【CONNECTEVE】手術室の医師数を2人減らすチャレンジ

医者のドラマが多いのには、理由があります。暗黙の羨望です。ものすごく大変だと聞く整形外科医、自分がなるのは無理なら、整形外科医の友達が一人くらいいればいいなと考えます。CONNECTEVEのノ・ドゥヒョン創業者は「友達だったらいいな」というリストがあれば「トップ」かもしれません。写真はまさに「賢くて誠実な整形外科医」です。ドラマに出演するとしたら、恋愛する主人公医師の隣で「定型的な良い医師の先輩後輩」として登場しそうです。

人間の体の骨や筋肉を手術治療する整形外科が人工知能の恩恵からは最も遅れていると言われています。整形外科医は大工に似ていると言います。骨に穴を開けて、人工関節をぴったりはめ込むのです。ただ、大工は全体を見ながら設計図通りに作業をしますが、整形外科医はそうはいかないという違いがあります。一部だけを見ながら手術するので、完璧な精度を出すのは不可能です。おおよそ70～80％の精度と言われています。そして1度単位の精密手術も難しいといいます。

何より、整形外科の診療から手術まで長いと1年以上かかります。医師数は少ないのに、患者は急増しています。例えば人工関節の手術は年間10万人レベルでしたが、もうすぐ20万人を超えそうだといいます。理由は簡単です。長生きして、骨がすり減り、擦り切れたのです。しかし、人工関節の手術は4人の医師が1時間ほどかけて行います。いくら医師を養成してるとはいっても、3～4ヶ月で手術を受けることは不可能と思われます。

ノ・ドゥヒョン代表は整形外科のペインポイントを解決する、と語ります。レントゲンの判読からロボット手術まで全て解決するといいます。どんなに短くても10年はかかりそうなノ・ドゥヒョンの挑戦です。

1.レントゲンだけ見れば、骨を1mmの切り方を教えてくれる。

-人工関節手術ロボットを開発している会社だとお聞きしました。

「出来たのは2年前です。しかし、最初の1年間は病院で様々な書類の承認などの作業を行い、本格的に投資を受け始めたのは昨年の8月です。1年3ヶ月程経ちました。人工知能（AI）プログラムとロボットを作る会社です。レントゲン分析を行うLunit（ルネット）やVUNO（ビューノ）のような会社は、胸部の写真を自動分析してくれますよね。その筋骨格系バージョンとお考えください。胸部レントゲンを用いて手術計画を立てることはありませんが、筋骨格のレントゲンはこれをもとに手術計画を立てます。骨をどう切るか、そうした計画を立ててくれるソフトも制作しています。

3次元設計ソフトウェアも開発しています。精密検査の時にCT、MRIを撮りますよね。これが3次元データです。AIで処理する技術を作っており、これを3次元で処理することで、実際のロボット手術に活用することができます。最後に、手術用ロボットを作っています。」

-例えば、関節炎の患者のレントゲンを1枚撮れば、すぐに医師に対して、①自動的に読み取った結果を見せ、②手術計画を提案し、③実際の手術に活用する3次元データに変換し、④医師が手術するときに一緒に手術する手術ロボットを作っているということですね。筋骨格系手術のすべての過程を共にしてくれる？

「そうですね。順にX、P、C、Rです。CONNECTEVE　X、CONNECTEVE　P、CONNECTEVE　C、CONNECTEVE　Rといいます。現在は、レントゲン写真への、5つの判読機能が入っています。関節炎の段階等を知らせます。紫、赤、青などで関節線や、関節軟骨の厚さを示します。

脚の位置合わせも示してくれます。O脚の場合は、O脚の角度を測定します。いわば、医師が手術をしたり、患者さんを治療するときに、どのように手術や治療をするか方針を決めていくのに必ず必要で、重要な要素です。

手術を設計するソフトウェアはすでに作っています。バージョン1は完成し、アップグレードしたバージョン2はまもなく制作する予定です。手術時に骨の位置をリアルタイムで把握するカメラも開発中です。骨があると、人間の目でも、mm単位で測るのは難しいですよね。精密3Dカメラだと可能です。正確に測ることができるシステムになるのです。」

今、整形外科全体の領域は非常にアナログです。医師の主観に基づくものが多いです。CONNECTEVEは整形外科でAIベースのデジタル・トランスフォーメーションを行う会社です。診断から手術までの全過程ですね。」

2.人工関節手術をロボットでしなければならない理由

-人工関節だけでなく、整形外科の診療・手術全般のソフトウェア・ハードウェア両方をやっているんですね。

「そうです。ちなみに、人工関節の手術は、ロボットで行うことをお勧めします。韓国で市販されているロボットは4種類あり、医師として手術をする際にすべて使ってみましたが、ロボット手術の方が結果が良くなりがちです。様々な文献から判明しています。オーストラリアやアメリカで手術患者を追跡して再手術などの経過を見たデータを見ると、手術後4年程ですでに差が出始めます。人工関節手術は、20年、30年程使うと見ている手術です。ロボット技術でやった方が寿命も長く、結果も良くなりました。」

-整形外科手術ロボットはすでに存在するのに、なぜCONNECTEVEがまた開発に乗り出すのですか？

「手術ロボットの欠点があるからです。ロボットなしで行う手術より確実に手術経過が良いです。しかし、欠点は手術時間が長くなり、炎症も起こり、手術時にトレッキングシステムを使わなければならないという点です。特にトレッキングシステムを使うと、ピンなどを骨に刺すので、骨折することもあります。手術の過程が複雑なため、好まない医師もいます。CONNECTEVEは既存のロボットの問題を解決しようとしています。 AIベースのビジョンセンサーを手術に導入し、手術時間や手術に必要な医師数を削減します。より簡単で楽で安全な手術ができるロボットを作っています。」

-複雑ですね。一般の方にとっては関節炎が最も身近です。

「関節炎の患者さんはとても多いんです。関節炎に限らず、筋骨格の患者さんまで広めれば、もっと多くなります。関節炎は膝です。膝の軟骨がすり減るのが関節炎です。年齢を重ねるとほとんどの人が経験する病気です。韓国の65歳以上の女性は半分以上、男性は20％程度が関節炎を持っています。実のところ、ほぼ全員患っているんです。

筋骨格は関節炎よりも大きな概念です。肩や首が痛みますよね？そのような患者さんは、すべて筋骨格の患者さんです。病院に行けばレントゲンを撮りますね。私たちが体を系統で分ける際、消化器系、神経系と分けます。筋骨格系は、骨や筋肉、靭帯、腱などです。整形外科で診る病気で、このような部分に異常がある患者を筋骨格患者と呼ぶのです。」

-体を構成する骨と筋肉でつながった全体を筋骨格といいますが、何らかの異常で靭帯が切れたり、軟骨がすり減ったり、筋肉に炎症が起きたり、筋肉と骨格をつなぐ物理的な形に何か異常が起きると、これをすべて筋骨格異常と呼ぶんですね。

「そうです。韓国では年間2億枚のレントゲンを撮ります。問題は、正確な判読がきちんとできないことです。特に放射線科の先生がいない病院はそうなります。デジタル化されていないのです。例えば、高血圧や糖尿病などの場合はデジタル化されているんですよ。血圧は数字で出ますよね。数字がいくらだから、このような薬を使わなければならない、ということが成立します。でも、筋骨格の疾病にはそんなものはありません。初めの診断ツールとしてレントゲンを使い、当然デジタル化して客観的な評価を下すべきなのですが、そうはいきません。そうならない理由は、人工知能がないためです。それがCONNECTEVEが筋骨格人工知能ソリューションを作っている理由です」。

3.筋骨格レントゲンは判読が難しい。だから、人工知能に読み方を教えている。

-一つずつ見ていきましょう。まず、人工知能レントゲン判読プログラムについてです。人工知能に筋骨格レントゲンを教えなければならないという話でしょうか？

「学習ではレントゲン画像を1枚ずつ専門医がレベリングします。専門医が直接見て、ここにこれがある、という感じで、人工知能に教えます。そうした繰り返しです。しかし、筋骨格のレントゲンは種類がとても多いんです。200種類以上あります。技術だけではダメで、本当に誠実な医師が一生懸命教える必要があります。」

-CONNECTEVEのレントゲン判読人工知能は何枚勉強しましたか？

「CONNECTEVEはオープンデータベースやソウル大病院のデータベースを使ったりもして、全体で10万枚程度です。

(※ノ・ドゥヒョン代表はソウル大学病院の整形外科医である。1年に数千人以上の患者を診療・手術している。整形外科の医療現場は、医師も患者も非効率的だ。毎日50人以上の患者にレントゲンの診断結果を説明するのに多くの時間を費やさなければならない。レントゲンによる診断は、整形外科や放射線科専門医以外の判読に熟練していない医師であったり緊急時に撮影した場合、しばしば誤診が発生する。医師、患者双方の苦痛である。医療AIは発達しているが、筋骨格レントゲン写真は撮影部位や疾患の種類が非常に多様で、開発が難しい。ノ・ドゥヒョン代表が2021年に自らCONNECTEVEを設立した理由だ。ノ・ドゥヒョン代表は大学時代、韓国初の医療経営サークル「MDウィナーズ」を作って活動した経験もある。予備の医師が単に医学的知識を知るだけでなく、森を見ることが必要だというのが彼の持論である。)

-レントゲンの判読が筋骨格治療の第一歩であり、とても重要なポイントですね。

「人工知能が1秒で読み取る効率です。意外な、患者さんへのメリットもあります。患者さんにkakaoTalk（カカオトーク）でレントゲンの結果レポートなどを送ることもできます。みんな自分の結果を見たいですよね。例えば、レントゲンを撮ったら、その結果をkakaoTalkでお送りします。医師としては、CONNECTEVEの判読結果を送るだけでいいのです。分析はとりあえず、やってくれたから。患者さんの立場としても、ただ漠然と先生に一度会って話を聞いたことを覚えているのではなく、kakaoTalkできちんと来るので、とりあえず安心ですよね。

おばあちゃんたちはとても喜んでいます。子供や孫に病院の診療内容を説明するのは簡単ではありません。だからといって子供が、毎回一緒に医者に会って説明を聞くのも難しいです。おばあちゃんは「お医者さんに聞いたけど何だったっけ」となってしまいます。でも、今やkakaoTalkを家族に見せればいいのです。」

(※実際の診療現場で多くの割合を占める一般医院、救急室や軍医療の場合、関連する画像判読の訓練がされていないまま患者を診ることが多く、これによる医療紛争がしばしば発生する。患者を2回以上撮影したり、患者が複数の医療機関を転院するケースも多数発生している。レントゲンによる関連疾患の診断は、熟練した整形外科専門医あるいは放射線科専門医が判読する場合、高い診断精度を示すが、熟練していない医師である一般医、あるいは緊急時に撮影されるレントゲンではその精度が低下すると報告されている。筋骨格系疾患の場合、AI医療技術の開発が難しいのは事実である。筋骨格写真の場合、撮影部位が非常に多様で、脊椎、肩関節、股関節、膝関節、足関節など複数の部位があり、個々の人工知能を開発するのは難しい。疾患の種類が非常に多様で、研究が難しくもある。)