コロナウィルス感染症に関する研究開発動向と課題
東京大学大学院 工学系研究科
医療福祉工学開発評価研究センター
バイオエンジニリング専攻/精密工学専攻
東京大学臨床生命医工学連携研究機構

佐久間一郎

新型コロナウイルス感染症（ COVID- 19 ）の現状と医療システムへの影響• 2019年12月に中国武漢で確認• 2020年1月に国内初の感染例報告
入院治療等を要する者の数
陽性者数
1,603,112

うち重症者数
157,883

2,173

死亡者数
16,525

2021年9月9日0:00現在
出典：厚生労働省HP（https://www.mhlw.go.jp/stf/covid19/kokunainohasseijoukyou.html）

重要な社会インフラストラクチャーである「医療システム」の機能に大きな影響「医療崩壊」の危機

The University of Tokyo

出典：一般社団法人全国医学部長病院長会議：「新型コロナウ
イルス感染症第5波が大学病院診療に与える影響」（2021年8月10日）（https://ajmc.jp/news/2021/08/10/2831/）#2

新型コロナウイルス感染症に関する国内の研究開発動向
内閣府健康医療戦略本部
第28回健康・医療戦略専門調査会（2021．6.15資料より）
資料はhttps://www.kantei.go.jp/jp/singi/kenkouiryou/tyousakai/dai28/gijisidai.html
より入手可能次の２枚は同資料より引用

4

5

危機はコロナウィルス感染拡大以前の段階で存在していた• 少子高齢化の進展– 労働力不足 → 医療従事者の不足– 高齢者の増加 → 慢性疾患（主に生活習慣病の増加）• 過疎化，都市のスポンジ化– 病院などインフラストラクチャの存在密度の低下– 医療アクセス環境の悪化
医療サービスに係る需給バランスの崩れ

日本再興戦略・健康医療戦略に関連する次世代ヘルスケア産業協議会・次世代医療機器開発推進協議会・次世代医療 ICT 協議会の活動の一環として，産協議会の下に2018年から2019年にかけて行われた未来イノベーションワーキング・グループでの議論
The University of Tokyo#6

2040年に向けての社会構造の変化と示唆 2040年に向けて社会構造が変化する中で、新たに顕在化する社会課題を解決しつつ、新たな産業を創出していくことが求められる想定される社会構造の変化① 高齢者割合・単身世帯割合の増加② 地方の働き手の更なる減少③ グローバル化の影響④ 人々の考え方の変化・多様化

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現役世代1.5人に対して高齢者1人に100歳以上の人口が30万人以上に高齢者の就労・雇用増（就労機能の個人間のバラつきの顕在化）
高齢者の消費が国内全体の消費の半数に単身家族の世帯の割合が4割近くに（独居高齢者の割合も増加）•

人口が大都市部に収斂していく中、特に地方では働き手不足がより一層顕著に•••

アジア経済の中心は、より一層日本の外に在留外国人の増加
人材確保競争となり、優秀な人材が国内に留まらなくなる傾向が顕著に••標準的な人生設計の消滅とダイバーシティの高まり
世代間の生き方・死に方に関する価値観、SDGsなどのソーシャル・サステ
ナブル重視等の価値観の変容
世代間格差（特に医療や介護の負担と享受のバランス）の拡大等からくる緊張感の高まり
コンシューマリズムの台頭••示唆される課題•

労働力に制約が出てくる中で、どのように国民にとって必要な医療・介護システムを持続的に、かつ都市部と地方部で格差なく提供していくか•

高齢者が社会により積極的に社会参画できる環境を、どのように健康・医療・介護面から支えるか•

どのように有意義なイノベーションを生み出し、国民の健康に貢献した上で、国際的に競争力のある産業の発展に寄与していくか•（一律ではなく）増加する多様性をどう受け止めるか

出典：未来イノベーションWGからのメッセージ（https://www.mhlw.go.jp/content/000490549.pdf）

72040年に向けての社会構造の変化の例 –地域・コミュニティの変化–
 人口ボーナスを享受してきた三大都市圏は急激な高齢化局面に突入。 特に、東京圏は入院・介護ニーズの増加率が全国で最も高く、医療介護人材が地方から流出する恐れがある。
 地方圏では東京からのサービス移入に伴う資金流出が常態化する可能性。
（自治体戦略2040構想研究会 第一次・第二次報告概要 『若者を吸収しながら老いていく東京圏と支え手を失う地方圏』【大都市】
人口流入により労働人口減は限られる
一方高齢者増が大きなテーマに【地方都市】
地方都市では人口減少により、「都市のスポンジ化」やDID（人口集中地区）の低密度化が進行【集落】
中山間地域では、集落機能の維持が困難になるような低密度化が発生する恐れ

年齢区分別の2015年と2040年の人口（百万人）

12【東京23区】

82.0

46.2

01.0

高齢者は3割増

労働人口は維持する
ものの・・・

2015年
150

【全国】

1003450

770

16

6.1
1.0
2040年

高齢者は1割以上増

39
労働人口は4分の3強に

2015年
14歳以下

2.7

15-64歳

60
12
2040年
65歳以上

出所：国立社会保障・人口問題研究所「日本の将来推計人口（平成29年推計）」、総務省 自治体戦略2040構想研究会 第一次・第二次報告の概要を基に作成

出典：未来イノベーションWGからのメッセージ（https://www.mhlw.go.jp/content/000490549.pdf）

82040年にかけて見込まれる技術の進展（基盤技術）
 基盤技術の個々の進化、ならびにその組み合わせが社会にもたらす意味合いを要約す
ると以下の通りになると考えられる•
シミュレーション、最適化が進み、需給のコントロールが容易に•①通信技術向上によるデータ収集の粒度、②解析ロジック(AI等)、③マシンパワーのそれぞれが向上。
その結果、シミュレーションおよび最適化が加速することで、これまで困難だった社会現象のコントロールが一定程度可能に（需給の最適化等）。

例：
交通量のコントロール（交通量マネジメントや、自動運転における渋滞の解消

個人のあらゆるデータが大量に取得できるように• なるとともに、人間のみでは難しかった特徴量のマクロのコントロールがミクロの情報（個別具体的な）に基
例：抽出・測定が可能に。
づいて行われるため、その異常値としての個人を特定し、何個人と個人の行動• その結果、何らかの干渉・介入を行うことで、らかの干渉・介入を行うことで、全体最適や、その個人の利タイミングに特化した便性向上/不正の防止ができるようになる
広告
個々人のニーズに対応した製品・サービスの提供ができるようになる。
•個々のニーズへのマッチングが進み、新たな製品・サービスの創出が加速

ロボット技術が進化し、自動化・省力化が進む•

ロボット技術の進化により、物理的接触が必要なサービスを含む、ほぼ全てのサービスが人間が不在の下で提供することが可能になり、自動化・省力化が進む。

例：
無人店舗やXR・ロボットでの各種サービス提供

出典：未来イノベーションWGからのメッセージ（https://www.mhlw.go.jp/content/000490549.pdf）
9

未来イノベーションWGで提案された２０４０年の望ましいヘルスケア/医療ケアシステムの概念図
人と技術が共生し、その人なりの価値を届けることができる
 専門職がコア業務に集中できる（例：間接介助ゼロ）
 現状の供給力でも、現場を楽に回せる（より柔軟なリソース配分）
 ネットワークで個を補完することで、質の高い医療・介護をどこでも提供できる

今後は、誰もが支え手になり、共に助け合う「ネットワーク型」へ

テクノロジーによるヘルスケア/医療サービ
スへの受容者側の能動的参加と，関係者間の協調促進：専門職• 医療従事者に対する情報支援・作業支
援による，医療従事者の「多能工化」• 患者・家族・地域のヘルスケア/医療サービスへの参画を可能とする技術的支援• 健康/医療情報の共有化による個別化したサービス

供給側はテクノロジーや生活インフラ等の支え手が増えるとともに、これらの技術・インフラや多様な専門職が互いにつながりあって価値を提供

誰もが幸せの実現に向けて、自分に合った生き方を選択できる：多様な支え手 国民全員が自分の健康状態を把握できている/自分が自分の主治医になる
 住む場所やライフスタイルにかかわらず不安のない暮らしを送ることができる 無意識のうちに健康になれている：テクノロジーや生活インフラ：受け手

誰もがどんな状態であっても、「これでいい」と自然に思える

 誰もが社会参画できる
 各種障害による活動障害ゼロ
 テクノロジーによるインクルージョン/ダイバーシティ

需要側は、コミュニティの形成等により互助が進み、互いに支え合う構図に。

全体は強固なネットワークを形成。意欲や知識、環境等に関わらず、より多くの国民を受容できるインフラに。

出典：未来イノベーションWGからのメッセージ（https://www.mhlw.go.jp/content/000490549.pdf）の内容を一部引用し，加筆

東京大学大学院工学系研究科：ポストコロナ社会の未来構想（https://strategy.t.u-tokyo.ac.jp/）

社会実装に向けた課題：日常的な事業として経済的に成立する形態での運用• 危機管理対応を考えた技術開発の課題– 危機になって初めて運用しようとしてもシステムは円滑に機能しない– その技術が平常時にも活用され，稼働状態になっていなければならない• 日常的な事業として経済的に成立する形態での運用をしなければならない– 今回のコロナ危機で直面した課題は，2040年に日本が直面する課題と同質である• 作業負荷の低減による労働環境の向上• 医療機関の機能向上• 生活習慣病・慢性疾患に関する遠隔医療の推進

The University of Tokyo

通常時の活用緊急時の活用• 緊急時対応能力の向上• 医療資源の迅速な再配置• 適切な在宅医療管理#12

社会実装に向けた課題：リスクコミュニケーションとリスクマネジメント• 革新技術– しばしば現場での利用技術が未整備– 市場規模の確定が行いにくい → 実装されないことから安全面での技術改良も行えない• 適切なリスクの説明とユーザの理解．適正な使用方法の普及の重要性
国民の厳しい目とリスク回避体質
市場規模設定が不明確

長期的な研究開発力弱体化

結果として開発された技術が塩漬け現場のニースとその発展方向を見据えた基盤技
術開発

企業のリスク回避体質

技術開発がなされても実用化されない利用技術進歩もなされない

The University of Tokyo

次の機器の研究開発のための人材・資源が蓄積される市場拡大、海外への輸出の増大

当初想定していた分野以外での当該システムの適用分野と市場の拡大

適切な科学
コミュニケーション

国民の支持

適切なリスクマネジメントを適用した効率的な規制対応による開発
プロセス効率化

早期の実用化と多くのユーザによる新たな適用技
術の開発#13

まとめ• 2019年に医療福祉分野の2040年の課題をバックキャストして議論した，未来イノベーションWGで想定した状況が，今回のコロナ禍により不幸にも早期に現実化した．
• 情報通信技術，人工知能関連技術，ロボット技術，生体シミュレーション技術を使い，医療福祉システムを改善していくという考え方は，基本的に妥当である．
• 「遠隔操作」，「省力化」，「個別化」といったロボット技術が得意とする機能実現が，アフターコロナ社会において求められる．
• コロナウイルス感染症対策にロボット技術を応用することが期待されているが，この期待に応えるという観点のみでは，安定した発展にはつながらない．
• ポストコロナ社会において日常的に活用される形態を維持しつつ，類似の危機に対応できるようなシステム設計が必要となる．
• 技術開発とともに，将来の社会構造変化を見据えた政策提言や，一般社会への技術に関する啓発活動も併せて実施していく必要がある．

The University of Tokyo#14