手術室市場におけるAI サイズと展望 2025-2033

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手術室におけるAI市場の牽引役

従来の手術と比較したAIを活用した手術のメリット

手術は、ケアのあらゆる段階において、AIを活用した人口分析によって推進されると予想されています。これは、患者固有または人口ベースのデータを扱うマルチモーダルデータとAIを統合することで実現できます。市場プレーヤーは、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重点を置いています。近い将来、術中の経験を詳細にカバーし、外科医の意思決定を向上させるソリューションが設計されるようになるでしょう。遠隔モニタリング技術は、個人用デバイスや接続デバイスから術後データを収集し、入院中に収集されたデータと統合するために使用できます。

2018年に実施され、国立生物工学情報センター（National Center for Biotechnology Information）に掲載された「手術における人工知能：期待と危険性」と題された研究によると、病理医はAIを活用することで、がん陽性リンパ節の認識におけるエラー率を3.4%から0.5%に低減しました。したがって、エラー率の低減によるメリットと、医療費の節約という全体的な費用対効果が相まって、予測期間中の手術室におけるAI導入拡大の主な原動力となると予想されます。

AIへの資金提供の増加

外科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、市場関係者や医療技術企業に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、そして独立系投資家からの資金調達は、手術室市場におけるAIの世界的な成長を牽引する重要な原動力となっています。例えば、オックスフォード大学発のスピンアウト企業であるBrainomix Limitedは、2014年8月から2019年1月にかけて、5回の資金調達ラウンドで累計3,320万米ドルの資金を確保しました。これらの資金は、急性期脳卒中ケア用画像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。

市場の制約

地域における明確な規制枠組みの欠如

ヘルスケアにおけるAIの概念は数年前から存在していました。しかし、ヘルスケア業界は、ヘルスケアアプリケーションにおけるAIの可能性を解き放つ初期段階に過ぎません。その結果、新たな市場プレーヤーが新たな製品やソリューションを提供し、AIの機能と役割を拡大しています。その結果、規制枠組みは依然として継続的な開発とアップグレードの過程にあります。 AIの可能性に対する理解が未だ曖昧なため、手術のような重要な分野へのAI導入は非常に高いリスクを伴うと考えられています。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

事業シナジーを活用した能力とポートフォリオの強化

完全に自律的なロボット手術はまだ実現していません。特殊な作業を行うために、外科医は手術ロボットを操作します。しかし、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ているわけではありません。ロボットの動作は、コンピューター通信の活用によって改善されています。人間の持久力、人間の精度、そして周術期の経験は、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）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促進されると予想されています。企業の地理的範囲はM&Aを通じて拡大する可能性があります。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。このような契約により、AIを活用した技術が未開拓の分野にも進出することが可能になります。中国、インド、日本、ラテンアメリカ、中東およびアフリカ地域など、患者数の多い国々では、手術室における人工知能の活用を拡大する余地が大きくあります。

洞察の提供

SaaS（Software as a Service）セグメントは市場シェアへの最大の貢献者であり、予測期間を通じて47.48%のCAGR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。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、画像分析、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、様々な用途に使用されます。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といった要因が、サービス分野における成長を牽引する主な要因となっています。

テクノロジーインサイト

世界の手術室におけるAI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45.49%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。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、そして手術の様々な側面に基づく洞察の提供を支援します。機械学習技術の進歩により、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が強化されると予想されています。利用可能なデータの継続的な増加と計算能力の向上は、機械学習の知識を絶えず向上させています。

適応に関する洞察

消化器内科セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間を通じて46.70%のCAGRで拡大すると予測されています。AI技術の消化器内科セグメントには、疾患の自動検出、病理サブタイプと疾患重症度の鑑別が含まれます。消化器内科手術中の疾患特性評価にAIを導入することへの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、最終的には消化器内科手術におけるAI市場の成長を促進します。

アプリケーションに関する洞察

トレーニングセグメントは市場を牽引しており、予測期間中に39.58%のCAGRで成長すると予測されています。トレーニングセグメントは、新人脳神経外科医のトレーニング用に、手順を段階的に説明したプレイブックや動画を作成するアプリやソフトウェアで構成されています。手術中に実施された手術から収集されたデータは、外科医が将来の手術を訓練するためのガイドの作成に役立ちます。このプラットフォームでは、研修生が手術手順を学習し、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。多くの新規市場参入企業は、医療トレーニングと教育を自社製品の最初の用途の一つとしてターゲットとしつつ、より多くのユースケースに対応するためのアップグレード開発の研究を続けています。

エンドユーザーインサイト

病院セグメントが市場を支配しており、予測期間中に48.44%のCAGR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導入において最前線に立っています。病院セグメントは、発展途上国においても収益性の高い分野です。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導入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です。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。

地域別分析

ヨーロッパは年平均成長率（CAGR）39.03%で成長すると予想されており、予測期間中、この地域は最大の市場シェアを占めるでしょう。ヨーロッパは、早期導入企業にとって主要な市場の一つであり、手術室におけるAI導入においてもトップクラスの市場の一つです。戦略的パートナーシップ、合併・買収、エンドユーザーによるAIベースのソリューションに対する強い需要、そしてユースケースにおけるイノベーションは、ヨーロッパ市場にとってプラス要因となることが予想されます。ヨーロッパ諸国は高度な技術力を備えており、AI導入をリードすると予想されています。ヨーロッパの手術室市場におけるAI導入は、AI対応ソリューションのメリットに対する認識の高まり、臨床意思決定の複雑性の増大、AI技術の導入を促進する政府による取り組みの増加などにより、今後拡大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活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などは、当初は成長の障壁となり得る重要な要因です。

北米における手術室AI市場の動向

北米は、予測期間中に43.43%のCAGRで成長すると予測されています。北米は、早期導入者層が多数存在するため、手術室AI市場において引き続き最大の市場となると予測されています。業界大手企業の多くが主要拠点をこの地域に構えており、米国市場で高いプレゼンスを確立しています。北米の手術室AI市場は、資金調達活動と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技術の発展、AI対応ソリューションの採用増加、医療情報科学における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AI市場の発展を支えると予想されます。業界関係者の多くは、手術室におけるAIの活用は従来の外科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、民間企業と公的機関の両方による投資、新興企業の増加、そして業界関係者間のパートナーシップになると予想されます。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生み出されています。そのため、業界関係者はアジア太平洋地域での事業拡大に注力すべきです。

ラテンアメリカにおける手術室におけるAI市場の動向

ラテンアメリカでは、AIはヘルスケアと医療研究においてある程度活用されてきました。 2020年にSpringer誌に掲載された調査「脳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脳神経外科における機械学習の導入率は33.3%でした。南米諸国の大半は新興経済国であり、これらの国々では医療制度と医療技術の両面で劇的な進歩が見られます。しかしながら、この地域の市場成長を阻む課題として、AIの活用に関する知識の深化、データセキュリティの問題、そしてキュレーション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ており、将来的には新たなビジネスチャンスを生み出すことが期待されています。また、医療分野向けAIソリューションの開発への継続的な支出により、市場は拡大すると予想されています。たとえば、ドバイ未来財団は、UAE AI and Robotics Prize for Good などの AI の発展のためのプログラムに多額の投資を行ってきました。

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手術室市場におけるAIのトップ競合他社

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

最近の開発状況

• 2025年7月、Intuitive Surgicalはda Vinci 5プラットフォームを発売しました。これは、手術室市場におけるAIの大きな進歩であり、150以上のイノベーションを統合することで、外科医の自律性を高め、ワークフローを合理化し、効率的な外科手術のための高度なデータ分析を提供します。
• 2025年7月、Moon SurgicalはLee HealthでMaestroプラットフォームを発売しました。これは、手術チームの適応性、精度、そして手術中の全体的な制御を向上させるように設計された、AIを活用した共同ソリューションです。
• 2025年4月、Medical Microinstruments (MMI)は、顕微手術医の負担軽減を支援するSymani Surgical SystemのAI搭載バージョンを発売しました。手振れの抑制や、手術中の動脈結紮などの作業の自動化など、様々な分野で活用されています。
• 2025年9月、Levita Magneticsは腹腔鏡手術用のAI誘導自律カメラシステムを発表しました。このシステムは、手術中にカメラの角度を自動調整することで、外科医の精度を向上させ、手術室での手動カメラ操作の必要性を軽減します。