【連載】TECH-MAG 研究室レポート

先生が研究されている内容を教えてください。

私はロボット技術を医療に応用し、新しい医療提供を目指す研究を行っています。具体的には、「手術用ロボット」と「リハビリテーションロボット」の2つを研究しています。

手術用ロボットは、体の中に挿入し、患部を切除したり、組織を焼き切ったりすることで治療を行うツールです。リハビリテーションロボットも医療という根幹は同じですが、手術用とは異なり、体の外側から力学的に作用して体を動かし、身体機能の改善を促します。

この2つの研究で私が特に注力しているのが、「柔軟機構」という柔軟性を持つ機械の仕組みです。

リハビリテーションロボットは、現状のものはサイズも大きく、値段は数千万円と高額です。そのため、現場での活用が進んでいません。使いやすくするには、小型化とコストを下げる必要があります。 同じように、現在の手術用ロボットに使われている手術用のはさみに関しても、20点以上の部品が必要で、さらに小さくすることは困難と言われています。

単なるサポートではなく治療に役立つロボットを

先生が開発された手指リハビリ用ロボット装具「SMOVE」について教えてください。

「SMOVE」は、モーター、電子部品を全て本体に収納することで、従来の製品よりも小さくすることに成功しました。

「SMOVE」は装着者の筋肉の動きを検知して反応します。例えば、事故や病気などで運動機能に問題が発生し、手が動かせないとします。しかし、脳から「手を動かす」という信号が出ていれば、その信号は手の筋肉に伝わります。「SMOVE」はこの信号を検知して、モーターの力で手を動かします。

小さくなれば、日常生活のサポートにも使いやすそうですね。

私たちは「SMOVE」を治療にも役立てたいと考えています。「ニューロリハビリテーション」というリハビリ方法があります。簡単にいえば、動かない手をロボットでサポートして動かしているうちに、脳が「手が動く」と認識するようになるというものです。脳の認識が変わることで、神経機能・運動機能の早期回復を目指します。

このリハビリ方法は普段から繰り返し行うことが重要となりますが、従来の大掛かりなリハビリテーションロボットでは困難です。しかし、「SMOVE」であればリハビリ施設にも導入しやすく、患者さんが回復する手助けをできるのではと考えています。

開発には10年くらいかかりましたが、ようやく患者さんに試験的ではあるが使っていただけるところまでこぎ着けました。2018年には『株式会社メグウェル』という九州大学のベンチャーと提携し、現在実用化に向けて進めている段階です。

今後の課題はどんなことでしょうか？

手術用ロボットは法律の問題もあり、臨床研究を行うのが困難です。開発費用も高額なため、まだまだ乗り越えないといけない壁は多くあります。しかし、私たちが開発した基礎技術を見て、必要だとおっしゃってくださる企業があれば、より研究が進むのではと考えています。

また、リハビリテーションロボットはそもそも市場がないのが現状です。そのため、まずは市場を作るところから始めないといけません。今後は「株式会社メグウェル」と協力して、市場開拓に挑みます。

今後の展望を教えてください。

ここ10年で医療用ロボットを産業化したいと考えています。医療用ロボットの実用化については、これまで多くの先生方が苦労されてきました。そうした苦労があったからこそ、今ようやく社会の潮流が変わり、医療用ロボットに注目が集まっています。この流れを途絶えさせないようにしたいですね。

また、以前「SMOVE」の臨床研究を引き受けてくれた患者さんがいたのですが、その方は手が動かない方で、精神的に不安定な状態でした。しかし、実際に機器を装着して手が動いた瞬間に笑顔になられ、「ぜひ使いたい」と前向きな言葉をいただきました。一人の患者さんの声ですが、私にとっては大事な経験でした。そのような積み重ねが前に進む力になっています。医療機器はそもそも開発スパンが非常に長く、道は険しいのですが、できるだけ早期に実現できるよう研究を続けたいと思います。

最後に、これからロボット研究の道に進もうという若い世代にメッセージをお願いします。

エンジニアに関してはどの分野も同じかもしれませんが、今後はこれまで以上に「発想力」が求められるようになると思います。以前は何晩も徹夜して研究するような世界でしたが、現在は研究ツールが発展し、これまでのような手間をかけずに検証が行えるようになりました。ツールを「使う側」に工夫が求められるので、やりぬく力だけでなく、柔軟な発想力も重要です。

そうした発想力を身に付けるためにも、いろんな知識を身に付け、人間としての幅を広げてもらいたいです。何か一つに注力することも大事ではありますが、知識がないと柔軟な発想も生まれません。ぜひ無駄なことも経験してほしいです。経験したことはどこかで生きます。私は過去に材料の伸縮や強度を測る研究に関わりましたが、当時はなんでこんなことをするんだと思うこともありました。しかし、その経験があったからこそ、柔軟性を持つ機構やその技術を用いたロボットの発想に至ったと思います。

科目を一心に追い求める姿勢や勤勉さは根本として必要ですが、新しい一歩、あえて別の可能性を探る勇気、タフさ、自由闊達さも身に付けてもらいたいですね。

ありがとうございました。