手術室におけるAI市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：提供形態別（ハードウェア、サービスとしてのソフトウェア（SaaS））、技術別（機械学習（ML）および深層学習、自然言語処理（NLP）、その他）、適応症別（心臓病学、整形外科、泌尿器科、消化器科、神経学、その他）、用途別（トレーニング、診断、手術計画およびリハビリテーション、アウトカムおよびリスク分析、統合および接続性、その他）、エンドユーザー別（病院、その他）、地域別（北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025～2033年

手術室におけるAI市場の推進要因

人工知能を活用した手術が従来の手術に比べて優れている点

手術は、治療のあらゆる段階において、人工知能（AI）を活用した集団分析によって推進されることが期待されています。これは、患者固有のデータまたは集団ベースのデータに対して、マルチモーダルデータをAIと統合することで実現可能です。市場参加者は、トレーニングや計画アプリケーション向けの製品開発に注力しています。間もなく、術中の経験を詳細に網羅し、外科医の意思決定を強化するソリューションを設計できるようになります。遠隔モニタリング技術を用いることで、個人用デバイスや接続されたデバイスから術後データを収集し、入院中に収集したデータと統合することが可能です。

2018年に実施され、米国国立生物工学情報センター（NCBI）が発表した「外科における人工知能：可能性と危険性」と題する研究によると、病理医はAIを活用することで、癌陽性リンパ節の認識におけるエラー率を3.4%から0.5%に低減させている。このように、エラー率の低減という利点と、医療費削減という点での全体的な費用対効果を合わせると、予測期間中に手術室におけるAI導入が拡大する主な要因になると予想される。

AIへの資金提供の増加

外科手術および手術室関連アプリケーション向けのAI開発はまだ初期段階にあり、市場参入企業や医療技術企業にとって大きな成長機会を提供しています。そのため、様々な既存企業、政府機関、独立系投資家からの資金調達は、手術室におけるグローバルAI市場の成長にとって重要な推進力となっています。例えば、オックスフォード大学のスピンアウト企業であるBrainomix Limitedは、2014年8月から2019年1月までの5回の資金調達ラウンドで、合計3,320万米ドルの資金を確保しました。この資金は、急性期脳卒中治療のための画像処理ソフトウェアの拡張と臨床試験の支援に活用されています。

市場抑制

地域における明確な規制枠組みの欠如

医療分野におけるAIの概念は数年前から存在しています。しかし、医療業界はAIの医療応用における可能性を解き放つ初期段階にあるに過ぎません。そのため、新たな市場参入企業がAIの機能と役割を拡大する新製品やソリューションを次々と投入しています。結果として、規制枠組みは依然として絶えず開発・更新の過程にあります。AIの可能性に対する理解がまだ曖昧なため、手術のような極めて重要な分野にこの技術を導入することは、非常に高いリスクを伴うと見なされる可能性があります。これが、手術室におけるAI導入の大きな障壁となっています。

市場機会

ビジネスシナジーを活用した能力およびポートフォリオの強化

完全自律型のロボット手術はまだ実現していない。特殊な作業を行うために、外科医は指示を出す。手術用ロボットしかしながら、この技術は手術室で医師に取って代わることを目的として設計されたものではありません。ロボットの動作はコンピュータ通信の利用によって改良されています。人間の持久力、精密さ、そして周術期における経験は、研究開発を通じてすべて向上しています。

さらに、手術室でAIを開発している組織のほとんどは、特定の市場セグメントで事業を展開し、既存企業との合併買収（M&A）取引を行っているスタートアップ企業です。これらのM&Aにより、継続的な競争とイノベーションが増加すると予測されています。M&Aを通じて企業の地理的範囲を拡大することができます。Brainomix LimitedとStryker Neurovascularは、2021年2月に提携し、革新的な脳卒中治療技術をEMEA地域でより広く利用できるようにしました。このような合意により、AI対応技術が未開拓の分野に進出することも可能になります。中国、インド、日本、ラテンアメリカ、MEA地域など、患者数の多い国々では、手術室での人工知能の利用を拡大する余地が大きくあります。

洞察を提供する

サービスとしてのソフトウェア（SaaS）セグメントは市場シェアへの貢献度が最も高く、予測期間を通じて年平均成長率（CAGR）47.48%で拡大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ケースごとの料金モデルでSaaSを提供するAI対応プラットフォームが含まれます。手術室で使用されるAIベースのソフトウェアは、多数のデータセットと画像を用いて厳密にトレーニングされ、画像パターンの識別、ワークフローの改善、画像解析、意思決定支援、遠隔モニタリング、予測分析、レポート作成およびコミュニケーションなど、さまざまな用途に利用されます。手術におけるAI技術の普及拡大、高度な手術ロボットの登場、そして医療従事者の不足は、サービスセグメントの成長を促進する主な要因となっています。

テクノロジーに関する洞察

世界の手術室におけるAI市場は、機械学習（ML）と深層学習に分けられます。自然言語処理（NLP）機械学習（ML）とディープラーニングのセグメントが最大の市場シェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）45.49%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、手術室でのさまざまな手術アプリケーション、例えば手術の自動化、手術スキルの評価、ロボット手術材料の改善、手術ワークフローのモデリングなどに役立ち、市場成長の強力な推進力になると予想されています。MLとディープラーニングは、大量の臨床データの処理、関連する分析の実行、手術のさまざまな側面に基づく洞察の提供に役立ちます。外科医がより深く正確な洞察に基づいて手術を事前に計画する能力は、機械学習技術の進歩によって強化されると予想されます。利用可能なデータの継続的な増加と計算能力の向上は、常にMLの知識を促進します。

適応症に関する洞察

消化器科分野は市場への貢献度が最も高く、予測期間を通じて年平均成長率（CAGR）46.70%で拡大すると予測されています。消化器科分野のAI技術には、疾患の自動検出、病理学的サブタイプおよび疾患重症度の鑑別が含まれます。消化器科手術における疾患特性評価へのAI導入に関する研究への関心の高まりは、治療ソリューションの質を向上させ、最終的には消化器外科手術におけるAI市場の成長を促進します。

アプリケーションインサイト

トレーニング分野は市場を牽引しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）39.58%で成長すると予測されています。トレーニング分野には、新人脳神経外科医のトレーニング用に、手順を段階的に解説したプレイブックやビデオを作成するアプリやソフトウェアが含まれます。手術中に実施された手術から収集されたデータは、外科医が今後の手術に備えるためのトレーニングガイドの設計に役立ちます。このプラットフォームにより、研修医は手順を学び、知識をテストし、手術のリハーサルを行うことができます。新規参入企業の多くは、医療トレーニングと教育を製品の最初の用途の一つとしてターゲットにしつつ、より多くのユースケースに対応できるようアップグレードの開発研究を続けています。

エンドユーザーのインサイト

病院分野は市場を牽引しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）48.44%で成長すると予測されています。病院は手術室におけるAI導入の最前線に立っています。また、病院分野は発展途上国においても有望です。現在、発展途上国のティア1病院のうち、手術にAIベースのソリューションを統合するために必要なインフラと資金を備えているのはごく一部に過ぎません。しかし、2024年以降は導入率が大幅に上昇すると予想されています。

地域分析

欧州は、予測期間中に最も大きな市場シェアを占め、年平均成長率 (CAGR) 39.03% で成長すると予想されています。欧州は、早期導入者の主要市場の 1 つです。また、手術室における AI のトップ市場の 1 つです。戦略的パートナーシップ、合併および買収、エンドユーザーの AI ベースのソリューションに対する強い需要、ユースケースの革新は、欧州市場にとってプラス要因になると予想されます。欧州の国々は技術的に非常に準備が整っており、AI の導入をリードすると予想されます。欧州の手術室市場における AI の導入は、AI 対応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、AI 技術の導入を促進する政府イニシアチブの増加などにより、成長すると予想されます。MDR の実装上の問題、手術における自動化と機械学習の使用に関する技術的な問題、手術における AI の有効性に関する研究の不足、標準化された規制ガイドラインの欠如は、当初は成長の障壁となる可能性のある重要な要因です。

北米における手術室向けAI市場の動向

北米は予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 43.43% で成長すると予想されています。北米は、早期導入者が多いため、手術室における AI のトップ市場であり続けると予測されています。この地域に主要拠点を置く業界トップ企業の多くは、米国市場で確固たる地位を築いています。北米の手術室における AI 市場は、資金調達活動やスタートアップ企業の増加により拡大すると予想されています。さらに、AI 技術の開発、AI 対応ソリューションの採用の増加、医療情報学における AI アプリケーションの拡大など、いくつかの重要な変数が、予測期間を通じて北米の手術室における AI 市場の発展を支えると予想されています。業界関係者のほとんどは、手術室で AI を使用することには、従来の手術よりも多くの利点があることに同意しています。

アジア太平洋この地域は、予測期間を通じて手術室市場に大きな成長の可能性を秘めています。市場成長の主な原動力は、民間および公共機関による投資、スタートアップ企業の増加、そして業界参加者間のパートナーシップであると予想されます。中国は、AI開発の最前線に立つ重要な国の1つです。マレーシアやシンガポールなどの東南アジア諸国は、手術室におけるAI活用の大きな拡大の可能性を秘めています。さらに、脳神経外科に対する満たされていない需要の大部分は、人口が多く、低所得および中所得の国々で発生しています。したがって、業界参加者はアジア太平洋地域での事業拡大に注力すべきです。

ラテンアメリカの手術室におけるAI市場の動向

ラテンアメリカでは、AIは医療や医学研究においてある程度活用されてきました。2020年にSpringer社から出版された研究「神経外科における機械学習：グローバル調査」によると、ラテンアメリカにおける神経外科での機械学習の導入率は33.3%でした。南米諸国の大部分は新興経済国であり、これらの国々では医療制度と技術の両方が劇的に進歩しています。しかし、この地域の市場成長を阻害する要因としては、AIの利用に関する知識不足、データセキュリティの問題、そして整理された医療データの不足などが挙げられます。

中東・アフリカ地域は、世界のAI手術室市場にとって重要な中心地です。マイクロソフト社が2019年に中東・アフリカ地域の5カ国を対象に実施した調査「中東・アフリカにおける人工知能」によると、AIは中東・アフリカ地域のデジタル変革を加速させており、将来的に新たなビジネスチャンスを生み出すと期待されています。また、医療分野向けAIソリューション開発への継続的な投資により、市場規模は拡大すると見込まれています。例えば、ドバイ未来財団は、UAE AIおよびロボット工学賞など、AIの発展を促進するプログラムに多額の投資を行っています。