神経内科手術室市場におけるAI サイズと展望 2023-2031

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市場ダイナミクス

神経内科手術室におけるAIの世界市場牽引要因

ロボット工学と医療可視化技術の進歩

3D可視化技術の進歩と外科用ロボットの成長を背景に、手術室や外科手術におけるAIの導入は今後拡大すると予想されています。外科用ロボットはすでに、てんかんなどの疾患の治療において脳神経外科医を支援しています。また、整形外科、婦人科、一般外科、耳鼻咽喉科、泌尿器科といった他の外科分野でもロボットは活躍しています。外科用ロボットの市場参加者数は増加していますが、ロボット手術の開発はまだ初期段階にあります。

ロボット工学とAIを組み合わせることで、リアルタイムの洞察と結果分析によって外科医をシームレスに支援し、手術結果を大幅に改善することができます。同様に、複数の主要企業が、拡張現実（AR）、仮想現実（VR）、ボリューメトリックイメージング、ライトフィールド技術といった高度な可視化技術の開発に取り組んでいます。これらの技術のいくつかは、既に研修や医療教育で活用されています。神経内科手術室へのAI導入は、ロボット工学や3Dイメージングのさらなる進歩から直ちに恩恵を受けるでしょう。

医療現場におけるAI活用技術の導入拡大

エンドユーザーの間では、AIベースのソリューションへの関心が高まっています。2021年現在、神経内科手術室におけるAIの普及率は低く、早期導入に踏み切ったエンドユーザーはごくわずかです。さらに、Brainomix Limitedは、神経内科手術室、特に神経系および脳血管系のアプリケーションにおけるAI活用の主要企業です。同社は、同社のe-Stroke製品群を導入する病院が増加していることを目の当たりにしています。同社はまた、ストライカー社やベーリンガーインゲルハイム社といった有力かつ確立された企業と提携し、自社製品の販売促進や脳卒中治療の改善に向けた協業を通じて市場の成長を促進しています。

神経内科手術室におけるAIの世界市場における制約

手術室におけるAIの効率性に関する限られた研究とデータ

機械学習の活用は、電子カルテやゲノミクスから得られる知見と組み合わせることで、疾患プロファイルをより深く理解できるようになると期待されています。しかし、限られた研究と利用可能なデータは、エンドユーザーや患者の信頼を得る上で大きな障壁となっています。英国王立外科医師会評議員が2019年に発表した「外科の未来」と題された研究によると、ランセット・デジタル・ヘルス誌は、AIの正確な診断能力に関する20,500件の論文のレビューを発表しました。この研究では、AIのパフォーマンスと医療専門家のパフォーマンスを直接比較した論文はわずか14件であることがわかりました。 14件の論文では、ディープラーニングアルゴリズムは利用可能なデータを用いて、医療専門家による診断精度の86%に対して87%の症例で正確な診断を下せると結論付けていますが、多くのエンドユーザーにAIベースのソリューションへの投資を促すには、さらなる研究とデータの蓄積が必要です。

神経内科手術室におけるAIのグローバル市場機会

事業シナジーを活用した能力とポートフォリオの強化

現在のところ、完全に自律的なロボット手術は存在しません。外科医は手術ロボットを操作して特殊な作業を実行します。しかし、この技術は外科医に取って代わるものではありません。コンピューター通信を活用してロボットの動作精度を向上させるための研究が進められています。研究開発による進歩は、耐久性の向上、人間の精度向上、そして周術期の体験の充実を目指しています。さらに、手術室におけるAI開発企業のほとんどは、ニッチな市場で事業を展開し、既存企業との合併・買収（M&A）契約を締結しているスタートアップ企業です。これらのM&Aにより、競争とイノベーションのレベルが徐々に高まることが期待されています。

M&Aは、企業の地理的展開を拡大するためにも活用できます。2021年2月、Brainomix LimitedはStryker Neurovascularと提携し、EMEA地域全体で同社の救命脳卒中治療の革新的なソリューションへのアクセスを拡大しました。さらに、このような契約により、AIを活用した技術が未開拓の市場に浸透する可能性もあります。中国、インド、日本、ラテンアメリカ、中東・アフリカ地域などの国々は、患者数が多く、神経科手術室におけるAIの導入拡大に大きな可能性を秘めています。

セグメント分析

世界の神経科手術室におけるAI市場は、提供内容、技術、適応症、アプリケーション、エンドユーザーの4つに分類されます。

提供内容に基づいて、世界の市場はハードウェアとSaaS（Software as a Service）に分けられます。

市場シェアへの貢献度が最も高いSaaSセグメントは、予測期間中に48.38%のCAGRで成長すると予想されています。SaaSセグメントには、サブスクリプションまたは症例課金モデルを通じてSaaS（Software as a Service）を提供するAI対応プラットフォームが含まれます。このセグメントで事業を展開している主要企業には、Theator Inc.、LeanTaas、DeepOR S.A.S.、Scalpel Ltd.などがあります。手術におけるAI技術の導入拡大、高度な手術ロボットの登場、そして限られた医療従事者労働力は、サービス分野の成長を牽引する主要な要因となっています。

技術ベースでは、世界市場は機械学習（ML）とディープラーニング、自然言語処理（NLP）、その他に分類されます。

機械学習（ML）とディープラーニング分野は最大の市場シェアを占め、予測期間中に46.38%のCAGRで成長すると予想されています。MLとディープラーニングは、手術の自動化、手術スキルの評価、ロボット手術材料の改良、手術ワークフローのモデリングなど、手術室における様々な外科アプリケーションを支援しており、市場の成長を強力に牽引すると予想されています。さらに、MLとディープラーニングは、大量の臨床データの処理、関連分析の実施、手術の様々な側面に基づく洞察の提供にも役立ちます。さらに、機械学習とディープラーニングの範囲は今後数年間で拡大すると予測されており、多くの企業はヘルスケア分野における可能性の表面に触れたに過ぎません。

適応症に基づいて、世界市場はニューロテクノロジーと脳神経外科に分類されます。

ニューロテクノロジー分野は市場への最大の貢献者であり、予測期間中に45.08%のCAGRで成長すると予測されています。ニューロテクノロジーは、技術的要素を神経系に直接接続する方法と機器の集合体として広義に定義されます。ニューロテクノロジーのプラス面の一つは、外科用ロボットや3Dプリンティングなどの技術を活用してヘルスケアに革命をもたらすことができることです。 AIの可能性はまだ探求の途上にあるため、より高度な用途が登場する可能性が高いでしょう。

用途別に見ると、世界市場はトレーニング、診断、手術計画とリハビリテーション、アウトカムとリスク分析、統合と接続性、その他に分類されます。

トレーニング分野は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に40.43%のCAGRで成長すると予測されています。トレーニング分野は、新人脳神経外科医を訓練するための手順を段階的に説明したプレイブックやビデオを作成するアプリとソフトウェアで構成されています。これらのビデオにより、外科医や医師は重要な外科医が手術を行い、デジタルのベストプラクティスに従う様子を観察することもできます。手術中に実施された操作から収集されたデータは、外科医が今後の手術を訓練するためのガイドの設計に役立ちます。

エンドユーザーに基づいて、世界市場は病院とその他に分かれています。

病院セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に49.35%のCAGRで成長すると予測されています。病院は、神経内科手術室におけるAI導入において最前線に立っています。一般的に、AI導入の初期段階では、病院での導入率が高くなっています。市場の主要プレーヤーであるBrainomix Limitedは、自社製品「e-Stroke」を使用して複数の病院と契約を結んでいます。病院における脳神経外科へのAI導入は、手術室におけるワークフローの効率化に対するニーズによって推進されると予想されます。

地域分析

地域別に見ると、世界の神経内科手術室におけるAI市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東・アフリカの4つに分かれています。

世界市場を席巻するヨーロッパ

ヨーロッパは、世界の神経内科手術室におけるAI市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に39.87%のCAGRで成長すると予測されています。ヨーロッパ地域は、早期導入企業が多数存在する主要市場の一つであり、神経内科手術室におけるAIの主要市場の一つであり続ける可能性が高いと考えられます。ヨーロッパ市場は、戦略的提携、M&A、エンドユーザーによるAIベースのソリューションへの高い選好度、そしてユースケースにおけるイノベーションの恩恵を受けることが期待されています。ヨーロッパ地域の国々は、テクノロジーへの対応力が高く、AI導入において最前線に立つことが期待されています。さらに、AIを活用したソリューションの利点に対する認識の高まり、臨床意思決定の複雑化、そしてAI技術の導入を促進する政府の取り組みの増加が相まって、欧州の神経内科手術室市場におけるAIの成長を促進すると予想されています。さらに、成長を阻む主な要因としては、MDR導入の課題、脳神経外科における機械学習と自動化の活用に伴う技術的課題、脳神経外科におけるAIの有効性の限界、標準化された規制ガイドラインの欠如などが挙げられます。

北米は、予測期間中に44.31%のCAGRで成長すると予測されています。北米地域は早期導入企業が多く、神経内科手術室におけるAIの主要市場であり続けると予想されています。市場をリードする企業の多くはこの地域に本社を置き、米国市場で強力な存在感を維持しています。資金調達活動の増加とスタートアップ企業の増加は、北米の神経内科手術室におけるAI市場の成長に寄与すると予想されます。さらに、AI技術の進歩、AI対応ソリューションの採用拡大、医療情報科学におけるAIの応用拡大といったいくつかの重要な要因が、予測期間中の北米の神経内科手術室におけるAI市場の成長を促進すると予想されます。さらに、業界関係者の多くは、神経内科手術室へのAI導入は従来の脳神経外科手術よりも多くのメリットをもたらすと考えています。

アジア太平洋地域は、予測期間中、神経内科手術室におけるAI市場にとって大きな成長機会となります。民間企業および政府機関による投資、スタートアップ企業の設立増加、そして市場プレーヤー間の提携数は、市場の成長を促進する主要な要因となると予想されます。さらに、中国はAI研究の最前線に立つ主要国の一つです。マレーシアやシンガポールといった東南アジア諸国も、神経内科手術室におけるAI導入の大きな成長機会となっています。さらに、脳神経外科における未充足需要の大部分は、人口の多い低所得国および中所得国で発生しています。そのため、市場関係者は事業拡大のため、アジア太平洋地域をターゲットとすることが予想されます。

ラテンアメリカでは、医療研究においてAIが医療にある程度導入されてきました。2020年にSpringerに掲載された「脳神経外科における機械学習：世界調査」という研究によると、ラテンアメリカにおける脳神経外科における機械学習の導入率は33.3%でした。さらに、ラテンアメリカ地域の国々のほとんどは新興経済国であり、医療システムの改善とともに、目覚ましい技術進歩を遂げています。しかし、この地域の市場成長を阻害する課題として、AIの活用に関する認識の低さ、データセキュリティへの懸念、そしてキュレーションされた医療データの不足が挙げられます。

中東・アフリカは、予測期間中、着実に成長すると予測されています。マイクロソフト社が2019年に中東・アフリカ地域の5カ国で実施した調査「中東・アフリカにおける人工知能」によると、AIは将来的に新たなビジネスチャンスを創出し、中東・アフリカにおけるデジタルトランスフォーメーションを加速させると予想されています。さらに、ヘルスケア業界向けAIソリューション開発への継続的な投資も、市場の成長を後押しすると期待されています。例えば、ドバイ未来財団は、UAE AI and Robotics Award for GoodなどのAI開発イニシアチブに多額の投資を行っています。

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神経内科手術室市場におけるAIのトップ競合他社

1. Activ Surgical Inc.
2. Brainomix Limited
3. Caresyntax Corp
4. DeepOR S.A.S
5. ExplORer Surgical Corp.
6. Holo Surgical Inc.
7. LeanTaaS Inc.
8. Medtronic Plc
9. Proximie
10. Scalpel Limited
11. Theator Inc.

最近の進展

• 2022年10月 - NeuroOne Medical Technologies Corporationは、脳の表層下における電気信号の記録、モニタリング、刺激を目的とした記録・モニタリング・刺激機器と併用するEvo sEEG電極技術を、FDA（米国食品医薬品局）より510(k)承認を取得しました。Evo sEEG電極技術は、一時的（30日未満）な使用を目的としており、脳の表層下における電気信号の記録、モニタリング、刺激を目的としています。

• 2022年7月 - Royal Philipsは、米国食品医薬品局（FDA）が同社のSmartSpeed人工知能（AI）搭載MR加速ソフトウェアに510(k)承認を付与したことを発表しました。