み、電磁誘導で電力を供給しながら、電極のデータを無線でモニタリングする。頭蓋内に埋め込んだ電極を記録装置に有線で接続している現在の手術を、大きく変える可能性がある。

(2015年2月18日)
新技術:

遺伝子をプログラミング、つまり組み換えることで、環境分野や医療分野に役立つバクテリアやウイルスを作り出す研究開発に、インテルやマイクロソフト、オートデスクなどの大手企業が乗り出している。

(2015年1月28日)
プリンタブルエレクトロニクス2015:

山形大学は、「プリンタブルエレクトロニクス2015」で、有機トランジスタを用いたフィルム型バイオセンサーを展示した。特定の物質(成分)を検知できるようになっていて、皮膚に貼り付けてストレスマーカーとなる成分を検知したり、肉や魚などに貼り付けて鮮度を判定したりといった用途を想定している。

(2015年1月28日)
新技術:

スイスのローザンヌ連邦工科大学(EPFL)が、電子脊髄「e-Dura」を開発したと発表した。伸縮性のあるシリコンを使い、コネクタと電極を金の配線で接続して電子追跡機能を持たせた。パーキンソン病やてんかんの治療にも応用できるのではないかと期待されている。

(2015年1月23日)
徹底プレビュー「ISSCC2015の歩き方」(8):

今回のテーマはセンサーだ。8K向けCMOSイメージセンサーや脳活動計測向けのセンサーなど、幅広い分野で使われるセンサー関連の注目講演を紹介する。

(2015年1月8日)
レーザーやLEDを利用:

レンズを使わない顕微鏡を米大学が開発した。レーザーなどの光源、センサーを搭載したマイクロチップ、血液や組織などのサンプルを置くスライドガラスで構成される。従来の光学顕微鏡に比べてずっとシンプルだ。これにより、特に遠隔地での病理検査が容易になる可能性がある。

(2014年12月25日)
新技術:

生体が超省エネで活動できる理由は、細胞の“ゆらぎ”にあるという。ゆらぎを応用すれば、非常に低い消費電力で稼働するシステムを実現できるかもしれない。脳情報通信融合研究センター(CiNet)の柳田敏雄氏が、「NICTオープンハウス2014」の特別講演で語った。

(2014年12月4日)
医療機器ニュース:

生体透過性の高い近赤外レーザーで熱と活性酸素種を発生する有機色素と、カーボンナノホーンから成る分子複合体(ナノモジュレーター)を作製。この分子複合体を用いて、生きた細胞の機能を操作できる光制御技術を開発した。

(2014年11月20日)
センシング技術:

米国の大学が、医療診断向けの呼気分析装置を開発した。呼気には約1000種類の化合物が極めて低い濃度で含まれているので、その中から特定の呼気バイオマーカーを検知するという。

(2014年11月18日)
Display Innovation 2014:

ニューロスカイジャパンは、「Display Innovation 2014」において、脳波センサーワイヤレスヘッドセットや心電・心拍検出用チップなどを展示した。取得した信号から興味度やリラックス度の「見える化」が可能となる。

(2014年11月5日)
BioJapan 2014:

産業技術総合研究所は「BioJapan 2014」で、脳波で意思を伝える「ニューロコミュニケーター」を展示した。重度の運動機能障がいを持つ患者との意思疎通を、より円滑にできると期待されている。

(2014年10月24日)
BioJapan 2014:

産業技術総合研究所は「BioJapan 2014」で、カーボンナノチューブ(CNT)を用いた薄型のアクチュエータで作成した点字ディスプレイを展示した。スマートフォンに挿し込んで使うといった用途も検討している。

(2014年10月23日)
見守り、介護用途に:

LED照明技術を手掛ける光波は「CEATEC JAPAN 2014」で、電極を搭載した布や、人感センサーを内蔵したLED照明を、介護や医療用途向けに展示した。

(2014年10月16日)
CEATEC 2014:

九州工業大学は、「CEATEC JAPAN 2014」で、非接触の心拍センサーを参考出展した。血液の動きを電波の反射を利用して検知するもので、体動の他、心拍と呼吸数も算出できる。介護などの用途を想定する。

(2014年10月14日)
CEATEC 2014:

NTTドコモは「CEATEC JAPAN 2014」で、皮膚アセトンを測定し、脂肪がどの程度燃焼しているかをスマートフォンで確認できる技術や、スマートフォンを見なくても目的にたどりつける、スティックを使ったナビゲーション技術などを展示した。

(2014年10月14日)
CEATEC 2014:

「CEATEC JAPAN 2014」では、ヘルスケア向けの測定機器やシステムだけを展示するデジタルヘルスケア・プラザが設けられている。同エリアでは、鼓動の音から脈拍を測定する指輪型活動量計や、活動量計を出退勤の記録代わりに使うなど、さまざまな製品が紹介された。

(2014年10月9日)
センシング技術:

米フロリダ州の病院は、院内における看護師の動きをリアルタイムでトラッキングする技術を導入している。公共施設や商業施設では、利用者の行動パターンをトラッキングして、利便性などを向上する取り組みが始まっているが、この病院では、トラッキング技術によって、非効率的なワークフローなどが明らかになったという。

(2014年3月28日)
医療技術:

米大学が、カテーテル(医療用の柔らかい管)をベースにした撮影用デバイスの試作に成功した。血管内を撮影し、リアルタイムで3D映像を外部に送信できる。

(2014年2月20日)
センシング技術:

ストレスの解消や、メンタルヘルスの診断など、ヘルスケア分野で脳波の活用が広がっている。東京ビッグサイトで開催中の総合医療展「IMEC 2014」でも、脳波を利用したヘルスケア製品に注目が集まっていた。

(2014年2月20日)
医療技術:

米大学の医学部が、クラウドコンピューティングのプロジェクトとして、子どもの脳のMRI(磁気共鳴画像)データを大量に集め、診断と治療に役立てる“データバンク”の構築に取り組む。同大学は、「ビッグデータを本格的に活用する一例になるだろう」と述べている。

(2014年1月22日)
センシング技術:

NECソフトと群馬大学は、疲労やストレスの度合いを示すバイオマーカーを、容易に検出できるモニタリングキットの開発に着手する。これまではバイオマーカー検査に数日かかっていたので、その手間を低減する手段になるとしている。

(2014年2月5日)
センシング技術 ウェアラブル機器:

グーグル(Google)は、糖尿病患者向けに、涙で血糖値を測定できるスマートコンタクトレンズを開発中だと発表した。

(2014年1月17日)
ソフトウェア:

シスコシステムズは、医療向けのネットワークシステムを実現するソフトウェア「Cisco HealthPresence」の新版を発表した。遠隔医療や地方医療に必要なシステムを、より容易に実現できるという。

(2014年1月17日)
2014 CES:

「2014 International CES」の主役の1つは、何と言ってもウェアラブル機器だった。そのターゲット市場として最も大きな分野の1つはヘルスケアやフィットネスである。2014 CESでも、多くのメーカーが、これらの分野向けにさまざまなウェアラブル製品を展示した。

(2014年1月15日)
MEDTEC Japan 2013 リポート:

「MEDTEC Japan 2013」では、医療を進化させる多様なエレクトロニクス技術の提案が行われた。特にセンシング技術や画像処理関連技術などに注目が集まった。

(2013年4月26日)
無線通信技術 BAN:

人体通信網(BAN)はまだ新しい技術だが、医療機器や民生機器の分野でBluetoothの低消費電力版規格「Bluetooth Low Energy」と競合すべく、取り組みを加速させている。

(2011年2月24日)
無線通信技術:

台湾の大学が、無線で操作できる体内埋め込み型の医療用機器を開発した。この機器は、痛みを感じる箇所の神経に電気刺激を与えるもので、患者の背骨の付け根に埋め込む。台湾当局から認証が得られれば、臨床実験に入る予定だ。

(2013年6月7日)
センシング技術 医療/ヘルスケア:

埋め込み型医療機器(IMD)への不正アクセスを懸念する声が高まっている。そうした中、米大学が、患者の心拍から生成する乱数をパスワードにしてIMDにアクセスする技術を開発した。

(2013年9月26日)
センシング技術 医療/ヘルスケア:

スマートフォンやタブレット端末の内蔵カメラ、PCのディスプレイに取り付けられたWebカメラを使い、人間の顔を5秒間撮影するだけで、脈拍を計測できる――。富士通研究所が、このような技術を開発した。自分自身の健康チェックのほか、高齢者の体調の測定、空港やイベント会場でのセキュリティチェックといった用途も想定しているという。

(2013年3月19日)
組み込み技術 フォトギャラリー:

2012年は、スマートフォンと連携できる製品が次々に登場した。連写モードで撮影した画像をスマートフォンに送信できるスノーゴーグルや、スマートフォンを顔の前にかざすだけで心拍数が計測できるアプリなど、興味深いものをいくつか紹介したい。

(2012年12月17日)
センシング技術:

産業技術総合研究所は、インフルエンザウイルスを検出できる小型高感度センサーの開発に成功したと発表した。従来1日半以上を要したウイルス検出時間を数十秒レベルに短縮でき、将来は空気中のウイルス検知も可能になるという。

(2013年8月21日)
CEATEC 2013:

NECは、開発中の犯罪捜査用のポータブル型DNA解析装置を参考出展した。冷蔵庫サイズの分析装置をスーツケースサイズに小型化したもので、DNAの解析時間も大幅に短縮することができるという。現場に装置を持ち込み、その場でDNAを解析できるようになると期待されている。

(2013年10月4日)
センシング技術:

将来的に、音楽はただ聴くだけのものではなくなるかもしれない。米大学の研究チームが発表した、音楽を利用して電力を得る医療向けの圧力センサーは、体内埋め込み型デバイスの発展に貢献すると期待される。

(2012年1月30日)
センシング技術:

日本大学は、光センサーを使い、指で触れるだけで血圧を測定できる機器を展示した。同じ原理を用いた、腫瘍の有無を検知する製品も開発中だという。

(2013年10月25日)
材料技術:

IBMとシンガポールの研究所は、飲み終わったペットボトルなどの廃プラスチック材から、真菌を攻撃するナノファイバー抗菌剤を生成したと発表した。年間約23億kgにも上る廃プラスチック材を有効に活用できる可能性がある。

(2013年12月10日)

業界/企業動向

医療機器ニュース:

東芝は、ヘルスケア事業の強化を狙い、東芝内のヘルスケア関連事業部門を統合した社内カンパニー「ヘルスケア社」を2014年7月1日付で新設すると発表した。社内カンパニー化により事業展開の加速拡大を図り、ヘルスケア事業で2016年3月期に売上高6000億円達成を目指す。

(2014年3月27日)
ビジネスニュース 業界動向:

心臓を専門とする医学研究者は、米国半導体工業会(SIA)のイベントで、心電図をリアルタイムでスマートフォンに表示できる機能などを見せ、半導体技術がもたらす医療の進歩の可能性について話した。医療/ヘルスケア分野が、半導体技術に寄せる期待は大きい。

(2013年11月15日)
ビジネスニュース:

ウェアラブルな医療機器への注目が高まっている。映画「スタートトレック」に登場する「トリコーダー」のようなモバイル医療診断機器の開発を促進すべく、クアルコムは「Tricoder X-Prize」というプロジェクトを実施する。

(2013年11月18日)
NIDays 2013:

腹部を大きく切らずに行う内視鏡下外科手術。同手術を進展させる技術として期待されているのが、超音波を利用して切開する、いわゆる“超音波メス”だ。日本大学工学部は、National Instrumentsのシステム開発ソフトウェア「LabVIEW」などを使い、超音波メスの開発に向けた測定/制御装置を、わずか1週間で開発した。

(2013年11月12日)
無線通信技術 Wi-Fi:

スマホ、タブレット端末の普及は、医療/教育/産業機器といった非民生領域でのネットワーク化の追い風になっている。無線LAN関連製品メーカーのサイレックス・テクノロジーも、この追い風に乗り、非民生領域でのビジネス成長に挑もうとしている。

(2013年4月18日)
ビジネスニュース:

UL Japanが、FDA(米国食品医薬品局)の査察/規制順守に対応するためのコンプライアンスソリューションサービス「ComplianceWire」を国内で販売。オンラインによる効率的なトレーニングで、FDAの厳しい査察に対応。

(2013年7月29日)
無線通信技術 Wi-Fi:

今までインターネットにつながってこなかった、「非PC/モバイル」の機器が、M2Mやモノのインターネットというコンセプトと絡みつくことで、新たな市場が生まれようとしている。今後数年で競争が激しくなることが予想されるこの市場で、いかに戦っていくか。組み込み向けWi-Fiモジュールを手掛けるサイレックス・テクノロジーの戦略をまとめた。

(2012年2月17日)
ビジネスニュース 企業動向:

Maximは、医療/ヘルスケア市場を戦略マーケットと位置付け、投資を拡大させていく。高精度アナログICをはじめ、ミックスドシグナル、セキュアマイコンといった医療市場向け自社製品の強化に加え、医療関連企業と積極的に連携を図りシステムレベルでの提案を強化する。同社のJohn Di Cristina氏は、「医療/ヘルスケア市場で年率10%以上のビジネス成長を続けていく」と語る。

(2013年5月2日)
センシング技術 医療/ヘルスケア:

情報通信技術を活用した健康管理サービスや、医療/ヘルスケア機器を相互に連携するためのガイドラインを策定する「コンティニュア・ヘルス・アライアンス」の規格に準拠した機器がいよいよ一般家庭でも使われるようになる。今週、インテルが対応機器を使ったデモを品川駅で実施している。

(2011年11月11日)
無線通信技術 BAN:

わざわざ操作しなくても、身の回りにあるさまざまな機器が人間の要望にきちんと応えてくれる…。運動量や体温、心拍数といった生体情報を活用すれば、そんな生活が可能になるかもしれない。

(2008年12月1日)

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