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医用画像の利用技術
平成23年度 特許出願技術動向調査報告書(概要) 医用画像の利用技術 平成24年4月 特 許 庁 問い合わせ先 特許庁総務部企画調査課 技術動向班 電話:03-3581-1101(内線2155) 第1章 医用画像の利用技術の技術俯瞰 第1節 医用画像の利用技術の技術俯瞰 医療現場での医用画像 IT 化の状況は、1988 年に診療報酬に導入されたデジタル映像化処 理加算(従来のアナログ診断画像をデジタル化した場合に算定可能)によってデジタル画像 診断の普及率は 7 割を超え、医用画像のデジタル化という目的はほぼ達成された。また、診 断に用いられる医用画像は医療法施行規則によって、2~5 年間の保存が義務付けられている が、2008 年に新設された電子画像管理加算(フィルムに印刷しない診療を評価する加算)に よ り フ ィ ル ム レ ス 化 が 推 進 さ れ 、 画 像 デ ー タ を 管 理 す る PACS ( 画 像 保 存 通 信 シ ス テ ム:Picture Archiving and Communication Systems)の普及が進んでいる。さらに、PACS と は独立して進化を遂げた CAD(コンピュータ支援診断:Computer Aided Diagnosis)の技術が PACS の技術と結び付き、容量とネットワーク性能に重点を置く PACS 技術と、画像処理速度 と精度を重視する CAD 技術が一体化の方向に進んでいる。 このようなことを背景に、今回の調査では、医用画像診断装置から生成される画像データ を、院内外ネットワークを通じて、医療の関わる様々な場面で活用する技術を対象とする。 具体的な場面(用途)としては、遠隔画像診断、治療ナビゲーション、治療シミュレーショ ン、教育訓練システム等がある。 図 1-1 医用画像の利用技術の技術俯瞰図 - 1 - 医用画像の利用技術の構成要素には、画像データの保管、転送、システム管理をする PACS、 画像診断支援、特定用途(用途技術)がある。このうち、PACS は通常使用されているより広 い意味合いで捉え、画像データを含む電子カルテも含めている。画像診断支援は、基本とな る画像処理、診断を支援する HMI(Human Machine Interface)、CAD 等からなっている。画像 処理にはエッジ処理、パターン認識、画像融合、3D 表示処理等、CAD には解剖学的部位特定、 病変部位指摘、病状評価等が含まれる。なお、医用画像には通常は内視鏡等の可視光画像も 当然含まれるが、内視鏡等は別途調査されているので、今回の調査対象から除外している。 また、画像診断機器そのものも今回の調査では対象外としている。 第2節 医用画像の利用技術の概要 医用画像の利用技術のうち、ここでは、代表的な製品でもある PACS と、画像診断支援のう ちの CAD と画像処理について、その概要をまとめる。 1.PACS X 線、X 線 CT、MRI、超音波、PET、SPECT 等、医療検査技術は急速に多様化している。医療 現場では検査目的に応じて各種のモダリティを使うようになり、モダリティが高解像度にな るほどデータサイズは増大して、管理しなければならない画像データ量が急増している。こ のような種々のモダリティで発生する大量の画像データを効率よく保管・管理するシステム が PACS である。当初はネットワーク通信という概念を持たず、保存だけを目的としたシステ ムであったが、1995 年に保存・通信規格が米国提案の DICOM 規格に統一されると、LAN, イ ンターネット技術の進歩と共に、2000 年頃から急速に実用化・普及してきている。 2.CAD・画像処理 CAD とは医用画像に対してコンピュータが定量分析していった解剖学的部位特定・病変部 位指摘・病状評価などを、医師が第二の意見として利用する診断技術である。最初にマンモ グラフィ CAD システムが検診用として FDA より認可され、その後、胃 X 線画像の CAD システ ム、頭部領域 MRI の CAD システム、乳腺超音波画像のための CAD システムと適用領域が広が り、現在では X 線 CT 画像の大量なスキャンデータの読影診断に不可欠なツールとなっている。 CAD には様々な画像処理技術が応用されているが、画像処理の基本的な処理の一つだけで 納得できる CAD の結果が得られることはなく、異なる画像処理技術を組み合わせて使用する のが一般的である。解析技術にはノイズを低減する画像処理・領域の境界を抽出するエッジ 強調処理・撮影条件の違いによる影響を軽減する画素値の正規化処理などが含まれ、個々の 画像処理技術の精度が CAD の結果に影響を与えることになる。 モダリティごとに進化してきた CAD 技術は、DICOM の登場によって共通のフォーマットで 画像データを取り扱うことが可能になると、MRI や CT などの形態画像と PET や SPECT などの 機能画像を融合するフュージョンイメージング(画像融合)が行われるようになり、さらに 3 次元、4 次元へと発展し、単なる診断支援にとどまらず治療ナビゲーションにまで応用分野 が急速に拡大している。さらに、次世代 CAD として、各種臓器や疾病に適用できる多臓器多 疾病 CAD、手術の進行に合わせて刻々と変化する患部の状況を把握して判断を支援する術中 診断 CAD、画像情報だけでなく、その他の様々な臨床情報も融合した全身の総合理解と、そ れに基づく診断を支援する全身用 CAD 等が注目されている。 - 2 - 第2章 医用画像の利用技術に関する特許動向調査 第1節 調査方法と対象とした特許 1.調査方法 医用画像の利用技術に関する特許出願動向について、全体動向調査、技術区分別動向調査、 出願人別動向調査、注目研究開発テーマ別動向調査及び重要特許調査を行った。 出願件数及び登録件数は、原則として各国・地域への出願の公報一つ一つを個別にカウン トする「公報単位」でカウントした。ただし、三極コア出願(日米欧(三極)等の三極のい ずれにも出願された発明)などで「発明単位」で分析した場合は、その旨を記載している。 (1)調査対象とした出願先国 今回調査した特許の出願先国は、日本、米国、欧州、中国、韓国及びインドである。ただ し、インドへの出願は一部の解析のみに使用している。欧州への出願については、欧州特許 庁への出願(EPC 出願)だけでなく、EPC 加盟国のうちで、使用したデータベース(後述)に 収録された出願先国 1)への出願も対象とした。 (2)使用したデータベース 日本への出願及び外国への出願ともに Derwent World Patents Index(WPINDEX(STN):ト ムソン・ロイター社が提供する特許情報データベース、以下 WPI とする)を使用した。使用 した検索式を表 2-1 に示す。 (3)調査対象期間 調査対象とする特許文献は、優先権主張年ベースで 2001 年から 2009 年に出願されたもの とした(2011 年 7 月 5 日検索実施)。なお、データベース収録までの時間差により全データ が収録されている年が各国・地域で異なっており、特に 2008 年以降は全データが取得されて いない場合があり、さらに PCT 出願では国内移行までの時間が長く、公表公報発行時期が国 内出願の公開(1 年 6 か月)より遅くなる事情も注意する必要がある。また、登録件数の推 移については、特許出願から審査請求までの期間と審査にかかる期間が各国・地域で異なる ことを念頭に置く必要がある。インドへの出願については、データベースへの収録が 2004 年 12 月公開分以降であるため、出願年(優先権主張年)が 2004 年までの公開公報はデータ ベースに収録されていない部分がある(登録公報については調査期間の全てをカバーしてい る)。 1) オーストリア、ベルギー、スイス、チェコ、ドイツ、デンマーク、スペイン、フィンランド、フランス、 イギリス、ハンガリー、アイルランド、イタリア、ルクセンブルク、オランダ、ノルウェー、ポルトガル、 ルーマニア、スウェーデン、スロバキアの 20 か国。 - 3 - (4)技術分類及び分類方法 特許検索により得られた公開公報及び登録公報の内容から、撮像対象、撮像方式、PACS、 画像診断支援(画像処理、HMI、CAD)、特定用途、課題という技術区分を設けて分類した。技 術分類に用いた技術区分表を表 2-2~表 2-4 に示す(要約編では中分類以下は省略している)。 技術分類作業において調査対象技術ではないと判断される特許出願は、ノイズとして分析対 象から除外した。なお、本技術区分表では、 「PACS」は通常使われている医用画像の利用技術 の保管、通信システムという意味よりも広く、医用画像を管理するシステム全体に拡げて使 用している。 分類に際しては、各表で該当する分類が複数個ある場合は複数の分類を付与したが、PACS、 画像診断支援(画像処理、HMI、CAD)、特定用途、課題に関してはさらに主な分類項目(主分 類)を一つ選定し、分類結果の分析に際しては、特に報告書に記載した場合を除き主分類に より分析を行った。 表 2-1 特許の検索式 (データベース:WPINDEX(STN)、検索日:2011 年 7 月 5 日) 件数 No 10,509 L1 7,191 L2 2,201 31,589 629 L3 L4 L5 328,695 L6 236,839 11,621 962 40,276 L7 L8 L9 L10 601 80 727 L11 L12 L13 72,103 1,019 721 L14 L15 L16 10,183 34,790 123,120 10,619 L17 L18 L19 L20 122,558 L21 40,204 L22 検索式 FILE WPINDEX S (DETECTION?(5A)AID? OR DETECTION?(5A)SUPPORT? OR DETECTION?(5A)ASSIST?)/BI,BIEX S (DIAGNOS?(5A)AID? OR DIAGNOS?(5A)SUPPORT? OR DIAGNOS?(5A)ASSIST?)/BI,BIEX S (REMOTE?(2A)DIAGNOS?)/BI,BIEX S (REMOTE?(2A)OPERAT?)/BI,BIEX S (TELERADIOLOG? OR TELEDIAGNOS? OR TELEMEDICINE? OR TELEPATHOLOG?)/BI,BIEX S ((COMMUNICATION? OR NETWORK? OR LAN# OR WAN#) AND (SERVER? OR WORKSTATION? OR DOWNLOAD? OR MAINTENANCE? OR UPDATE?))/BI,BIEX S INTERNET?/BI,BIEX S INTRANET?/BI,BIEX S (ELECTRONIC?(3A)HEALTH?)/BI,BIEX S (ELECTRONIC?(3A)RECORD? OR MEDICAL?(3A)CLAIM? OR CLINICAL?(W)ACCOUNTING?(W)INFORMATION? OR ELECTRONIC?(3A)CHART? OR ELECTRONIC?(3A)KARTE?)/BI,BIEX S EMR/BI,BIEX S EHR/BI,BIEX S (PACS OR PICTURE(W)ARCHIVING(1W)COMMUNICATION(W)SYSTEM?)/BI,BIEX S (HIS OR HOSPITAL?(3A)INFORMATION?)/BI,BIEX S (RIS OR RADIATION(W)INFORMATION(W)SYSTEM?)/BI,BIEX S (DICOM OR DIGITAL(W)IMAG?(1W)COMMUNICATION?(1W)MEDICINE?)/BI,BIEX S (IMAG?(3A)MANAGEMENT?)/BI,BIEX S ((MEDICAL? OR DIAGNOS?)(3A)IMAG?)/BI,BIEX S (IMAG?(3A)RECORD?)/BI,BIEX S (IMAG?(3A)(FILING? OR STRAGE? OR ARCHIV? OR DATABASE?))/BI,BIEX S (IMAG?(3A)ENHANCEMENT? OR IMAG?(3A)FUSION? OR PATTERN(W)RECOGNIT? OR IMAG?(3A)NORMALIZAT? OR IMAG?(3A)VERTUAL? OR IMAG?(3A)IDENTIFICAT? OR IMAG?(3A)ALIGNMENT? OR IMAG?(W)PROCESSING? OR IMAG?(3A)DENOISING)/BI,BIEX S (NOISE(W)REDUCTION?(3A)IMAG? OR EDGE(W)DETECT? OR EDGE(W)EXTRACT? OR THREE(W)DIMENSION?(3A)IMAG? OR 3(W)D(3A)IMAG? OR 3D(3A)IMAG? OR FOUR(W)DIMENSION?(3A)IMAG? OR 4(W)D(3A)IMAG? OR 4D(3A)IMAG?)/BI,BIEX - 4 - 内容 診断支援関連 遠隔診断関連 ネットワーク関連 電子カルテ関連 PACS HIS RIS DICOM 画像管理 医用画像 ファイリング関連 画像処理関連 画像強調、画像融合、パターン 認識、画像正規化、仮想化、画 像識別 位置合わせ、画像処理、画像ノ イズ除去、エッジ検出、エッジ抽 出、3 次元画像、4 次元画像 件数 2,201 No L23 11,062 L24 912,605 4,674 L25 L26 検索式 S (IMAG?(3A)CONTRAST(W)ENHANCEMENT? OR IMAG?(3A)CONTRAST(W)EMPHASIS? OR EDGE(W)ENHANCEMENT? OR EDGE(W)EMPHASIS? OR IMAG?(3A)OUTLINE(W)EXTRACT? OR IMAG?(3A)CONTOUR(W)DETECT? OR IMAG?(3A)GRADATION(W)PROCESSING?)/BI,BIEX S (IMAG?(A)PIXEL# OR SPATIAL(W)FREQUENCY(W)PROCESSING? OR IMAG?(3A)SMOOTHING? OR PIXEL#(3A)DEFECT? (3A)CORRECTION?)/BI,BIEX S L1-L24 S A61B0005-00/IPC AND L25 AND IMAG? 5,595 L27 S A61B0005-055/IPC AND L25 14,743 L28 S A61B0006/IPC AND L25 8,224 L29 S A61B0008/IPC AND L25 1,407 L30 3,213 L31 556 L32 4,123 L33 5,876 L34 5,791 L35 36,591 23,185 14,316 12,300 8,253 L36 L37 L38 L39 L40 4,775 1,821 6,053 972 22,549 L41 L42 L43 L44 L45 S (G01T0001-161 OR G01T0001-163 OR G01T0001-164 OR G01T0001-166)/IPC AND L25 S (G06Q0050 OR G06F0017-60)/IPC AND (MEDICAL? AND IMAG?)/BI,BIEX S (G06Q0050 OR G06F0017-60)/IPC AND (MEDICAL? AND SECURIT? )/BI,BIEX S G06T0001/IPC AND (MEDICAL? OR HEALTH? OR CLINIC? OR HOSPITAL?)/BI,BIEX S G06T0001/IPC AND (A61B0005-00 OR A61B0005-055 OR A61B0006 OR A61B0008 OR G01T0001-161 OR G01T0001-163 OR G01T0001-164 OR G01T0001-166)/IPC S A61B0019-00/IPC AND (A61B0005-00 OR A61B0005-055 OR A61B0006 OR A61B0008 OR G01T0001-161 OR G01T0001-163 OR G01T0001-164 OR G01T0001-166)/IPC S L26-L35 S L36 AND 2001-2009/PRYF S L37 AND (JPA? OR JPB? OR JPW? OR JPX?)/PK S L37 AND US/PC S L37 AND (EP OR AT OR BE OR CH OR CZ OR DE OR DK OR ES OR FI OR FR OR GB OR HU OR IE OR IT OR LU OR NL OR NO OR PT OR RO OR SE OR SK)/PC S L37 AND (CNA? OR CNB? OR CNC?)/PK S L37 AND (KRA? OR KRB?)/PK S L37 AND WO/PC S L37 AND IN/PC S L38-L44 - 5 - 内容 コントラスト強調、エッジ強調、輪 郭抽出、輪郭検出、階調処理 画素、空間周波数処理、平滑 化、欠陥画素補 キーワードによる検索の合計 IPC(診断ための検出、測定、記 録)×キーワード IPC(診断機器 磁気共鳴)×キ ーワード IPC(診断機器 放射線)×キーワ ード IPC(診断機器 超音波、音波)× キーワード IPC(診断機器 核医学)×キーワ ード IPC(特定の業種に適合したシス テム、方法)×医療×画像 IPC(特定の業種に適合したシス テム、方法)×医療×セキュリティ IPC(汎用イメージ処理)×医療 IPC(汎用イメージ処理)×IPC(画 像診断装置) IPC( 手 術 ナビゲ ーショ ン、 シミュ レーション)×IPC(画像診断装置) 合計 優先権主張年:2001 年~2009 年 出願先国:日本 出願先国:米国 出願先国:欧州 出願先国:中国 出願先国:韓国 出願先国:PCT 出願先国:インド 合計 表 2-2 技術区分表(撮像対象、撮像方式) 撮像対象 大分類 対象部位 対象疾患 表 2-3 中分類 撮像方式 大分類 頭頸部 胸部 乳房 腹部 女性生殖器 男性生殖器 泌尿器系 循環器系 呼吸器系 消化器系 皮膚及び皮下組織 筋骨格系及び結合組織 全身 胎児 その他の臓器・器官 癌・腫瘍 炎症 血管性病変 神経疾患 う蝕(虫歯) 石灰化 骨折 骨粗鬆症 その他 撮像 モダリティ 画像の 特性 中分類 X線 X線CT 超音波 MRI 核医学 その他 動画 3D 4D その他 技術区分表(要素技術(PACS、画像診断支援、特定用途)) PACS 大分類 保管 システム 管理 表示・入力 ネットワーク 中分類 関連付け・タグ データ圧縮 場所 その他 セキュリティ対策 故障対策 その他 画像ワークステーション 電子カルテ 画像診断支援との連携 その他 院内 院外 通信方式 その他 画像診断支援 大分類 画像処理 HMI その他 特定用途 大分類 CAD 中分類 在宅医療 術中診断 遠隔 遠隔読影 画像診断 遠隔診断 その他 教育・訓練システム 治療シミュレーション 治療ナビゲーション Ai その他 - 6 - 中分類 量子化 空間周波数処理 濃度処理 大きさ、形状合わせ エッジ抽出 パターン認識 画像融合 画像以外付加 3D表示処理 類似症例検索 その他 入力・操作方法 表示の仕方 レイアウト 3D画像表示 その他 解剖学的部位特定 病変部位指摘 病状評価 その他 表 2-4 技術区分表(課題) 課題 大分類 中分類 画像診断の精度向上 高画質化 画像の高機能化 画像診断の融合 治療成績向上 その他 業務の効率化 操作性向上 操作時間短縮 ネットワークの高速化 ワークフロー全体の効率化 その他 個人情報保護 事故への堅牢性 システムへの ネットワークの信頼性向上 信頼性の向上 データの信頼性向上 その他 大分類 中分類 地域連携 院内相互利用性向上 画像の共有化 生涯健康医療電子記録 その他 診断時間、回数短縮 患者サービス 低侵襲化 の向上 その他 コスト削減 スペース削減 医療機関の 経営改善 省力化 その他 新医療技術の開発 法制度、標準化等への対応 その他 2.対象とした特許出願 出願先国別出願件数の内訳を表 2-5 に示す。なお、欧州国籍の出願とは EPC 加盟国である 38 か国 1)の出願人からの出願としている。 表 2-5 対象とした出願先国別特許出願件数 出願先国 ノイズ除去前の件数 日本 米国 欧州 中国 韓国 インド PCT 出願 日米欧中韓への出願 合計 合計(インド、PCT 出願を含む) 1,4925 13,364 10,962 4,931 1,752 1,082 6,111 45,934 53,127 1) ノイズ除去後の件数 (分析対象の出願件数) 6,799 5,415 4,069 2,020 516 421 2,470 18,819 21,710 オーストリア、ベルギー、スイス、チェコ、ドイツ、デンマーク、スペイン、フィンランド、フランス、 イギリス、ハンガリー、アイルランド、イタリア、ルクセンブルク、オランダ、ノルウェー、ポルトガル、 ルーマニア、スウェーデン、スロバキア、アルバニア、ブルガリア、キプロス、エストニア、ギリシア、 クロアチア、アイスランド、リヒテンシュタイン、リトアニア、ラトビア、モナコ、マケドニア旧ユーゴ スラビア、マルタ、ポーランド、スロベニア、サンマリノ、トルコ、セルビアの 38 か国 - 7 - 第2節 全体動向調査 1.出願先国別出願動向 出願先国別では、日本への出願が最も多く、次いで米国、欧州への出願で、中国への出願 も比較的多い。全体の出願件数は 2005 年をピークに減少しているが、主に欧州への出願が減 少しているためで、日本、米国への出願はほぼ横ばいである。中国への出願は 2004 年まで大 きく増加し、その後横ばいである。なお、2008 年、2009 年はデータベース収録遅れ等のため 実際よりも少ない件数になっている可能性が高いが、今回の調査範囲において公開、データ ベース収録がほぼ終了している PCT 出願でも減少しているため、減少傾向は変わらないと考 えられる。 図 2-1 出願先国別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張 年):2001-2009 年) 3,000 中国 2,020件 10.7% 韓国 516件 2.7% 2,698 優先権主張 2,500 日本 6,799件 36.1% 2001-2009年 2,302 2,211 1,872 1,790 2,000 出 2,600 2,375 1,554 1,417 願 件 欧州 4,069件 21.6% 合計 18,819件 1,500 数 1,000 米国 5,415件 28.8% 500 0 2001 注)2008年以降はデータベース収録の遅 れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全 データを反映していない可能性がある 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願先国 日本 - 8 - 米国 欧州 中国 韓国 合計 2.出願人国籍別出願動向 出願人国籍別では、日本国籍が最も多く、次いで欧州国籍、米国籍の順である。全体の出 願件数は 2005 年をピークに減少しているが、欧州国籍、米国籍出願人からの出願が減少して いるためで、日本国籍出願人の出願は若干増加傾向である。中国籍、韓国籍出願人の出願は 2005 年から大きく増加している。 出願人国籍別出願件数比率の推移を見ると、日本国籍は 2005 年に減少したがその後増加し、 2007 年には約 40%で 1 位である。欧州国籍は 2007 年まで 30%前後で大きな変化はなく、米 国籍は 2002 年からほぼ一貫して減少している。中国籍及び韓国籍は共に 2005 年に約 3%に 増加し、その後 2007 年までほぼ横ばいである。 図 2-2 中国籍 401件 2.1% 出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主 張年):2001-2009 年) 韓国籍 699件 3.7% 3,000 その他 429件 2.3% 2,698 優先権主張 日本国籍 7,071件 37.6% 2001-2009年 2,500 2,600 2,375 2,302 2,211 1,872 1,790 2,000 出 1,554 1,417 願 欧州国籍 5,558件 29.5% 件 1,500 数 1,000 米国籍 4,661件 24.8% 合計 18,819件 500 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 図 2-3 出願人国籍別出願件数比率推移(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張年):2001 -2009 年) 60% 50% 出 願 件 数 比 率 優先権主張 2001-2009年 40% 30% 20% 10% 0% 2001 2002 2003 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 2004 米国 欧州 中国 韓国 その他 注)2008 年以降はデータベース収録の遅れ、PCT 出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある - 9 - 3.出願先国別出願人国籍別出願件数収支 日本、米国、欧州、中国及び韓国における出願先国別出願人国籍別出願件数収支では、欧 州は韓国以外の国に対して、出願件数が他国からの出願件数を上回っている。韓国は全ての 国、地域への出願件数が、韓国への出願件数を大きく上回っている。自国市場が比較的小さ いため、海外市場へ積極的に進出しているものと考えられる。日本も米国と中国へは出願件 数が日本への出願件数を上回っている。 この分野では、中国への出願件数が比較的大きく、市場として注目されているものと考え られる。特に欧州からの中国への出願が多い。日本からの出願も欧州に次いで多い。 図 2-4 出願先国別出願人国籍別出願件数収支(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張年): 2001-2009 年) 日本への出願 6,799件 中国籍 6件 0.1% 韓国籍 115件 1.7% その他 54件 0.8% 欧州国籍 881件 13.0% 米国籍 1,054件 15.5% 米国への出願 5,415件 欧州への出願 4,069件 日本国籍 4,689件 69.0% 1,054件 韓国籍 144件 2.7% 中国籍 50件 0.9% その他 256件 4.7% 日本国籍 1,337件 24.7% 881件 6件 479件 115件 中国籍 11件 0.3% 韓国籍 137件 3.4% 1,337件 その他 95件 2.3% 日本国籍 479件 11.8% 1,147件 欧州国籍 1,693件 31.3% 米国籍 1,935件 35.7% 米国籍 1,147件 28.2% 欧州国籍 2,200件 54.1% 1,693件 11件 144件 137件 50件 418件 47件 519件 中国籍 331件 16.4% 韓国籍 13件 0.6% 60件 107件 その他 15件 0.7% 日本国籍 519件 25.7% その他 9件 1.7% 724件 日本国籍 47件 9.1% 3件 中国への出願 2,020件 韓国籍 290件 56.2% 13件 欧州国籍 724件 35.8% 米国籍 107件 20.7% 米国籍 418件 20.7% 中国籍 3件 0.6% - 10 - 欧州国籍 60件 11.6% 韓国への出願 516件 4.出願人国籍別出願件数-出願人人数の推移 日米欧中韓への出願における、出願人国籍別出願件数-出願人人数推移では、2005 年~ 2007 年で、日本国籍は出願件数、出願人人数に余り変化が認められない。米国籍出願人は出 願件数、出願人人数ともに減少傾向にある。欧州国籍も出願人人数は増加したものの、出願 件数は減少している。中国籍、韓国籍は出願件数、出願人人数とも増加しており、産業の成 長期にあると考えられる。 図 2-5 出願人国籍別出願件数-出願人人数推移(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張年) : 2001-2009 年) 日本国籍 200 180 160 出 140 願 120 人 100 人 80 数 60 40 20 0 中国籍 80 2008 2009 2008 70 2004 2007 2003 2005 2001 2006 60 出 50 願 人 40 人 30 数 20 2002 10 2009 2007 2006 2005 2004 2002 0 0 200 400 600 出願件数 800 1,000 0 米国籍 300 2008 2004 2002 出 200 願 人 150 人 数 100 2009 2001 0 2009 2007 2001 800 2003 0 1,000 2006 2005 2002 0 400 600 出願件数 100 2008 10 200 80 韓国籍 60 出 50 願 人 40 人 30 数 20 2003 50 0 40 60 出願件数 70 2005 2007 20 80 2006 250 2003 2001 2004 50 100 出願件数 150 200 欧州国籍 300 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出 願の各国移行のずれ等で、全データを反映していな い可能性がある 2007 250 出 200 願 人 150 人 数 100 2008 2006 2005 2009 2003 2004 2001 50 2002 0 0 200 400 600 出願件数 800 1,000 - 11 - 5.三極コアの出願動向 出願人が重要な技術と判断した発明は、自国だけでなく外国へも出願して権利化を試みる ことが多い。重要な発明の出願動向の指標として、本報告書においては、日米欧(三極)の いずれにも出願された発明を「日米欧三極コア出願」と定義し、分析を行った。また、同様 に日米中、米欧中の各三極についても分析を行った。 日米欧、日米中、米欧中の各三極について出願人国籍別に、三極コア出願件数(発明単位)、 全出願件数(発明単位)、全出願件数に対する三極コア出願の比率を表 2-6 に示す。 日米欧三極コア出願件数では、欧州国籍出願人からの出願件数が最も多く、米国籍、日本 国籍、韓国籍と続いている。三極コア出願の比率は、欧州国籍が 40.6%と非常に高く、米国 籍と韓国籍も共に 29.1%と高い。日本国籍は 6.2%とかなり低くなっている。 日米中三極コアの出願人国籍別出願件数では、欧州、日本、米国の順で、日本国籍からの 出願が米国籍からの出願より多く、日本国籍出願人は日米欧三極と比べると、相対的に中国 を重視しているものと思われる。また、韓国籍出願人の出願は少ない。 図 2-6 日米欧三極全てに出願されている発明の出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率 (日米欧への出願:発明単位、出願年(優先権主張年):2001-2009 年) 率 その他 37件 2.0% 韓国籍 93件 5.0% 中国籍 14件 0.8% 350 313 優先権主張 269 300 日本国籍 301件 16.3% 263 2001-2009年 257 222 250 192 189 出 200 願 件 150 数 88 欧州国籍 805件 43.5% 100 米国籍 602件 32.5% 59 50 合計 1,852件 0 2001 2002 2003 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT 出願の各国移行のずれ等で、全データを反映し ていない可能性がある 図 2-7 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 日米中三極全てに出願されている発明の出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率 (日米欧への出願:発明単位、出願年(優先権主張年):2001-2009 年) 250 中国籍 14件 1.1% 韓国籍 7件 0.6% その他 8件 0.6% 225 209 2001-2009年 200 日本国籍 397件 31.5% 151 149 出 150 願 106 件 数 欧州国籍 522件 41.4% 223 優先権主張 87 100 63 米国籍 312件 24.8% 47 50 0 合計 1,260件 2001 2002 2003 日本 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のず れ等で、全データを反映していない可能性がある - 12 - 表 2-6 三極全てに出願されている発明の出願人国籍別出願件数と全体に対する比率(三極コア 別:発明単位、出願年(優先権主張年):2001-2009 年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 全体の 出願件数 4,894 2,071 1,981 336 320 三極コア出願件数 日米欧 日米中 米欧中 301 397 208 602 312 309 805 522 645 14 14 17 93 7 8 三極コア出願の比率 日米欧 日米中 米欧中 6.2% 8.1% 4.3% 29.1% 15.1% 14.9% 40.6% 26.4% 32.6% 4.2% 4.2% 5.1% 29.1% 2.2% 2.5% 6.インドへの出願における出願動向 今回の調査では日米欧中韓への出願の他に、インドへの出願についても調査を行っている。 出願人国籍別出願件数の割合では、欧州国籍の出願件数が 68.2%と非常に高く、次いで米国 籍が 26.1%で、日本国籍は 1.0%と少ない。インドへの出願全体の年次推移を見ると、2006 年まで急増している。 図 2-8 出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(インドへの出願、出願年(優先権主張年) : 2001-2009 年) 120 韓国籍 1件 0.2% 中国籍 1件 0.2% その他 18件 4.3% 96 優先権主張 100 日本国籍 4件 1.0% 米国籍 110件 26.1% 2001-2009年 95 84 80 出 61 願 件 60 数 32 40 23 17 20 欧州国籍 287件 68.2% 合計 421件 7 6 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 第3節 技術区分別動向調査 1.「撮像対象」、「撮像方式」の動向 「撮像対象(対象部位、対象疾患)」、「撮像方式(撮像モダリティ)」では、明細書中に該 当項目が記載されていない場合には分類されないこと及び、1 出願に複数の分類が付与されて いる場合があるため、各分類の出願カウント数は調査対象全出願数と一致しない。また特に、 「撮像対象(対象部位、対象疾患)」、は分類付与されている割合が小さいので注意する必要 がある。 (1)「撮像対象(対象部位)」の動向 対象部位では「循環器系」が約半数を占め、次いで、「頭頸部」約 11%、「乳房」約 8%と なっている。内訳は「頭頸部」はほとんど脳、 「循環器系」は心臓と血管が大部分である。出 願件数推移でも「循環器系」と「頭頸部」は 2007 年まで増加傾向を示している。 - 13 - 図 2-9 「撮像対象(対象部位)」での中分類別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への 出願、出願年(優先権主張年):2001-2009 年、1 出願に該当する複数の分類を付与) 撮像対象(対象部位) 頭頸部 その他の臓 胎児 器・器官 153件 140件 1.8% 1.6% 頭頸部 954件 11.1% 全身 30件 筋骨格系及 0.4% び結合組織 581件 6.8% 皮膚及び皮 下組織 37件 0.4% 消化器系 704件 8.2% 呼吸器系 605件 7.1% 循環器系 4,051件 47.3% 合計 8,569件 胸部 214件 2.5% 乳房 703件 8.2% 腹部 73件 0.9% 109 85 67 67 139 胸部 16 乳房 52 腹部 20 18 25 24 69 111 90 5 女性生殖器 5 男性生殖器 4 115 168 131 73 28 31 32 16 24 89 123 67 54 48 13 1 9 9 2 15 6 5 5 14 4 7 6 12 5 3 4 28 25 15 18 7 泌尿器系 12 10 32 10 29 22 15 12 8 女性生殖器 47件 0.5% 循環器系 280 343 512 440 568 526 623 409 350 呼吸器系 46 53 111 97 82 79 59 50 28 男性生殖器 127件 泌尿器系 1.5% 150件 1.8% 消化器系 38 52 88 71 124 81 113 87 50 皮膚及び皮下組織 筋骨格系及び結合組織 12 64 72 54 全身 3 5 胎児 4 8 その他の臓器・器官 優先権主張年 2 44 18 54 19 9 2002 3 2003 2004 2 93 4 15 2005 50 2 29 17 6 67 5 33 7 4 83 7 13 33 2001 8 2006 8 14 24 21 16 2007 2008 9 2009 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある (2)「撮像対象(対象疾患)」の動向 対象疾患では「癌・腫瘍」約 45%、 「血管性病変」約 32%と、この 2 分類で全体の約 3/4 を占めている。出願件数推移では「癌・腫瘍」が 2003 年以降ほぼ横ばいなのに対し「血管性 病変」は 2006 年、2007 年に大きく増加している。 図 2-10 「撮像対象(対象疾患)」での中分類別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓へ の出願、出願年(優先権主張年) :2001-2009 年、1 出願に該当する複数の分類を付与) 撮像対象(対象疾患) 骨折 30件 1.1% 骨粗鬆症 49件 1.8% 癌・腫瘍 その他 310件 11.2% 炎症 石灰化 78件 2.8% 癌・腫瘍 1,233件 44.5% う蝕(虫歯) 38件 1.4% 1 血管性病変 38 神経疾患 7 血管性病変 879件 31.7% 炎症 15件 0.5% 187 188 161 1 10 72 1 3 121 87 3 60 30 137 195 154 139 6 7 26 55 25 7 9 1 5 10 5 8 6 11 石灰化 5 10 骨折 4 10 骨粗鬆症 3 8 15 42 42 38 23 21 46 50 23 25 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 その他 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、 PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反 映していない可能性がある 117 177 54 う蝕(虫歯) 神経疾患 137件 4.9% 合計 2,769件 119 76 優先権主張年 - 14 - 10 9 8 14 5 2 4 2 2 3 4 3 2 3 12 2 (3)「撮像方式(撮像モダリティ)」の動向 撮像モダリティは、特定しないように記載しないか、多くのモダリティを列挙する出願が 多く、特徴が見えづらい結果となった。 「X 線」は 2003 年にピークがあり、「X 線 CT」、「超音波」、「MRI」、「核医学」は 2005 年に ピークがある。古くから発展していた「X 線」から他のモダリティに関心が移ったものと思 われる。 「核医学」は 2001 年からピークの 2005 年までに出願件数が約 5 倍弱まで急激に増加 している。「X 線 CT」、「超音波」、「MRI」は同期間で、2 倍前後の増加である。 図 2-11 「撮像方式(撮像モダリティ)」での中分類別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧 中韓への出願、出願年(優先権主張年):2001-2009 年、1 出願に該当する複数の分類 を付与) 撮像方式 (撮像モダリティ) 核医学 1,854件 8.8% その他 190件 0.9% X線 4,571件 21.7% MRI 4,015件 19.1% X線CT 5,185件 24.6% 超音波 5,229件 24.8% 合計 21,044件 X線 507 566 693 390 615 608 503 402 287 X線CT 411 433 659 663 827 740 673 469 310 超音波 344 421 713 587 798 743 694 480 449 MRI 357 362 488 378 685 549 548 390 258 核医学 70 140 202 215 336 308 296 170 117 その他 優先権主張年 24 49 19 22 22 11 29 14 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 2.要素技術(PACS、画像診断支援(画像処理、HMI、CAD)、特定用途)の動向 出願件数は「画像処理」が約 42%で最も多く、次いで「特定用途」、 「CAD」、 「PACS」、 「HMI」 の順で、「CAD」と「特定用途」は増加傾向を示し、「画像処理」、「PACS」、「HMI」はほぼ横ば いと言える。要素技術「特定用途」は、大部分は「治療ナビゲーション」の出願である。 出願人国籍別では、いずれの国籍でも「画像処理」が最も多いが、日本以外(米欧中韓) では次いで「特定用途」、 「CAD」の順であるのに対し、日本国籍出願人では「特定用途」、 「CAD」 よりも「PACS」が多く、特徴的である。 - 15 - 図 2-12 「要素技術」別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願年(優先権 主張年):2001-2009 年、1 出願に該当する複数の要素技術分類を付与) 要素技術 PACS 3,221件 12.3% 特定用途 5,506件 21.1% CAD 4,303件 16.5% 合計 26,154件 PACS 265 340 423 414 364 452 375 326 262 画像処理 877 996 1,303 1,360 1,554 1,396 1,374 1,103 949 HMI 167 340 262 254 276 381 266 172 94 CAD 223 289 345 415 410 782 834 481 524 特定用途 333 396 502 591 596 920 993 563 612 優先権主張年 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 画像処理 10,912件 41.7% HMI 2,212件 8.5% 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、 PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを 反映していない可能性がある 図 2-13 「要素技術」別出願人国籍別出願件数(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張年): 2001-2009 年、1 出願に該当する複数の要素技術分類を付与) 要素技術 PACS 1,738 755 507 80 画像処理 3,868 2,539 3,579 234 HMI 1,019 504 551 34 70 CAD 1,082 1,195 1,563 114 185 164 特定用途 1,246 1,580 2,036 195 218 231 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 97 472 韓国 44 220 34 その他 3.「PACS」の動向 「PACS」への出願では、日本国籍出願人が約 54%と半数以上を占め、次いで米国籍、欧州 国籍の順で、医用画像の利用技術全体での比率と比べて、日本国籍が多く、欧州国籍が少な い。出願件数推移は 2003 年まで増加し、その後 2007 年までほぼ横ばいと言える。出願人国 籍別では日本は 2003 年以降ほぼ 2007 年まで横ばいであるが、欧州は 2005 年、米国は 2006 年をピークに減少し、特に欧州の減少が大きい。中国、韓国は近年増加している。 - 16 - 図 2-14 「PACS」での出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願 年(優先権主張年):2001-2009 年) 500 韓国籍 97件 3.0% 中国籍 その他 80件 44件 2.5% 1.4% 452 423 450 1,738件 507件 54.0% 15.7% 375 364 400 340 出 願 件 数 2001-2009年 326 350 日本国籍 欧州国籍 優先権主張 414 265 300 262 250 200 150 100 米国籍 755件 50 23.4% 合計 0 3,221件 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 4.「画像処理、HMI」の動向 「画像処理、HMI」への出願は今回の調査対象出願件数の約 70%を占めているため、本章 第2節に示した全体動向と余り変わらない。出願件数は日本国籍出願人、欧州国籍、米国籍 の順で、出願件数推移は 2005 年のピーク以降若干減少傾向である。出願人国籍別では日本と 欧州は 2007 年までほぼ横ばいであるが、米国は 2005 年をピークに減少している。2005 年以 降韓国が増加している。 図 2-15 「画像処理、HMI」での出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への 出願、出願年(優先権主張年):2001-2009 年) 2,000 中国籍 268件 2.0% 韓国籍 542件 4.1% 1,830 1,800 その他 254件 1.9% 1,565 1,777 1,640 1,614 優先権主張 2001-2009年 1,600 1,336 1,275 1,400 日本国籍 4,887件 37.2% 出 願 件 数 欧州国籍 4,130件 31.5% 1,200 1,044 1,043 1,000 800 600 400 200 合計 13,124件 米国籍 3,043件 23.2% 0 2001 2002 2003 日本 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 5.「CAD」の動向 「CAD」への出願では、出願件数が欧州国籍、米国籍、日本国籍の順で、医用画像の利用技 術全体での比率と比べて、日本国籍が少なく、欧州国籍が多くなっている。出願件数推移は 2006 年、2007 年に欧州国籍出願人の大量出願で突出して多いが、その影響を除いても、2009 - 17 - 年まで増加傾向と言える。欧州国籍以外でも、日本国籍、米国籍の出願も増加し、近年は中 国籍、韓国籍出願人の出願も増加している。各国・地域がこの分野を重要視しているものと 思われる。 図 2-16 「CAD」での出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願 年(優先権主張年):2001-2009 年) 900 834 782 800 韓国籍 185件 4.3% 中国籍 114件 2.6% 優先権主張 2001-2009年 その他 164件 3.8% 700 600 日本国籍 1,082件 25.1% 524 481 出 願 件 数 500 410 415 345 400 289 300 223 200 欧州国籍 1,563件 36.3% 100 米国籍 1,195件 27.8% 合計 4,303件 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない可 能性がある 「CAD」の下位分類(中分類)では、 「病変部位指摘」が約 62%と多く、次いで「解剖学的 部位特定」、「病状評価」である。出願件数推移で見ると、「病変部位指摘」が 2007 年まで一 貫して増加傾向である。 「解剖学的部位特定」と「病状評価」は途中増減はあるが、全体とし ては横ばい又は若干増加と言える。 図 2-17 「CAD」での中分類別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願年(優 先権主張年):2001-2009 年) その他 104件 2.4% 病状評価 445件 10.3% 画像診断支援 (CAD)中分類 解剖学的部 位特定 1,096件 25.5% 解剖学的部位特定 67 92 124 144 115 141 139 151 123 病変部位指摘 99 114 175 210 230 565 620 285 360 病状評価 47 68 65 44 その他 病変部位指 摘 2,658件 61.8% 10 25 15 47 21 38 74 14 27 2 10 37 1 4 合計 4,303件 優先権主張年 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない可 能性がある 出願先国別では、日米欧中の各国・地域への出願ともに 2007 年まで増加している。特に 2006 年と欧州からの出願が各国・地域ともに目立っている。 - 18 - 図 2-18 出願先国別「画像診断支援(CAD)」での出願人国籍別出願件数推移(出願年(優先権主 張年):2001-2009 年) 日本への出願 米国への出願 300 250 216 255 200 250 2001-2009年 187 出 150 154 142 150 件 数 135 85 112 109 103 86 100 50 71 50 0 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2001 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 2002 2003 2004 韓国 その他 日本 合計 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 米国 欧州への出願 欧州 中国 韓国 その他 合計 中国への出願 250 140 220 211 200 170 159 出 願 102 100 2001-2009年 200 136 129 願 件 数 247 優先権主張 優先権主張 優先権主張 2001-2009年 129 114 優先権主張 120 2001-2009年 100 出 願 件 数 出 150 103 100 72 願 108 96 件 数 94 78 80 49 60 43 68 55 54 58 40 23 50 10 20 0 0 2001 2002 2003 2004 出願人国籍 日本 2005 2006 2007 2008 2001 2009 出願年(優先権主張年) 米国 欧州 中国 2002 2003 2004 韓国 その他 日本 合計 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない可 能性がある 6.「特定用途」の動向 「特定用途」の動向は、大分類「治療ナビゲーション」が約 83%と大部分を占めるため、 ほとんど「治療ナビゲーション」の動向を表している。 出願件数は欧州国籍、米国籍、日本国籍の順で、医用画像の利用技術全体での比率と比べ て日本国籍が少なく、欧州国籍が多くなっている。出願件数推移は 2006 年、2007 年に欧州 国籍出願人の大量出願で突出して多いが、その影響を除いても、2007 年まで増加傾向と言え る。米国籍出願人も 2007 年まで増加している。2009 年には日本国籍、中国籍、韓国籍の出 願も増加している。 図 2-19 「特定用途」での出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、 出願年(優先権主張年):2001-2009 年) 1,200 韓国籍 218件 4.0% 中国籍 195件 3.5% 優先権主張 その他 231件 4.2% 1,000 1,246件 22.6% 800 出 願 件 欧州国籍 2,036件 591 596 2004 2005 563 612 502 600 396 400 333 200 米国籍 1,580件 合計 5,506件 920 日本国籍 数 37.0% 993 2001-2009年 28.7% 0 2001 2002 2003 日本 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない可 能性がある - 19 - 「特定用途」の下位分類では、 「治療ナビゲーション」が約 83%と大部分を占めている。 「治 療ナビゲーション」は 2007 年まで一貫して増加傾向である。「遠隔画像診断」も全体として 増加傾向で、「遠隔診断」が 2006 年、「術中診断」が 2007 年に多く出願されている。 図 2-20 「特定用途」での下位分類別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出 願年(優先権主張年):2001-2009 年) 特定用途 術中診断 94件 1.7% その他 245件 4.4% 在宅医療 16件 0.3% Ai 2件 0.0% 遠隔診断 遠隔画像診 断 遠隔読影 122件 その他 75件 2.2% 30件 1.4% 0.5% 教育・訓練シ ステム 102件 1.9% 治療シミュ レーション 244件 4.4% 在宅医療 1 術中診断 5 5 9 遠隔読影 7 6 7 遠隔診断 17 12 その他 5 教育・訓練システム 6 遠 隔 画 像 診 断 5 1 1 3 10 17 8 2 7 10 10 25 6 10 3 3 8 3 4 43 11 4 6 18 7 17 17 1 13 7 24 34 31 39 18 42 26 治療ナビゲーション 217 318 413 468 474 814 858 469 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT 出願の各国移行のずれ等で、全データを反映し ていない可能性がある その他 優先権主張年 1 48 2001 17 2002 14 27 2003 2004 1 4 27 Ai 1 7 1 18 33 3 治療シミュレーション 治療ナビゲー ション 4,576件 83.1% 第4節 1 10 3 545 1 40 36 28 29 2005 2006 2007 2008 6 2009 注目研究開発テーマの動向調査 医用画像の利用技術における注目研究開発テーマとして、 「治療ナビゲーション、治療シミ ュレーションにおける医用画像 3D 処理技術」、「CAD における複数アルゴリズム併用技術」、 「CAD における異種画像併用技術」の 3 テーマを選定し出願動向を分析した。治療ナビゲー ション、治療シミュレーション、CAD は経済産業省の技術戦略マップ 2010・医療機器分野の 技術マップにおいて、取り上げられている技術であり、選定した 3 テーマはそれらを、より 高度化するための技術として注目される。なお、本節においては、1 出願に対して、該当する 複数の分類を付与した集合を使用している。 1.「治療ナビゲーション、治療シミュレーションにおける医用画像 3D 処理技術」の動向 表 2-3 の特定用途に関する技術区分表の大分類「治療ナビゲーション」と「治療シミュレ ーション」に分類された出願の和集合と、画像診断支援に関する技術区分表の中分類「3D 表 示処理」と「3D 画像表示」の和集合どうしの積集合を分析した。 出願人国籍は欧州が約 43%と多く、次いで米国、日本の順である。出願件数は 2003 年ま で増加し、2004 年、2005 年は減少していたが、2006 年、2007 年に欧州国籍出願人の大量出 願により急増している。日本国籍出願人は 2009 年に急増している。同様に、韓国籍出願人も 2009 年に急増している。 - 20 - 図 2-21 「治療ナビゲーション、治療シミュレーションにおける医用画像 3D 処理技術」に関す る出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率(日米欧中韓への出願、出願年(優先 権主張年):2001-2009 年、1 出願に該当する複数の分類を付与) 350 韓国籍 79件 6.3% その他 55件 4.4% 287 優先権主張 300 2001-2009年 236 日本国籍 221件 17.6% 250 出 200 願 中国籍 44件 3.5% 168 150 数 97 94 米国籍 320件 25.5% 100 63 36 50 欧州国籍 535件 42.7% 136 137 件 合計 1,254件 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 2.「CAD における複数アルゴリズム併用技術」の動向 表 2-3 の画像診断支援に関する技術区分表の中分類「解剖学的部位特定」、「病変部指摘」、 「病状評価」それぞれの小分類「複数アルゴリズム併用」を和集合として分析した。 出願人国籍は欧州が約 41%と多く、次いで米国、日本の順である。出願件数は 2005 年ま でほぼ横ばいであったが、2006 年から増加に転じている。2007 年の出願件数が欧州国籍出願 人の大量出願により突出しているが、この影響を除いても 2009 年まで増加傾向が続いている。 日本国籍出願人も 2008 年、2009 年と増加している。 「CAD」全体に占める「複数アルゴリズム併用技術」の出願件数比率の推移は、2006 年ま では日米欧の各国籍出願人とも 5%前後で横ばいであったのが、米国籍、欧州国籍出願人の 出願において、2007 年から 20%~25%と急激に高くなっている。日本国籍出願人の出願も 2008 年から上昇しており、近年注目されていることが窺える。 図 2-22 「CAD における複数アルゴリズム併用技術」に関する出願人国籍別出願件数推移及び出願 件数比率(日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張年) :2001-2009 年、1 出願に該当 する複数の分類を付与) 180 韓国籍 12件 2.5% その他 33件 7.0% 160 日本国籍 90件 19.0% 157 優先権主張 2001-2009年 140 120 中国籍 18件 3.8% 出 願 件 数 100 82 74 80 51 60 米国籍 128件 27.1% 欧州国籍 192件 40.6% 40 30 19 18 19 2001 2002 2003 23 20 0 合計 473件 日本 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 米国 - 21 - 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある 図 2-23 出願人国籍別 CAD 全体に占める複数アルゴリズム併用技術の出願件数比率の推移(日米 欧中韓への出願、出願年(優先権主張年):2001-2009 年、1 出願に該当する複数の分 類を付与) 30% 25% 優先権主張 2001-2009年 出 20% 願 件 数 15% 比 率 10% 5% 0% 2001 2002 2003 2004 2005 2006 出願年(優先権主張年) 2007 2008 2009 出願人国籍 日本 米国 欧州 総計 注)2008年以降はデータベース収録の遅れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全データを反映していない 可能性がある - 22 - 3.「CAD における異種画像併用技術」の動向 表 2-3 の画像診断支援に関する技術区分表の中分類「解剖学的部位特定」、「病変部指摘」、 「病状評価」それぞれの小分類「異種画像併用」を和集合として分析した。 出願人国籍は欧州が約 37%と多く、次いで米国約 29%、日本約 21%の順である。出願件 数は 2007 年まで上昇傾向である。欧州国籍出願人が 2006 年~2008 年に多量に出願しており、 米国籍出願人は 2006 年に多い。日本国籍出願人も 2008 年を除いて増加傾向と言える。 CAD 全体に占める異種画像併用技術の出願件数比率は、全体としては 2001 年の約 6%から 2008 年の約 10%まで上昇しており、近年注目されていることが窺える。特に欧州国籍出願人 は 2008 年に 16%弱まで上昇している。 図 2-24 「CAD における異種画像併用技術」に関する出願人国籍別出願件数推移及び出願件数比率 (日米欧中韓への出願、出願年(優先権主張年) :2001-2009 年、1 出願に該当する複数 の分類を付与) 90 80 その他 24件 7.2% 韓国籍 17件 5.1% 80 日本国籍 68件 20.5% 優先権主張 2001-2009年 64 70 60 出 中国籍 3件 0.9% 願 件 数 34 40 18 20 14 14 10 合計 332件 0 2001 注)2008年以降はデータベース収録の遅 れ、PCT出願の各国移行のずれ等で、全 データを反映していない可能性がある 図 2-25 33 27 30 米国籍 96件 28.9% 欧州国籍 124件 37.3% 48 50 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 出願年(優先権主張年) 出願人国籍 日本 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 出願人国籍別 CAD 全体に占める異種画像併用技術の出願件数比率推移(日米欧中韓への 出願、出願年(優先権主張年):2001-2009 年、1 出願に該当する複数の分類を付与) 18% 16% 優先権主張 2001-2009年 14% 出 12% 願 件 10% 数 8% 比 率 6% 4% 2% 0% 2001 2002 2003 2004 2005 2006 出願年(優先権主張年) 2007 2008 出願人国籍 日本 米国 欧州 - 23 - 総計 2009 注)2008年以降はデータベー ス収録の遅れ、PCT出願の各国 移行のずれ等で、全データを 反映していない可能性がある 第3章 医用画像の利用技術に関する研究開発動向調査 第1節 調査方法と対象とした論文 医用画像の利用技術に関する論文発表動向から見た研究開発動向について、国際的主要誌 での動向を分析するために、論文データベース(MEDLINE)を用いて調査対象論文を検索、抽 出し、全体動向調査、技術区分別動向調査、注目研究開発テーマの動向調査、研究者所属機 関・研究者別動向調査及び重要論文の変遷に関する調査を行った。今回の調査では検索で抽 出された論文誌の中から、本分野において国際的に重要と認められる論文誌を選定し、その 国際的主要誌に限定している。さらに、検索に使用した MEDLINE には日本の雑誌が少ないた め、国内の研究開発動向を見るため、国内雑誌を多く収録している論文データベースである JSTPlus を用いて国内論文を検索、抽出して補完した。国内論文についても重要と認められ る国内主要誌を選定し限定している。撮像機器が主体となっているもの、光による画像(可 視、赤外、紫外)を対象としたもの、総説は対象外とした。なお、検索ではキーワードを使 用しているため、検索対象の抄録中にキーワードが使用されていない論文は抽出されないこ とに留意する必要がある。MEDLINE 及び JSTPlus での検索式を表 3-1、表 3-2 に示した。 検索の対象とした論文は、2001 年~2010 年に発表された論文誌に掲載されたものとし、本 調査において分析対象とした論文は、国際的主要誌(MEDLINE)から 2,629 件、国内主要誌 (JSTPlus)から 413 件である。分類付けは抄録を対象に行った。 表 3-1 論文の検索式(国際的主要誌) (データベース:MEDLINE(DIALOG)、検索日:2011 年 8 月 25 日) 件数 No 検索式 1,048 2,358 7,935 S1 S2 S3 B154 S DC=E1.370.376.149.?(L)IS S DC=E1.370.350.130.?(L)IS S DC=E1.370.350.350.?(L)IS 2,229 6,684 84 11,288 2,701 11 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S S S S S S 425 447 20 514 14,015 101 7,554 10 136 31,773 15,764 4,152 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 4,761 3,437 924 S22 S23 S24 DC=E1.370.350.400.?(L)IS DC=E1.370.350.500.?(L)IS DC=E1.370.350.557.?(L)IS DC=E1.370.350.700.?(L)IS DC=E1.370.350.710.?(L)IS DC=E1.370.350.730.?(L)IS S DC=E1.370.350.750.?(L)IS S DC=E1.370.350.760.?(L)IS S DC=E1.370.350.780.?(L)IS S DC=E1.370.350.800.?(L)IS S DC=E1.370.350.825.?(L)IS S DC=E1.370.350.840.?(L)IS S DC=E1.370.350.850.?(L)IS S DC=E1.370.350.887.?(L)IS S DC=E1.370.350.925.?(L)IS S S1:S18 S S19/MAJ S S20 AND (IMAG?(W)ANALYSIS OR IMAG?(W)PROCESSING OR COMPUTER(W)AIDED(W)(DETECTION OR DIAGNOSIS) OR SEGMENT? OR REGISTRAT? OR SUBTRACT? OR CLASSIFICAT? OR DIFFERENTIAL(W)DIAGNOSIS? AND (COMPUTER OR ALGORITHM) OR DECISION(W)SUPPORT AND (COMPUTER OR ALGORITHM)) S RADIOLOGY INFORMATION SYSTEMS! S HOSPITAL INFORMATION SYSTEMS! AND IMAG? S MEDICAL RECORDS SYSTEMS, COMPUTERIZED! AND IMAG? - 24 - 内容 Brain Mapping Cardiac Imaging Techniques Image Interpretation, Computer-Assisted Imaging, Three-Dimensional Magnetic Resonance Imaging Molecular Imaging Radiography Radionuclide Imaging Respiratory-Gated Imaging Techniques Spectroscopy, Near-Infrared Subtraction Technique Terahertz Imaging Thermography Tomography Transillumination Ultrasonography Voltage-Sensitive Dye Imaging Whole Body Imaging 計 MeSH 主題 Radiology Information Systems Hospital Information Systems Medical Records Systems,Computerized 件数 7 1,070 9 688 No S25 S26 S27 S28 6,584 5,399 252,707 551,076 76,654 308,785 212,321 1,013,168 20,413 75,470 89,376 1,391 S29 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37 S38 S39 S40 194,691 26,618 27,910 393,858 1,373 4,655 634,602 8,039 2,708 S41 S42 S43 S44 S45 S46 S47 S48 S49 4,401 S50 1,071 17 370 S51 S52 S53 19,818 17,859 10,316 S54 S55 S56 検索式 S DC=E5.318.308.940.968.249.? AND IMAG? S DC=L1.178.847.652.700.? S DC=N3.540.630.480.? S DC=E2.815.? AND (3D(W)NAVIGAT? OR 3D(W)SIMULAT? OR 3D(W)DOSE(W)PLANNING OR THREE(W)DIMENSION?(W)NAVIGAT? OR THREE(W)DIMENSION?(W)SIMULAT? OR THREE(W)DIMENSION?(W)DOSE(W)PLANNING OR REGISTRAT?) S S22:S28 S S29/MAJ S MAGNETIC(W)RESONANCE(W)IMAGING S RADIOGRAPHY OR X(W)RAY S RADIONUCLIDE(W)IMAG? S TOMOGRAPHY S ULTRASONOGRAPHY S S31:S35 S IMAG?(W)ANALYSIS S IMAG?(W)PROCESSING S S37:S38 S COMPUTER(W)AIDED(W)(DETECTION OR DIAGNOSIS) S SEGMENT? S REGISTRAT? S SUBTRACT? S CLASSIFICAT? S DIFFERENTIAL(W)DIAGNOSIS? AND (COMPUTER OR ALGORITHM) S DECISION(W)SUPPORT AND (COMPUTER OR ALGORITHM) S S40:S46 S S36 AND S39 AND S47 S PICTURE(W)ARCHIVING(1W)COMMUNICATION?(W)SYSTEM? OR PACS S RADIATION(W)INFORMATION(W)SYSTEM? OR (RIS AND (RADIATION OR MEDICAL OR HEALTHCARE OR HEALTH OR CLINIC? OR HOSPITAL?)) OR RADIOLOGY(W)INFORMATION(W)SYSTEM? S DIGITAL(W)IMAG?(1W)COMMUNICATIONS(1W)MEDICINE OR DICOM S AUTOPSY(W)IMAG? S (STEREOSCOP? AND (INTERVENTIONAL(W)THERAP? OR ROBOT? OR ROBOTICS! OR OPERATION? OR SURGER? OR SURGICAL) OR MULTIVIEW(W)STEREOSCOP?) NOT (ENDOSCOP? OR FUNDUS OR FUNDUSCOP?) S S21 OR S30 OR S48:S53 S S54/ABS S S55 AND PY=2001:2010 AND DT=(JOURNAL ARTICLE OR LETTER) NOT (DT=REVIEW OR REVIEW?/TI) - 25 - 内容 Health Records, Personal Teleradiology Health Level Seven Radiotherapy 計 MeSH 主題 Magnetic Resonance Imaging Radiography or X(W)RAY Radionuclide Imaging Tomography Ultrasonography Whole Body Imaging Image Analysis image processing Computer-aided {detection / diagnosis} Segmentation Registration (Temporal) Subtraction Classification* Differential Diagnosis* Decision Support PACS RIS DICOM AI Multiview stereoscopy(MVS) 合計 抄録あり MeSH 主題 2001-2010 年 ARTICLE+JOURNAL+LETTER 英語 総説を除外 表 3-2 論文の検索式(国内主要誌) (データベース:JSTPlus(JDreamⅡ)、検索日:2011 年 9 月 13 日) 件数 1,758 3,145 141 374 2,252 96 128 63 537 6 798 593 15,001 18,956 216 29,635 3,152 632 115 66 15 828 74 831 47 878 No 検索式 L1 医用情報処理システム AND 画像診断 L2 (計算機診断+コンピュータ支援診断+コンピュータ補助診断+コンピュータ 診断+計算機支援診断) AND (JE04020T/CC+画像診断+RI 診断) L3 画像診断支援 L4 電子カルテ AND (医用画像+画像処理+画像診断) L5 PACS+画像保存通信システム L6 放射線情報システム L7 病院情報システム AND 医用画像 L8 医用画像管理システム L9 医用画像 AND 画像データベース L10 医用画像ファイリングシステム L11 DICOM L12 医用画像処理 L13 医用画像 AND 画像処理 L14 画像診断 AND (医用情報処理+医用画像) L15 遠隔画像診断+テレラジオロジー L16 L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9+L10+L11+L12+L13+L14+L15 L17 (AB/FA) AND (2001-2010/PY) AND ((a1/DT+a2/DT) AND (JPN/CY) NOT (C/DT+d2/DT+T/DT+Y/DT) AND (JPN/CY)) AND L16 L18 L17 AND (" 日 本 放 射 線 技 術 学 会 雑 誌 "/JT OR "MED IMAGING TECHNOL"/JT OR "電子情報通信学会論文誌 D-2"/JT OR "IEICE TRANS INF SYST (INST ELECTRON INF COMMUN ENG)"/JT OR "医 用画像情報学会雑誌"/JT OR "電気学会論文誌 C"/JT OR "生体医 工学"/JT OR "超音波検査技術"/JT OR "電子情報通信学会論文誌 A"/JT OR "画像電子学会誌"/JT OR "日本バ-チャルリアリティ学会大 会論 文集(CD-ROM)"/JT OR "コンピュ-タ支 援 画像 診断 学会 論文 誌 (WEB)"/JT OR "日本医学放射線学会雑誌"/JT OR "バイオメディカル・ ファジィ・システム学会誌"/JT OR "映像情報メディア学会誌"/JT OR "ANN NUCL MED"/JT OR "情報処理学会論文誌"/JT OR "医学物理 "/JT OR "核医学技術"/JT) L19 L17 AND ("日本放射線技師会雑誌"/JT OR "OPT REV"/JT OR "医学 検 査 "/JT OR " 画 像 ラ ボ "/JT OR "3D 映 像 "/JT OR "BRAIN NERVE"/JT OR "IEICE TRANS FUNDAM ELECTRON COMMUN COMPUT SCI (INST ELECTRON INF COMMUN ENG)"/JT OR "JPN J APPL PHYS PART 1"/JT OR "呼吸"/JT OR "日本バ-チャルリアリティ 学会論文誌"/JT OR "日本放射線腫よう学会誌"/JT OR "J VET MED SCI"/JT OR "MED NOW"/JT OR "シミュレ-ション"/JT OR "計測自動 制御学会論文集"/JT OR "日本機械学会論文集 A"/JT OR "日本超 音波骨軟組織学術研究"/JT OR "J GASTROENTEROL"/JT OR "PET LINK!"/JT OR "SURGEON"/JT) L20 L17 AND ("医用電子と生体工学"/JT OR "歯科学報"/JT OR "耳鼻咽 喉科臨床"/JT OR "週刊医学のあゆみ"/JT OR "消化器内視鏡"/JT OR "日本ロボット学会誌"/JT OR "日本救急医学会雑誌"/JT OR "日 本 消 化 器 集 団 検 診 学 会 雑 誌 "/JT OR " 脳 循 環 代 謝 "/JT OR "FORMA"/JT OR "INT J BIOMED SOFT COMPUT HUM SCI"/JT OR "J REPROD DEV"/JT OR "J VIS"/JT OR "JSEPM"/JT OR "OKAJIMAS FOLIA ANAT JPN"/JT OR "ORTHODONTIC WAVES JPN ED"/JT OR "あたらしい眼科"/JT OR "知能と情報"/JT OR "日本コン ピュ-タ外科学会誌"/JT) L21 L17 AND ("日本医学写真学会雑誌"/JT OR "日本写真学会誌"/JT OR "日本消化器がん検診学会雑誌"/JT OR "未病と抗老化"/JT OR " 老年精神医学雑誌"/JT) L22 L18+L19+L20+L21 L23 L17 AND ("電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌 D-2"/JT OR "DENT PROD NEWS"/JT) L24 L22+L23 L25 L17 AND ("電子情報通信学会論文誌 D"/JT) L26 L24+L25 - 26 - 内容 画像診断支援 JE04020T:医用画像処理 電子カルテ PACS RIS HIS 医用画像管理システム 医用画像処理 遠隔診断 合計 抄録あり 2001-2010 年 原著論文+短報 国内誌 会 議 録 、 会 議 議 事 録 、技 術 報 告 、 年次報告を除外 第2節 全体動向調査 国際的主要誌における研究者所属機関国籍別論文発表件数推移と国籍別件数比率の集計結 果を図 3-1 に示す。2008 年に一時減少後に再び増加傾向にある。国籍別では、欧州が全体の 42.7%で一番多く、発表件数の年次推移は多少の増減はあるが概して増加傾向にある。続い て米国が 34.6%で二番目に多く、発表件数の年次推移は 2006 年までほぼ欧州に追随してい たが、ここ数年は横ばいである。日本が 5.1%で、発表件数は毎年 10 数件でほぼ横ばいであ る。韓国が 2.4%、中国が 2.3%と続く。中国、韓国は件数がまだ少ないが毎年着実に発表件 数を積み上げており、日本との差が狭まってきている。 図 3-1 研究者所属機関国籍別論文発表件数推移及び論文発表件数比率 (国際的主要誌、発表年:2001-2010 年) 率 400 韓国 64件 2.4% その他 338件 12.9% 350 日本 135件 5.1% 中国 60件 2.3% 341 発表年 2001-2010年 300 米国 910件 34.6% 発 表 件 数 250 320 305 286 263 270 2004 2005 267 218 177 182 2002 2003 200 150 100 欧州 1,122件 42.7% 50 合計 2,629件 0 2001 日本 2006 2007 2008 2009 2010 発表年 研究者所属機関国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注)その他の国籍(338 件)の内訳で主なものは、カナダ(136 件)、台湾(55 件)、 オーストラリア(30 件)、ブラジル(25 件)、シンガポール(19 件)である。 第3節 技術区分別動向調査 技術区分は、 「PACS」、 「画像処理」、 「HMI」、 「CAD」、 「特定用途」とした。発表件数は特定用 途が 34.0%とトップであり、画像処理が 28.5%で第 2 位、CAD が 27.4%で第 3 位、PACS が 8.4%で第 4 位である。PACS は微減、画像処理と CAD と特定用途は増加傾向にある。 図 3-2 要素技術別論文発表件数比率及び論文発表件数推移(国際的主要誌、発表年:2001-2010 年、1 発表に該当する複数の分類を付与) 要素技術 PACS 343件 8.4% 特定用途 1,393件 34.0% 画像処理 1,168件 28.5% PACS 45 39 27 33 42 32 36 28 27 34 画像処理 89 72 64 98 131 149 146 129 129 161 HMI 合計 4,097件 CAD 1,121件 27.4% HMI 72件 1.8% CAD 特定用途 発表年 - 27 - 8 10 6 10 4 9 4 3 8 10 79 66 74 139 119 107 120 107 130 180 119 83 90 148 159 149 150 158 148 189 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 技術区分の中で最も増加が著しいのが「画像診断支援(CAD)」である。発表件数合計 1,121 件において、国籍別の第 1 位は欧州(45.9%)で約半数弱を占め、多少の増減はあるが概し て増加傾向にある。第 2 位は米国(33.6%)で、やはり概して増加傾向にある。欧州と米国 だけで約 80%を占める。日本は 5.1%で、件数はほぼ横ばいである。 図 3-3 「画像診断支援(CAD)」での研究者所属機関国籍別論文発表件数推移及び件数比率(国 際的主要誌、発表年:2001-2010 年) 率 200 韓国 29件 2.6% その他 116件 10.3% 180 発表年 2001-2010年 180 日本 57件 5.1% 中国 28件 2.5% 160 139 130 140 米国 377件 33.6% 発 表 件 数 119 120 107 120 100 79 66 80 107 74 60 40 20 欧州 514件 45.9% 0 合計 1,121件 2001 2002 2003 2004 2005 日本 第4節 2006 2007 2008 2009 2010 発表年 研究者所属機関国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 注目研究開発テーマの動向調査 注目研究開発テーマとして、特許と同様のテーマ、 「治療ナビゲーション、治療シミュレー ションにおける医用画像 3D 処理技術」、「CAD における複数アルゴリズム併用技術」、「CAD に おける異種画像併用技術」を選定し、分析した。 「治療ナビゲーション、治療シミュレーションにおける医用画像 3D 処理技術」に関する発 表件数は年々増加傾向にある。発表件数の多い順で第 1 位は米国(42.5%)、第 2 位は欧州 (41.8%)、両者とも年々件数が増加傾向にある。日本は 2.4%である。 他の 2 テーマの発表件数はそれぞれ 60 件と 59 件で、件数が少ないため、特徴的な傾向を 見ることはできなかった。 図 3-4 「治療ナビゲーション、治療シミュレーションにおける医用画像 3D 処理技術」に関する 研究者所属機関国籍別発表件数推移及び発表件数比率(国際的主要誌、発表年:2001 -2010 年、1 発表に該当する複数の分類を付与) 70 率 韓国 7件 2.4% 中国 7件 2.4% その他 25件 8.5% 60 日本 7件 2.4% 66 発表年 2001-2010年 50 41 発 表 米国 125件 42.5% 件 数 40 30 24 合計 294件 26 22 20 13 6 10 欧州 123件 41.8% 35 33 28 0 2001 2002 2003 2004 日本 - 28 - 2005 2006 2007 2008 2009 2010 発表年 研究者所属機関国籍 米国 欧州 中国 韓国 その他 合計 第4章 政策動向調査 第1節 技術戦略マップとの対応関係 「医用画像の利用技術」は主にバイオテクノロジーの「医療機器分野」において記載され ている。2030 年のあるべき姿と描かれた未来予想図「2030 年のくらしと医療機器」内での医 用画像の利用技術の位置付けは図 4-1 に示ように、以下の項目が挙げられる。 ・医療 IT 化による医療機関間での医用画像の共有化 ・医用画像を利用した高度医療技術の開発 ・医用画像を利用したコンピュータによる診断支援(CAD)の普及 ・医用画像を利用した遠隔診断の普及 図 4-1 2030 年のくらしと医療機器(技術戦略マップ 2010) 出典:技術戦略マップ 2010 平成 22 年 6 月 14 日 経済産業省 830 頁 2030 年のくらしと医療機器 に MCTR が説明を付加した。 http://www.meti.go.jp/policy/economy/gijutsu_kakushin/kenkyu_kaihatu/str2010/a4_2.pdf 第2節 医用画像の利用技術に対する科学技術政策・産業政策 医療 IT 化関連の事業として、電子カルテの導入や IT を利用した地域医療連携システムの 導入などが行われている。(表 4-1、図 4-2)。 CAD に関しては、経済産業省が「医療機器開発ガイドライン策定事業」の中で、CAD の開発 ガイドライン策定や、医療機器におけるソフトウェアのあるべき姿の検討を目的に実施され ている。CAD の要素技術開発は文部科学省により推進されている。主なものは 4 プロジェク トあり、そのうち 2 プロジェクトは次世代 CAD システム開発を目指した画像診断技術開発で あり、多臓器・多疾病を対象とした次世代 CAD システム開発に必要な基盤技術開発を目的と した「多次元医用画像の知的診断支援」、原理的には人体を生きたまま計算機上で解剖する基 礎理論や、多疾病の早期診断支援、診断・治療の融合的支援、死因究明のための死亡時画像 (病理)診断支援のシステムを開発することを目標とする「医用画像に基づく計算解剖学の - 29 - 創成と診断・治療支援の高度化」である。三つ目は知的クラスター創成事業として行われて た岐阜・大垣地域「ロボティック先端医療クラスター」であり、四つ目はリーディングプロ ジェクトの中で実施され世界的に進められている Physiome 研究として行われた「細胞・生体 機能シミュレーションプログラム」である。 CAD の重要技術に関して欧米では、その主なものとして例えば、”Physiome”、”Virtual Physiological Human”、”Digital Patient”、”Meaningful Use”がある。これらは政府など 公的な経済的支援を受けながら、世界中で競争が行われている。 表 4-1 医用画像の利用技術に関わる事業の例(1/2) 所管省庁 総務省 (内閣官房 厚生労働省 経済産業省) 厚生労働省 総務省 経済産業省 事業 健康情報活用基盤構築事業(日本版 EHR 事業推進委員会) 厚生労働省 電 子 カ ル テ シス テ ム 等 の 導入 に よ る 医 療 の 安 全性 と 質 の 改 善の 評 価 に関する研究 日本版 EHR の実現に向けた研究 健 康 情 報 活 用基 盤 構 築 の ため の 標 準化及び実証事業 地域医療基盤開発推進研究事業 地域診療情報連携推進事業 経済産業省 地 域 医 療 情 報連 携 シ ス テ ムの 標 準 化及び実証実験 医 療 情 報 シ ステ ム に お け る相 互 運 用性の実証事業 先 進 的 医 療 機器 シ ス テ ム の国 際 研 究開発及び実証(NEDO) 医 療 機 器 開 発ガ イ ド ラ イ ン策 定 事 業 事業の内容及び実施プロジェクトの例 複数の基礎自治体の参画・連携の下、各地域が保有する医療情 報を安全かつ円滑に流通させるための広域共同利用型 EHR シス テムの確立・普及に向けた実証事業を実施する。(2011 年度予 算 1.9 億円) 国民が、健康情報や診療情報などの自己の健康情報を容易に収 集、生涯を通じて保有し、その上で情報を自己の健康増進に最 大限活用するための情報基盤を構築する。3 省連携で沖縄県浦 添市において実証実験を実施。 4.35 億円(2008~2010 年度 の 3 年間合計) 2005~2007 年度 地域医療連携ネットワークの実証実験、EHR 実現をめぐる課題 や医療経済への効果判定、医療プロセスの透明化による効率化 の評価を行う。2008~2010 年度 効率的な医療提供体制の構築と良質な医療の提供を実現する ために、新たな医学・医療技術や情報通信技術等を活用し、地 域医療の基盤の確立を目的とする研究である。2005~2011 年度 継続(2011 年度予算 2.5 億円) 医療情報システムの導入に当たっては、①システムの導入・維 持費が高額なこと、②新旧システム間や異なるシステム間の互 換性が確保されていないこと等の課題が挙げられており、地域 における中心的役割を果たしている医療機関と周辺の医療機 関が医療情報ネットワークを構築し、チーム医療・グループ診 療の実践を可能とする地域医療連携体制を構築するために、医 療機関のシステム導入にかかる費用負担軽減や、医療情報シス テムの相互運用性確保のための対向試験ツール開発を行う。 (2010 年度約 6 億円、2011 年度約 2 億円) 疾患別病期別に機能分化した地域の医療機関が患者の疾患や 病期に応じた治療の計画にしたがって、遠隔診療を含めて切れ 目なく連携するために必要な情報システム(地域医療情報連携 システム)の標準化を行い、実証する。また、成果の普及方策 の検討を行う。(2006~2008 年度の 3 年間合計 6.7 億円) 医療機関内の情報の流通性を担保し、システムの高度化、ネッ トワーク化を推進する。医療情報システムの相互運用性を確保 し、医療機関が効果的かつ効率的にシステムを構築できる環境 を整備する。2005~2007 年度。 医療分野及びその他の異分野の要素技術を組み合わせた遠隔 診断システム等のシステムを構築し、海外現地国と連携した共 同研究、実証を推進し、最終的なインフラ構築を目指す。2011 ~2013 年度。(2011 年度 3.0 億円) CAD(コンピュータ診断支援装置)の開発ガイドラインの策定 を行っている。ここでは、医療機器におけるソフトウェアのあ るべき姿を検討することを目的とし、CAD 及びソフトウェアを 主体とする医療機器に対する国内外の技術動向、臨床ニーズ、 薬事審査状況などの現状を分析している。産業技術総合研究所 が実施している(経済産業省委託事業)。2009 年度~現在継続。 (2009 年度 0.5 億円、2010 年度 0.5 億円、2011 年度 0.7 億円、 ただし CAD だけではなく、医療機器開発ガイドライン策定事業 全体の予算) - 30 - 表 4-1 医用画像の利用技術に関わる事業の例(2/2) 所管省庁 文部科学省 事業 科学研究費補助金 次世代 CAD システム開発を目指した画像診断技術開発として下 記の研究テーマがある a.多次元医用画像の知的診断支援 多臓器・多疾病を対象とした次世代の CAD システム開発を 目指したものである。「電体新書」と「電脳医学大全」を 基礎にした臓器・疾病横断型 CAD システム開発を目標とし た。(2003~2006 年度の 4 年間合計 7.2 億円) b.医用画像に基づく計算解剖学の創成と診断・治療支援の高度 化 胸腹部に主な狙いを定め、医用画像上で人体の解剖を可能にす る数学的枠組みを含む新しい学術の創成を狙いとしている。 2009~2013 年度。 知的クラスター創成事業 岐阜・大垣地域ロボティック先端医 療クラスター 先端的な医療機器の開発を目的とする。下記の三つの CAD シス テムを開発した。 ・乳腺超音波画像の CAD システム ・脳 MR 画像の CAD システム ・眼底写真の CAD (2004~2008 年度の 5 年間合計 25.1 億円) Physiome 研究として行われた。人体を構造理解する点では CAD と共通しているが、薬剤効果のシミュレーションなどシミュレ ーションモデルの開発が目標であった。 (2003~2007 年度の 5 年間で 35 億円) リーディングプロジェクト 細胞・生体機能シミュレーションプ ログラム 図 4-2 事業の内容及び実施プロジェクトの例 地域医療連携システムの導入事例 出典:医療評価委員会(平成 21 年度第 2 回) 資料 5:地域医療における情報連携のモデル的プランにつ いて 平成 21 年 12 月 11 日 首相官邸 6 頁 http://www.kantei.go.jp/jp/singi/it2/iryouhyouka/dai02/gijisidai.html - 31 - 第3節 医療機器ソフトウェアに関する制度 現在市場で使用されている医療用途のソフトウェアは、以下の 3 種類に分類できる。 (a) 医療機器制御ソフトウェア (b) 医療機器構成品の医療用アプリケーションソフトウェア (c) 単独医療用アプリケーションソフトウェア 単独の医療用アプリケーションソフトウェア(上記(c))は、日本では医療機器として認め られていないが、欧米を始め諸外国では単独医療機器化が実施されている 社団法人日本画像医療情報システム工業会では継続的に、医療用アプリケーションソフト ウェアの単独医療機器化の推進に取り組んでいる。厚生労働省でも、2011 年 10 月 16 日に開 催された第 8 回厚生科学審議会医薬品等制度改正検討部会の「対応が必要とされる医療機器 等の課題について」において、「IT を用いた遠隔医療や単独で診断支援機能を有するソフト ウェアなど従来の既成概念で包括できないものについて位置付けの明確化」として取り上げ ている。当該検討部会資料2-4より「単体ソフトウェア規定整備の範囲及び国際比較につ いて」を表 4-2 に引用する。 表 4-2 単体ソフトウェア規定整備の範囲及び国際比較について 1) 欧 州 米 国 オー スト ラリア カ ナ ダ G H T F 分類 定義 製品例 考え方 日 本 医療機 器の構 成 品 で あるソフ トウェア 【医療機器標準搭載ソフトウェア】 医療機器に標準搭載されたソフトウェア。 本体の医療機器と一緒に市場流通する。 【医療機器オプションソフトウェア】 医療機器のオプション製品。本体の医療 機器と別に市場流通するが、本体の構成 品 であるので必 ず本 体 にインストールさ れる。 【医療用アプリケーションソフトウェア①】 ソフトウェア単独 で医 療 上の有 用 性があ り、診 療 用 途 を意 図 したソフトウェア。単 独製品として流通し、かつ PC 等の汎用 ハードウェアにインストールすることを意 図したソフトウェア。 【医療用アプリケーションソフトウェア②】 医 療 機 器 で取 得 した患 者 の生 体 情 報 や 画像情報などの臨床データのさらなる処 理 は行 わずに、診 療 のために保 管 、転 送、又は表示等することを意図したソフト ウェア。拡 大 ・縮 小 ・回 転 などを含 む。単 独製品として流通し、かつ PC 等の汎用 ハードウェアにインストールすることを意 図したソフトウェア。 【医療情報システムソフトウェア①】 医 療 機 器 で取 得 した患 者 の生 体 情 報 や 画 像 情報 などの臨床 データを取 り扱 う が、診 療 のために提 供 することを意 図 し ない。 【医療情報システムソフトウェア②】 患者の病 歴や検 査日程など非臨 床デー タを取 り扱 うことを目 的としたソフトウェ ア。 CT 等 の組 み込 み ソフトウェア等 診療目的を 意図したも の ☆ ○ ○ ○ ○ ○ ☆ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○ × × × × ? ? × × × × ? ? 非医療 機器の アプリケ ーション ソフトウ ェア 医療情 報 シ ス テムソフ トウェア CT のモダ リティコ ンソール等 現在非医療機器と して販売されてい る医 療 機 能 を 持 っ た医療用 アプリケ ーション 現在非医療機器と して販売されてい る生 体 検 査 シ ス テ ムソフトウェア 教育用・学習用電 子 カルテソフトウェ ア 電 子 情 報 システム ソフ ト ウェ ア 、電 子 カルテソフトウェア 直接診療目 的を意図し て い な い か、又は診 療 に役 に立 つ機能・性 能を備えて いない 注)☆:ソフトウェアをインストールした医療機器本体として規定されている 1) http://www.mhlw.go.jp/stf/shingi/2r9852000001ugr0-att/2r9852000001upj0.pdf - 32 - 第4節 標準化動向 1.国際標準化動向 国際標準を作成している組織は国際標準化機構(ISO:International Organization for Standardization)内の ISO/TC215(Healthcare Informatics 委員会)である。ここでの国 際標準化は、先行している欧米の標準化団体での成果を取り込む形で国際標準は ISO 規格に 統一される方向に進んでいる。それら各地域標準化団体は ISO/TC215 と協調して進んでいる。 地域標準化団体の主なものは北米の DICOM 委員会(DICOM Standards Committee)と HL7 (Health Level Seven International)協会及び欧州の CEN/TC251(the European Committee for Standardization/the Technical Committee for Medical Informatics)である。 上記標準を満足する医用機器間の相互連携を実現する目的で、1999 年に IHE(Integrating the Healthcare Enterprise)が発足した。IHE は、標準規格の使い方を規定した仕様書(テ クニカルフレームワーク)を開発し、各ベンダーの医療機器に対してこの仕様書の最低限の 実装がされているかの確認(コネクタソン)を行う。 図 4-3 国際標準化に関連する標準化団体とそのカバー領域の関係 日本 国際標準 地域標準 フォーラム 米国 欧州 ISO ・JIRA ・JAHIS 等 DSC CEN HL7協会 IHE 2.日本の標準化動向 2001 年に医療情報標準化推進協議会(HELICS:Health Information and Communication Standards Board)が設立され、保健医療福祉情報の標準化活動を行う団体間で一貫性のある 活動を実現するために、標準化の内容と方針につき協議を行っている。HELICS 自体は標準化 を行わず、日本の標準化団体の標準規格を審査し、厚生労働省に推薦している。国内の主な 標準化団体間と海外標準化団体との関係を図 4-4 に示す。 - 33 - 図 4-4 国内の主な標準化団体と海外標準化団体との関係 国際標準化組織 米国地域標準化組織 フォーラム ISO/TC215 DICOM標準化委員会 HL7協会 IHE 海外 参加 国内 参加 国内対策委員会 参加 JPACS 運営支援 参加 参加 参加 日本IHE協会 参加 日本HL7協会 参加 JIRA JAHIS 運営支援 JAMI MEDIS-DC MEDIS-DC:医療情報システム開発センター JIRA:日本画像医療システム工業会 JAHIS:保健医療福祉情報システム工業会 JAMI:日本医療情報学会 JRS:日本医学放射線学会 JSRT:日本放射線技術学会 JPACS:日本PACS研究会 (ePHDS委員会: enhanced Personal Health Document Sharing system committee) 参加 JIRA 連携 MEDIS-DC JAHIS JRS JSRT JAMI 医療情報標準化推進協議会 (HELICS) JAHIS, JIRA, MEDIS-DC, JAMI, JRS, JSRT 6理事,10会員 支援 支援 日本循環器 学会 日本臨床医 検査学会 3.日本の国際標準化への取り組状況 ISO/TC215 においては、その 9 つあるワーキンググループの幹事国は、表 4-3 に示すよう にほとんどが欧米により占められているが、日本は WG2 の Vice Convener になっている。ま た 2012 年 1 月 10 日までに発行された規格は 93 件あり、そのうち日本から提出したものは 5 件である。以上から、ISO/TC215 での標準化は欧米主導で進められていると言える。 表 4-3 ISO/TC215 における日本の活動状況(2011 年 6 月) TC TC215 Title Health Informatics WG Title Chairperson Secretariat アメリカ Convenor アメリカ Vice Convenor Secretary WG 1 Data structure イギリス アメリカ WG 2 Data interchange アメリカ 日本 WG 3 Semantic content オーストラリア カナダ WG 4 Security アメリカ オランダ WG 6 Pharmacy and medicines business イギリス アメリカ オランダ WG 7 Devices アメリカ フィンランド アメリカ WG 8 Business requirements for Electronic Health Records カナダ ブラジル オーストラリア WG 9 SDO Harmonization アメリカ 出典:TC215 国内審議団体(一般財団法人)医療情報システム開発センター - 34 - イギリス アメリカ 第5章 市場環境調査 第1節 国内市場の動向 社団法人 日本画像医療システム工業会(JIRA)のデータによれば 1)、2010 年の画像医療シ ステム(診断用装置、治療用装置を合わせて)の国内市場は 3,493 億円である。そのうち、 本調査の対象である、PACS や画像診断ワークステーションなどで主に構成される「その他」 分類は 476 億円である。画像医療システムを構成する装置分類別国内市場推移(図 5-1)は、 本調査の対象である「その他」分類以外が横ばい又は減少傾向なのに対し、 「その他」分類だ けは 2008 年までは増加傾向で、それ以降が横ばいとなっている。 「その他」分類の国内市場、 生産高、輸出入の推移(図 5-2)では、輸出、輸入ともに減少傾向で(特に輸出)、国内市場 は国内メーカーが抑えているが、海外へは余り進出できていない。 図 5-1 1200 主要装置の国内市場の推移 億円 1000 800 600 400 200 0 その他 X線装置 CT 2005 図 5-2 600 核医学 2006 2007 2008 MRI 2009 超音波 出典: 「画像診断機器関連産業 2011 ( 2011 年 社 団 法 人 日 本 画 像医療システム工業会)」、資 料-27 頁~資料-28 頁、図は資 料データを基に三菱化学テク ノリサーチにて作成 2010 「その他」分類の市場推移 (億円) 500 400 300 200 出典: 「画像診断機器関連産業 2011 ( 2011 年 社 団 法 人 日 本 画 像医療システム工業会)」、資 料-27 頁~資料-28 頁、図は資 料データを基に三菱化学テク ノリサーチにて作成 100 0 -100 2005 2006 2007 生産高 1) 輸出高 「画像診断機器関連産業 2011(2011 年 頁 2008 2009 輸入高 2010 国内市場 社団法人日本画像医療システム工業会)」、資料-27 頁~資料-28 - 35 - 第2節 海外市場の動向 1.PACS 全世界の PACS 市場は年平均成長率 11%で拡大し、2009 年の 26.2 億ドルが 2016 年には 55.4 億ドルになると予測している調査結果がある。国別年次推移では、米国は他国と比べ非常に 大きな市場であり、同期間に、約 13.7 億ドルが約 32.9 億ドルに、日本は米国に次いで市場 が大きく、約 2.2 億ドルが約 4.1 億ドルに拡大すると予測されている。中国の市場の拡大も 目覚ましく、約 1.2 億ドルが約 3.0 億ドルと、2016 年にはドイツ、フランスも抜くと予測さ れている。 世界市場の主要企業のシェアは、GE、Philips、富士フイルム、Agfa の順で、圧倒的に大 きなシェアの企業はいない。 図 5-3 5,000 PACS の国別市場推移及び企業別世界市場シェア(2009 年) ($M) ■US 4,000 予測 3,000 実績 2,000 GE, 15% その他, 24% 1,000 Philips, 14% 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 500 ($M) UK Germany France Japan 富士通, 4% Carestream/K odak, 5% China 富士フイルム, 12% 予測 400 Siemens, 8% 実績 McKesson, 8% 300 Agfa, 11% 200 100 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 出 典 :「 Picture Archiving and Communication System (PACS) – Global Opportunity Assessment, Competitive Landscape and Market Forecasts to 2016」 (2010 GlobalData)、page 10-12, 21-22, 25-26, 27-28, 29-30, 35-36, 37-38、Table 1,2,3,5,6,9,10,11,12,13,14,19,20,21,22 を基に三菱化学テク ノリサーチ作成 - 36 - 2.CAD 2010 年の北米の CAD 市場 1)は 1 億 350 万ドルで、今後着実に成長してゆくと予測されてい る。図 5-4 に北米市場推移及び企業別北米シェアを示す。 主要企業は、Hologic、iCAD、Philips Heaithcare、EDDA Technology、Merge Healthcare、 Siemens Healthcare などであり、Hologic と iCAD で約 60%を占めている。なお、欧州の CAD 市場は、2 億 3,500 万ドル(2010 年) 2)と北米市場の約 2.3 倍である。医療機器の審査制度 により、欧州は米国よりも早い段階で市場投入されやすい環境にあり、CAD も米国よりも早 い段階で上市されている 3) ことも市場の大きさに影響していると思われる。 図 5-4 CAD の北米市場推移及び企業別北米シェア(2010 年) ($M) 250 予測 Riverain Medical, 4.3% 200 181.7 159.2 148.9 150 125.8 128.7 112.7 99.7 100 103.5 Others, 1.2% GE Healthcare, 4.7% 170.2 実績 Carestream Health, 3.3% Hologic Inc.(R2, Sentinelle), 31.9% Siemens Healthcare, 5.7% 137.7 111.9 Merge Healthcare (Confirma), 6.4% EDDA Technology, 6.6% 50 Philips Healthcare (InVivo), 6.9% iCAD Inc., 29.0% 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 出典: 「North American Market for Computoer-aided Detection and Diagnosis」 (2011 FROST & SULLIVAN)、 page 19、”CAD Market: Revenue Forecasts (North America), 2007-2017”及び page 37、”CAD Market: Company Market Share by Revenues (North America), 2010”を基に三菱化学テクノリサーチ作成 第3節 医療ニーズ 市場環境に直接大きな影響を与える医療ニーズの動向として、世界の主要死因別死亡数の 予測を見ると、医用画像の利用技術の大きなターゲットである循環器病、がん、呼吸器疾患 等が大きく増加し、全体としても増加すると予測されていて、市場の潜在的な拡大要因と言 える。 また、地域による医療ニーズの差を、がんの地域別種別罹患率、死亡率を例に比べると、 日中韓において多い胃がん、肝がんが欧米では少なく、欧米で多い前立腺がんが日中韓では 少ない等、地域による差が大きく、地域ごとの市場戦略に影響を与えるものと思われる 1) 「North American Market for Computoer-aided Detection and Diagnosis」(2011 2) 「European Markets for Computer Aided Detection」(2011 3) 平成 21 年度戦略的技術開発委託費 医療機器開発ガイドライン策定事業(医療機器に関する開発ガイド ライン作成のための支援事業)「医療機器評価指標ガイドライン 画像診断分野(コンピュータ診断支援 装置) 開発 WG 報告書」 2010 年 3 月 独立行政法人産業技術総合研究所 - 37 - FROST & SULLIVAN) FROST & SULLIVAN) 図 5-5 世界の主要死因別死亡数の予測(2008 年、2015 年、2030 年:男女計) 0 死亡数(百万) 10 15 5 20 25 2008年 循環器病 2015年(予測) 感染・寄生性疾患 2030年(予測) がん 呼吸器感染 呼吸器疾患 不慮の事故 周産期の状態 消化器疾患 意図的な傷害行為 精神神経疾患 糖尿病 出典:Projections of mortality and burden of disease, 2004-2030 http://www.who.int/healthinfo/global_burden_disease/projections/en/index.html MORTALITY - BASELINE SCENARIO World Bank Income groups(2008,2015,2030) 2010 年 12 月 2 日 アクセス World Health Organization を基に作成 表 5-1 主要ながん罹患率、死亡率の地域比較(人口 10 万対、2008 年、世界人口にて標準化) 日本 順位 米国 欧州 中国 韓国 罹患率 死亡率 罹患率 死亡率 罹患率 死亡率 罹患率 死亡率 罹患率 死亡率 1位 乳 42.7 肺 17.4 前立腺 83.8 肺 30.4 乳 62.7 肺 24.2 肺 45.9 肺 39.6 乳 30.5 肺 26.1 2位 大腸 31.5 胃 13.5 乳 76.0 乳 14.7 前立腺 55.7 乳 16.7 胃 41.3 肝 34.1 肺 29.1 乳 10.6 3位 胃 31.1 大腸 11.8 肺 42.1 前立腺 9.7 肺 28.3 大腸 12.8 肝 37.4 胃 30.1 大腸 15.4 肝 10.4 4位 肺 24.6 肝 9.2 大腸 29.2 大腸 8.8 大腸 28.0 前立腺 11.7 食道 22.9 食道 18.7 胃 12.1 胃 9.8 出 典 : GLOBOCAN2008 http://globocan.iarc.fr/ TABLE BY CANCERS 2010 年 11 月 24 日アクセ ス International Agency for Research on Cancer のデータを基に作成 - 38 - 第6章 総合分析 第1節 技術開発動向調査結果の総括 1.特許出願動向調査結果の総括 日米欧中韓への出願では、出願件数は 2001 年から 2005 年までほぼ連続的に増加し約 1.7 倍となり、その後減少傾向である。出願人国籍別出願件数は日本、欧州、米国の順で、欧州 国籍、米国籍は 2005 年をピークに減少しているが、日本国籍の出願は若干増加傾向である。 中国籍、韓国籍出願人の出願も増加している。出願先国別では、欧州国籍出願人が、インド への出願で約 68%を占め、市場として重要視しているものと思われる。 「要素技術」別では、「CAD」と「特定用途」(大部分は「治療ナビゲーション」)は増加傾 向を示し、「画像処理」、「PACS」、「HMI」はほぼ横ばいである。いずれの出願人国籍でも「画 像処理」が最も多いが、日本国籍以外(米欧中韓)では次いで「特定用途」、 「CAD」の順であ るのに対し、日本国籍では「PACS」が多く、特徴的である。 「PACS」では日本国籍出願人が約 54%と半数以上を占め、全体動向と比べて日本国籍が多く、欧州国籍が少ない。出願件数は 2003 年まで増加し、その後 2007 年までほぼ横ばいと言える。 「画像診断支援(CAD)」と「特 定用途」では全体動向と比べて日本国籍が少なく、欧州国籍が多くなっている。共に増加傾 向で、特に 2006 年、2007 年が欧州国籍出願人の大量出願で突出して多い。日本国籍、米国 籍の出願も増加し、近年は中国籍、韓国籍の出願も増加している。 注目研究開発テーマとして選定した、 「治療ナビゲーション、治療シミュレーションにおけ る医用画像 3D 処理技術」、「CAD における複数アルゴリズム併用技術」、「CAD における異種画 像併用技術」はいずれも欧州国籍出願人の出願が多い。全体動向と比べて日本国籍出願人の 出願は少ないが、増加傾向である。 2.研究開発動向調査結果の総括 医用画像の利用技術に関する国際的主要誌の研究者所属機関国籍別論文発表件数では、第 1 位が欧州(42.7%)、第 2 位が米国(34.6%)、以降日本(5.1%)、韓国(2.4%)、中国(2.3%) である。全体の発表件数推移は 2008 年に減少しているが、それ以外は増加傾向にある。その 中で、日本は毎年 10 件程度でほぼ横ばいである。 技術区分別動向では、第 1 位が特定用途(34.0%)、第 2 位が画像処理(28.5%)、第 3 位 が CAD(27.4%)、第 4 位が PACS(8.4%)である。画像処理と CAD と特定用途は増加傾向に ある。最も増加が著しいのが「CAD」である。国籍別の第 1 位は欧州(45.9%)、第 2 位は米 国(33.6%)で、欧州と米国だけで約 80%を占め、欧州、米国ともおよそ増加傾向にある。 日本は 5.1%で、件数はほぼ横ばいである。 注目研究開発テーマである「治療ナビゲーション、治療シミュレーションにおける医用画 像 3D 処理技術」に関する発表件数は年々増加傾向にあり、第 1 位は米国(42.5%)、第 2 位 は欧州(41.8%)、両者とも年々件数が増加傾向にある。日本は 2.4%である。 3.政策動向調査結果の総括 「CAD」(コンピュータ診断支援装置)に関しては、経済産業省が「医療機器開発ガイドラ イン策定事業」の中で、「CAD」の開発ガイドライン策定や、医療機器におけるソフトウェア - 39 - のあるべき姿の検討を目的に実施されている。「CAD」の要素技術開発は文部科学省により推 進されている。主なものは 4 プロジェクトあり、そのうち 2 プロジェクトは次世代 CAD シス テム開発を目指した画像診断技術開発であり、多臓器・多疾病を対象とした次世代 CAD シス テム開発に必要な基盤技術開発を目的とした「多次元医用画像の知的診断支援」、多疾病の早 期診断支援、診断・治療の融合的支援などのシステム開発を目標とする「医用画像に基づく 計算解剖学の創成と診断・治療支援の高度化」である。三つ目は岐阜・大垣地域「ロボティ ック先端医療クラスター」であり、四つ目は世界的に進められている Physiome 研究として行 われた「細胞・生体機能シミュレーションプログラム」である。Physiome は、その固体の生 理的状態と機能的振る舞いを記述するものであり、それはゲノムから、たんぱく質、細胞、 組織、臓器、固体と複数階層によって表現される。すなわち、コンピュータ支援による解剖 学的構造理解として医用画像の利用技術と関わっている。 欧米では、CAD の重要技術開発に関する主なものとして、例えば、”Physiome”、”Virtual Physiological Human”、”Digital Patient”、”Meaningful Use”がある。これらは政府など による経済的支援を受けて進められている。「CAD」に関わる技術の研究開発は、こうして公 的支援を受けながら世界中で競争が行われている。 医療機器ソフトウェアに関する制度に関しては、単独の医療用アプリケーションソフトウ ェアは日本では医療機器として認められていないが、欧米を始め諸外国では単独医療機器化 が実施されている。 国際標準化は国際標準化機構 ISO で行われており、北米の DICOM 委員会や HL7 協会及び欧 州の CEN/TC251 の成果を取り込んで進められている(図 4-3)。日本はこれらの標準化団体 に対応して国内標準化体制が取られている(図 4-4)。日本の取組は、ISO/TC215 で WG2 の Vice Convener になっているが、全体的に標準化への提案件数は少なく、欧米主導で進めら れていると言える。 4.市場環境調査結果の総括 画像医療システム全体(診断用装置、治療用装置を合わせて)の国内市場は 2010 年には 3,493 億円で、その中で本調査の対象である「診断用画像処理システム」が大部分を占める 「その他」分類(JIRA)は 476 億円である。 「その他」分類の国内市場は、画像医療システム の中の他の分類が減少又は横ばいであるのに対し、拡大している。 世界市場を見ると、 「PACS」に関しては、世界市場が 2009 年から 2016 年まで年平均成長率 11%で拡大すると予測している調査結果がある。市場シェア上位は、GE、フィリップス、富 士フイルムと続き、現状では圧倒的に大きなシェアを有する企業はない。 「CAD」に関しては、2010 年の北米の CAD 市場は約 1.0 億ドルで、2017 年には約 1.8 億ド ルまで成長するという調査結果がある。北米市場でのシェア上位企業は、Hologic, Inc、iCAD の 2 社で約 60%を占め、以下フィリップス、EDDA Technology と続いている。欧州では 2010 年の市場が北米市場の約 2 倍と言われている。 市場環境に直接大きな影響を与える医療ニーズの動向は、WHO の主要死因別死亡数の予測 を見ると、医用画像の利用技術の大きなターゲットである循環器病、がん、呼吸器疾患等が 大きく増加すると予測されており、市場の潜在的な拡大要因と言える。また、がんの地域別 種別罹患率、死亡率データを例に、地域による差を比べると、地域による差が大きく、地域 ごとの市場戦略に影響を与えるものと思われる - 40 - 第2節 医用画像の利用技術に関する提言 これまでの特許動向分析、研究開発動向分析、政策動向分析、市場環境動向分析等の調査 結果に基づき、日本が目指すべき研究開発、技術開発の方向性について、次の提言をする。 【提言1】 海外(特に市場拡大が著しいアジア地域)に向けて、地域ごとの実情に合わせて、技術的 な優位性を活かした戦略的で積極的な特許出願と権利行使 医用画像の利用技術は、医療の ICT 化が進む中で、疾病の予防、検査・診断、治療、緩和 ケア、リハビリといった様々な場面において、患者の負担や利便性などの QOL(生活の質) の向上、医師の負担軽減などを図ることができる技術である。そして、世界の人口の増加、 急速な高齢化に伴い、対象となる患者数が増加し(図 5-5)、今後ますます、医用画像の利用 技術及びそれに関わる製品の需要が増えてくる。したがって、医用画像の利用技術に関わる 代表的な製品である PACS の世界市場(約 20 億ドルの規模)も今後成長していくことが予想 される。 医用画像の利用技術に関する特許出願では、全体として出願件数が減少傾向にある中、同 様の傾向を示す欧米企業とは異なり、日本企業は出願を維持し、相対的に存在感を増してい る(図 2-2、図 2-3、図 2-6)。さらに、日本は、市場の大きな米国、今後市場拡大が予想さ れる中国に比較的重点を置いて特許出願しており(図 2-7、表 2-6)、欧米に匹敵する優位性 を有している(図 2-4)。そして、近年、韓国や中国などのアジア地域からの出願も着実に増 加しており、アジア地域での技術開発も始まっている(図 2-3、図 2-5)。 一方、医用画像の利用技術において、今後市場拡大が予想されるアジア地域に対して、例 えば日本人とがんの発生部位に類似性があり(表 5-1)、日本は診断技術における技術の蓄積 を活かせるメリットがある。その上、地理的に近いというメリットもある。 このような技術的な優位性を活かして、現在の世界人口 66 億人の約 60%と人口が多く、 経済成長の大きな伸びや急速な高齢化が予想されている、中国、インドを含むアジア地域に 向けた海外展開が期待される。このうち、インドは、現在欧州メーカーによる出願が圧倒的 に多いが、まだ総件数が少なく(図 2-8)、今後伸びる市場として注目していく必要がある。 これらの状況を踏まえて、我が国は、海外、特にアジア諸国に向け、地域ごとの実情(気 候風土、文化、国内での経済格差)に合わせて、我が国の優位性を活かした製品(代表的な 製品である PACS や今後の大きな展開が期待される CAD など)を開発していくことが望まれる。 そのためには、何を特許出願し、何をノウハウとして蓄積するかを峻別しつつ、戦略的、積 極的に特許出願や権利行使をしていく必要がある。 - 41 - 【提言2】 中長期的な視野で今後成長する市場を牽引していくことのできる技術(次世代 CAD など) に対して、産・学が共に革新的な製品を目指した技術開発、研究開発を重点的、持続的に推 進 医用画像の利用技術において、CAD に関する特許出願や国際的主要誌の発表件数が近年増 加しており(図 2-12、図 3-2)、活発な技術開発、研究開発が行われている。CAD とは、コン ピュータを利用して医用画像を定量化し、解剖学的部位特定、病変部位指摘、病状評価など を行う診断支援技術である。CAD には様々な画像処理技術が応用されており、形態画像と機 能画像を融合するフュージョンイメージング(画像融合)、さらに 3 次元、4 次元へと発展し、 単なる診断支援にとどまらず治療ナビゲーションにまで応用する場面が急速に拡大している。 そして、医用画像の利用技術においては、高い付加価値のある製品を開発する上で、これら の CAD 技術における技術開発、研究開発が重要である。 CAD に関する特許出願は、世界全体で増加しており、CAD が適用される治療ナビゲーション に関する特許出願も確実に増加している(図2-12)。その中でも、欧州からの出願の割合が多 く(図2-16)、近年、日米欧中でも多くの出願を行っており、欧州企業の出願が目立っている (図2-18)。一方、米国、日本からの出願も増加傾向にある(図 2-16)。また、CAD の要素技 術(解剖学的部位、病変部位、病状評価)に関しては、病変部位指摘に関する出願、次いで 解剖学的部位特定に関する出願が多く、これらの次のステージとなる病状評価に関する出願 はまだ少ない(図 2-17)。 CAD に関わる複合的な技術として、医用画像 3D 処理技術、複数アルゴリズム併用技術、異 種画像併用技術が注目されている。このような CAD に関わる複合的技術である「治療ナビゲ ーション、治療シミュレーションにおける医用画像 3D 処理技術」については、欧州からの出 願が多く、最近では突出して多い(図 2-21)。また、CAD における「複数アルゴリズム併用技 術」や「異種画像併用技術」でも、欧州や米国が先行している(図 2-22、図 2-24)。今後注 目される次世代 CAD として、各種臓器や疾病に適用できる CAD(多臓器多疾病 CAD)、手術の 進行に合わせて刻々と変化する患部の状況を把握して判断を支援するための CAD(術中診断 CAD)、さらには、体全体の様々な状況を把握して総合的な判断を支援する CAD(全身用 CAD; 画像情報だけでなく、その他の様々な臨床情報も融合した全身の総合理解と、それに基づく 診断支援)がある。 一方、研究開発動向を見ると、CAD に関する国際的主要誌の発表件数が増加する中、そこ でも、欧米、特に米国の大学の存在感が大きく、日本の発表件数は少ない(図 3-1、表 3-3、 表 3-4)。これは、個々の研究者のアクティビティの問題ではなく、研究者の数が少ないこと による問題と考えられる。そして、今後の CAD の基礎となる、コンピュータ支援による人体 の解剖・疾病構造の解析・理解の研究は、例えば、Physiome や計算解剖学という学術的な分 野として、公的な支援を得て、精力的に進められている。(第4章 政策動向調査参照) このように、将来の市場の拡大、基礎から応用までの幅広い波及効果が期待される CAD に おいて、日米欧を含めて世界全体で特許出願が増加している。一方、日本は欧米に比べ特許 - 42 - 出願件数、国際的主要誌への論文発表が少ない状況にあるが、人体の解剖・疾病構造の解析・ 理解という基礎的な面での研究が精力的に進められている。このような状況において、産・ 学が共に中長期的な視野で先進的な基礎研究の成果を次世代 CAD の開発に結び付けていくこ とが望まれている。それによって、医工連携も進み、革新的な製品を目指した技術開発、研 究開発を推進していくことが期待される。 - 43 -