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業界別トレンド

医療機器の設計開発》医師や病院関係者の要望を実現し、患者さんや医療現場を陰ながら支えていきます。


医師や病院関係者の要望を実現し、患者さんや医療現場を支えている医療機器産業。これら医療機器の設計開発は、医師や看護師がより使いやすく、また患者さんにも負担がかからないよう医療現場の要望も踏まえながら行われています。また家庭用医療機器や、歩行をアシストする機器の研究もこの領域に含まれます。こうした医療機器の設計開発は人々の命や健康にも深く関係する責任とやりがいのある仕事です。

アルトナーでは、様々な医療機器の設計開発現場にエンジニアを配属してきました。これから、どのような技術的なポイントに注目しておくべきかを、経済産業省の商務・サービスグループ、医療・福祉機器産業室が2019年にまとめた「経済産業省における医療機器産業政策について」の中の「医療機器産業重点5分野の技術開発」を見てみることで明確にしていきましょう。

(取材・記事執筆:アルトナー取材班)

医療機器産業の中心にある「治療機器」と「診断機器」。

まず、医療機器と呼ばれているものは大きく、PETシステム、MRI、CTなどの「診断機器」、人工関節、カテーテル、心臓ペースメーカー、注射器などの「治療機器」、家庭用マッサージ機、コンタクトレンズ、歯科材料などの「その他」の3つの分野に分けられます。これら全体の市場規模は、2004年以降増加し続け、2017年には約3兆円に達しています。その金額ベースでは「治療機器」が59%、「診断機器」は30%と、市場規模・成長率ともに非常に大きい分野であることがわかります。

グローバル化がより一層顕著になってきている医療機器産業。
様々な取り組みが、オールジャパンで行われています。

市場規模が大きく拡大している医療機器産業は、先進国での高齢化が進んでいること、新興国などの国際需要の拡大などを反映して、グローバル化がより一層顕著になってきています。これを受けて、日本でも国をあげて医療機器開発プロジェクトを推進し、各省、専門支援機関、医療機関、学会などが連携し、日本の医療機器産業の世界での競争力を強化しようとしています。

医療機器産業重点5分野の技術開発

1.手術支援ロボットシステム
概 要 ●世界一のロボット技術(RT)を医療分野に応用した機器・システム開発
内視鏡手術ロボット、手術ナビゲーション・シミュレーション、インテリジェント手術等
開発機器の例 ●産業用ロボットの技術を活用した軟性内視鏡手術ロボット
●産業用ロボットで実績のある情報処理技術を活用したスマート治療室
2.人工組織・臓器
概 要 ●世界最先端技術を生かし、ものづくり力を集結した機器開発
人工心臓、人工関節、人工内耳等植えこみ型医療機器、歯科用インプラント等高機能材料
開発機器の例 ●3Dプリンタ技術により、細胞などを積み上げて血管・骨等の生体臓器を作製するシステム
●細胞シート積層技術を用いて、心臓壁などの立体組織を作成するシステム
3.低侵襲治療
概 要 ●患者の体力的負担を減らし、早期回復のニーズ対応
放射線の動体追跡照射技術、血管内にカテーテルなどを導入するガイドワイヤー、放射線治療、血管内治療等
開発機器の例 ●呼吸により動く臓器(肺等)に、放射線を照射する技術を応用した高精度な放射線治療装置
●脳活動の信号を読み取って、機器や装置の制御に利用する技術を用いた、麻痺した運動機能の回復支援システム
4.イメージング(画像診断)
概 要 ●早期診断により医療の効率を向上、健康寿命の延伸
MRI、CT、PET、高機能内視鏡(周辺機器を含む)、分子イメージング等
開発機器の例 ●微粒子化した造影剤を用いて、転移したがん細胞を検出しやすくするがん転移診断装置
●光学顕微鏡の画像処理技術を活用し、細胞を切り取らずに、がん細胞を検出するがん診断装置
5.在宅医療機器
概 要 ●高齢化社会の医療現場ニーズに対応
●「小型化・軽量化」といった日本の得意分野を生かす
酸素濃縮装置、ポータブル歯科治療機器等
開発機器の例 ●現場のニーズに応じて、小型化・軽量化した機器を組み合わせることができる在宅訪問歯科診療の専用機材パッケージ
●ウェアラブル機器から入手した血圧データと、ICT技術を組み合わせた診療支援システム

このような背景で、今後重点的に技術開発が行われいく分野をまとめたものが、「医療機器産業重点5分野の技術開発」です。5つの分野の概要や開発機器は非常に明確で、現実的なもの。これから医療機器の開発のエンジニアを目指すのであれば、この5つの分野には注目しておくべきでしょう。

アルトナーの業務実績

機械設計開発
PETシステム
PETシステム開発
 (筐体設計、信頼性試験)
眼科医療機器の開発
 (筐体設計、駆動機構の設計)
家庭用医療機器の開発
 (筐体設計、信頼性試験)
輸血・輸液セットの改良、
 次期セットの設計
電気・電子設計開発
X線画像処理装置
生体情報モニタの開発
 (非接触センサ、高周波回路、
 アナログ回路、デジタル回路、
 数値解析)
体組成計の開発
 (アナログ回路、デジタル回路、
 数値解析)
ネブライザ(吸入器)の開発
 (流体、光学、化学、半導体プロセス)
医療機器(主に注射器、採血管)
 製造装置の開発
X線画像処理装置の
 制御基板の設計開発
内臓脂肪測定装置の評価
ソフトウエア開発
歩行アシスト機器
歩行アシスト機器の研究開発
 (歩行データの取得・解析)
血圧脈波測定器の研究開発
 (データ計測・解析、モデル検討)
医療用画像診断機器の開発
 (血管撮影機器システム構成)
病院向け診断情報システムの
 設計開発
 (要件定義、外部・内部設計、実装)

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