「医用画像×シミュレーション×AI~医療の新しい展開を考える~」大島 まり 東京大学大学院教授

講義

3日目昼食前の講義は、バイオマイクロ流体工学を専攻されている大島まり先生の講義です。
CTやMRIなどの医用画像や、シミュレーション、そしてAIを利用した、医療の新しい展開について考えます。

「皆さんが暑い中でも熱心に勉強されていて、ここで講義させていただくことを嬉しく思います」と笑顔で講義を始められました。

 先生は研究内容の話を始める前に、「10年後、20年後の自分や社会はどうなっているのか、どのように創ってみたいかというビジョンを持って聞いて欲しい」とお話されました。

 まず先生がお話されたのは、科学技術と社会に関してです。科学技術が発展していくと、社会の様子も変化していきます。現代社会では、科学技術は凄まじいスピードで発展し、私たちの生活に入り込んできています。形のないものに大きな価値がつくようになってきた社会では、昔以上の速さで変化が起こっているのだと、先生は述べられていました。

 続いて、病気と血液の流れに関して、先生の研究の内容と共に説明されました。
先生は、血液の流れを力学の観点から観察し、病気の原因や進行のメカニズムを解明する研究をされています。

先生と共同研究している医師が担当する脳梗塞の患者さんで、脳梗塞の手術は成功したものの、その後、脳内出血を起こして後遺症が残ってしまった方がいたそうです。そのような方々を救うためにはどうすれば良いのか。事前に脳内出血を起こしてしまう可能性を知ることが出来れば、避けることができたはずだと、先生は語ります。そのために、血液の流れを知ることが重要であり、血液の流れを知るために使われた技術こそ、シミュレーション技術だったのです。

 現在、社会には様々な医療データを得られる機械が数多く存在しています。しかし、データですべてがわかるわけはありません。だからこそ、シミュレーションで、この先何が起こるのかを予測しようというのが、大島先生の考えです。

ここで、先生はクイズ形式で人の血液や血管について説明しました。

「大人の血管の長さは何kmか?」正解は9万km。半分ほどの塾生が正解していました。この長さは地球2.25周分の距離にあたります。さらに血管の太さに関してもクイズを出されました。人間の体には25mmほどの太い血管に、5μmほどの細い血管と、色々な血管があるそうです。

次は、脳の血管の話です。
先生は、脳の血管に狭窄がある患者さんの血管をシミュレーションでコンピュータ上に再現し、バーチャルで手術をしました。これにより、手術後に何が起こるのか予想できるのです。

 先生のシミュレーションでは、質量と運動量を見ているそうです。また、シミュレーションの基盤にあるのは、高校や大学で習う数学です。生成された血液の流れのシミュレーション映像には、塾生も息を飲んでいました。現在では、データさえあれば、シミュレーションでほぼ正確に再現出来るといいます。
今後、先生はAIを用いた手術後のリスク評価も進めていきたいとのことです。

最後に、大島先生は塾生に向けて、「夢を紡いで未来を織り成して頂きたい」と声をかけられました。美しい言葉に、塾生も感銘を受けていたように思えます。その後も、先生は「なぜ医療画像に興味を持たれたのか?」「シミュレーション技術はどれくらい普及しているのか?」といった塾生の質問に、丁寧に答えられていました。

(16期生 下川夕馨)