現代医学における最も重要な進歩の 1 つは、個別化された非侵襲的かつ手頃な価格のケアを提供する医療用画像診断です。これは現代の医療システムにとって不可欠であり、医療費を大幅に削減する可能性があります。医療用画像データは診断と治療を強化し、医療研究において重要な役割を果たしてきました。
さらに、慢性疾患の増加により、医療用画像診断の必要性が劇的に高まっています。世界保健機関 (WHO) は 2023 年に、非感染性疾患 (NCD) が全世界の死亡者の 74% を占めると推定するレポートを発表しました。医療用画像診断により、病気の早期かつ正確な診断が可能になり、患者が可能な限り最高のケアを受けられるようになります。公的機関と民間組織は、医療用画像診断機器の高度な製造に大規模な研究開発投資を行っています。
例えば、2024年4月、Canon Medical Systems Corporationは、Enhanced Gradient Systemと、極めて安定した均一な画像を提供し、ハードウェアとソフトウェア間のデータ転送を高速化する日本製の磁石を搭載したVantage Galan 3T / Supreme Edition MRIシステムを発表しました。さらに、医療用画像処理におけるAIは、人間の目では見逃してしまうようなパターンや異常を検知することで精度を向上させることができるため、新たな機会を生み出しています。ここでは、医師が人体の複雑さを理解するのに役立つ非侵襲性画像処理技術のトップ5を紹介します。
- X 線画像
最も古く、最も広く使用されている医療用画像診断法は、体内の構造、特に骨の写真を撮る X 線です。X 線は歯や骨を評価するために頻繁に行われ、心臓診断の最初のステップとしても役立ちます。2024 年 11 月、単一露光デュアルエネルギー X 線検出器の有用性が最近の研究で示され、従来の X 線技術よりも多くの CAC を検出できることが分かりました。これは、早期の心血管リスク管理介入のための潜在的に実行可能で手頃な代替手段です。
AI 統合やその他の有望な開発により、X 線システムには明るい未来があります。X 線用の AI ソリューションは、画像内の複雑なパターンの検出に役立ち、放射線科医がより正確でタイムリーな診断を行うのに役立ちます。肺炎や結核などの胸部 X 線異常の特定に役立つ AI モデルが開発されており、放射線学の状況を完全に変える可能性があります。医療用画像機器のグローバルプロバイダーである富士フイルム株式会社は、胸部X線画像から陰影、気胸、胸部結節などの重大な異常所見の検出を改善することを目的とした、胸部X線を分析するためのAI搭載製品「CXR-AID」を2021年4月に発表しました。
さらに、コンピュータラジオグラフィーの登場により、デジタルX線イメージングは技術的に進歩し、従来のX線フィルムラジオグラフィーに取って代わりました。この技術は、検査業務に大きなメリットをもたらし、放射線量の低減や画像の効率的な保存などの利点があります。2024年4月、日本に本社を置くキヤノンメディカルシステムズ株式会社と広島大学は、次世代のX線CTとして登場するキヤノンの光子計数型コンピュータ断層撮影（PCCT）システムの臨床研究を開始しました。
日本のX線システム市場は、2023年に338百万米ドルの収益を上げ、2030年までに450百万米ドルに達すると予想されています。
- 超音波画像診断
今日、最も人気のある医療処置の1つは超音波スキャンであり、最も広く使用されている画像診断法として人気が高まっています。超音波は、診断画像診断や救急医療のために医療業界でますます使用されています。例えば、中国では、超音波は最も一般的に使用されている画像診断法であり、国内には18万台を超える超音波装置があります。3D画像の進歩やAIの使用など、超音波画像の最近の進歩により、臨床情報が即座に提供され、診断が改善されています。
3D超音波画像の進歩により、医師はより正確で最小限の侵襲で診断を行うことが可能になりました。 2024年9月、オーストリアのウィーンに拠点を置くPiur Imagingは、2D超音波装置を強化して詳細な3D画像を作成できるtUS Infinity断層3D超音波システムの承認を取得しました。
AIの組み込みなどの技術開発により、超音波画像の品質が向上し、人的エラーが軽減され、画像の取得と解釈が容易になる可能性があります。例えば、2024年4月、GEヘルスケアは、治療時に迅速な心臓評価を行うために、Vscan Air SLワイヤレスハンドヘルド超音波システムでCaption AIをリリースしました。さらに、2022年4月、ビル＆メリンダ・ゲイツ財団は、AIを活用した産科超音波検査の画期的な研究を実施するために、UNCチャペルヒルに17百万米ドルの助成金を授与しました。
日本の超音波機器市場は、2024年に474百万米ドルに達すると予測されています。さらに、2030年末までに市場は6％のCAGRを示し、637百万米ドルに達すると予想されています。
- コンピューター断層撮影（CT）
CTは、断面画像を提供する非侵襲性画像技術の1つです。医療は、特に血管、軟部組織、骨を同時に検査するためにCTの導入から大きな恩恵を受けています。人口1百万人あたり115台を超えるCTスキャナーを備えた日本は、2021年時点でCTスキャナーの密度が最も高い国です。さらに、心臓動脈の閉塞や狭窄を調べるために行われる冠動脈コンピューター断層撮影血管造影は、CT市場で見られる注目すべきトレンドの1つです。これは、強力なX線を使用して3次元画像を作成し、さまざまな心臓疾患を特定する非侵襲性技術です。
AI を組み込むことで、従来の CT スキャナーで生成される画像の品質が向上し、人為的ミスの可能性を低減できる可能性があります。2024 年 2 月、ロイヤル フィリップスは、セグメントの生産性の向上と患者の転帰の改善に貢献する高度な AI 機能を備えた Philips CT 5300 システムを発売しました。
2021 年には、日本は 100000人あたり約 115 台の CT スキャナーが設置され、CT スキャナーの密度が最も高かったと推定されています。また、日本の CT スキャン市場は 2023 年に 432百万米ドルの収益を上げました。
- 磁気共鳴画像法（MRI）
MRIは、電波と強力な磁場を使用して、体の臓器や組織のきめ細かい画像を生成する非侵襲的な技術です。医師がさまざまな病気を診断するのを支援する潜在的な方法として使用されてきました。MRIユニット密度に関しては、日本は世界をリードしています。さらに、日本の国民健康保険制度と総合健康診断制度は、MRI-AI分野に大きく貢献しています。高磁場MRIスキャナの開発は、MRI技術がまだ発展途上にあることの一例です。現代のMRIスキャナでは、より高い磁場強度がより一般的になり、特定の疾患の診断を容易にする高解像度の画像を提供します。
これに加えて、MRIへのAIの組み込みなどの継続的な技術進歩により、さまざまなアプリケーションでの使用が改善される可能性があります。AIを使用すると、粗くサンプリングされた高速MRIデータを迅速かつ正確に高品質の画像に再構築できます。 2024年11月、Koninklijke Philips N.V.は、アクセスと診断の信頼性を高めて患者の転帰を改善することを目指した、PhilipsのAI対応MR Smart Workflowソリューションを組み込んだ次世代BlueSeal 1.5T MRIの発売を発表しました。
最近発見されたデータによると、日本は経済協力開発機構の中でMRIユニットの密度が最も高く、人口100000人あたり約56ユニットであることが明らかになりました。
- 核イメージング
近年、核イメージング技術は飛躍的に進歩しており、化学療法や手術と組み合わせて使用される強力ながん診断法となっています。これは、核医学スキャン、放射性核種イメージング、または核スキャン療法と呼ばれることもあり、がん細胞に付着して殺す放射性薬剤を使用します。2024年11月、Telix Pharmaceuticalsは、核医学における線維芽細胞活性化タンパク質（FAP）を標的とする資産の買収を発表しました。これは、まず膀胱がんの治療に集中します。
さらに、PET スキャナーや SPECT スキャナーなどの核イメージング機器は、脳の異常、虚血、生存率、同期不全の評価に使用されます。さらに、SPECT スキャンは、内臓の機能や心臓への血流の程度を明らかにすることができる一種のイメージング テストです。2024 年 8 月、キャンベラ病院は、PET/CT スキャナー、SPECT/CT スキャナー、ガンマ カメラなどの新しい核医学機器を導入し、診断イメージングと臓器機能評価を行いました。これにより、救急治療やがん治療における患者の流れが改善され、繰り返しのスキャンの必要性が軽減される可能性があります。
日本の核イメージング市場は、2024 年に 325百万米ドルに達し、2030 年までに 4 億米ドルに達すると予測されています。この分野の著名な企業には、Bracco Imaging SpA、CANON INC、Fujifilm、GE Healthcare、ATOX などがあります。
一言で言えば、
医療用イメージングは、現在の医療システムに不可欠です。現代のヘルスケアは、がん、心臓病、神経疾患など、数多くの疾患の診断と治療に医用画像診断に大きく依存しています。AI は、病理学者や放射線科医が幅広い疾患を診断するのに役立つ医用画像診断の新たな可能性を切り開きました。機械学習の膨大な計算能力を利用して身体スキャンをふるいにかけることにより、AI 技術は、CT スキャン、X 線、MRI、その他の画像で病変を探すために医用画像診断にますます採用されています。X 線は、歯や骨を評価するために使用される最も古く、最も人気のある医用画像診断技術です。一方、超音波スキャンは現在、救急治療や診断画像診断に使用される最も一般的な医療処置の 1 つです。さらに、PET、MRI、CT ツールは、医師が疾患や病気を特定して評価できるようにする非侵襲的な手術に使用されています。
