医学生らが「眼球運動から運転能力を測定する技術」を発明し特許取得、起業・製品化するまでの道のり

MEDEMIL Drive®(メデミルドライブ) は、株式会社MEDEMIL(メデミル)が開発した、革新的な「眼の動きから運転能力を測定する装置」です。

運転能力評価AIを搭載しており、ゴーグルの中を覗くだけで、運転に必要な眼の機能だけでなく、脳の機能(認知・注意力・判断力など)も複合的に評価・測定できます。

開発したのは、現役医学部6年生の西村太雅と野田都里人、そして社長の柳町守の3名です。

この技術を発明したきっかけや、起業に至った経緯、開発や製品化の思いについて3名が振り返りました。

■2019年-2020年医大生2人による特許発明

MEDEMIL Drive®が発売に至るまでの経緯を、時系列順に追っていきます。

2019年、東京医科大学医学科の当時1年生であった西村と野田の出会いから、すべてが始まりました。

左：西村太雅　右：野田都里人

西村

大学入学前の話になりますが、私は13歳からプログラミングを独学で始め、アプリやゲーム・VR開発など様々な分野を学んでいました。高校時代にはプログラミングの全国大会で連覇するなど、結果を残すこともできました。

その後、この技術を医療に応用できたらと考え、医学部に進学しました。入学後はAIやデータサイエンスの勉強をしながら、日々面白い研究テーマがないかと探していました。

野田

私も入学前より医療工学やAIなどに興味があり、入学後は医学部で何か面白い研究ができないかと考えていました。そのときに偶然、英語の授業で西村と席が隣になり、AIやテクノロジーの話で大いに盛り上がりました。互いに共通の目標を持つ者同士、すぐに意気投合しましたね。

西村

今思い返しても、野田と出会えたのは最高のタイミングでした。同学年がわずか120人ほどの環境で、同じ目標を持つ仲間を見つけられて本当に幸運だと思います。

野田

それから数カ月後、病院実習の際に看護師の方が患者にペンライトで光を当てて眼の動きを観察している様子を見て、眼の動きの研究に興味を持ちました。

その後、放課後や休日などの時間を見つけては、頻繁に二人で話し合い、眼の動きの研究についてアイデアの共有を行いました。

西村

その頃、高齢者による悲惨な自動車事故が社会問題として大きくニュースで取り上げられていたこともあり、「AIを活用して眼の動きから運転能力を測定できないか？」というアイデアに二人で至りました。実際、眼と脳の間には密接な関係があることが知られており、運転能力も医学的な知見をもとに測定できるはずだと考えました。いよいよここから、本格的に研究を開始することとなりました。

野田

手始めに、部室を研究室に改造して、眼球運動解析装置の試作1号機の開発に取り掛かりました。まるで自分たちだけの秘密基地で研究を進めているような感覚で、童心に帰るほど楽しかったです。

試作1号機　部室の一部を利用して研究した

西村

かき集めた廃材とホームセンターで買ってきた資材を組み合わせて装置をつくり、簡単なプログラムを作成して動かしてみました。すると思いのほかうまくいき、大きな可能性を感じました。

そこで、研究の次の目標として、経済産業省が後援する「U-22プログラミング・コンテスト2020」への出場を目指しました。大会のために、新しい装置である試作2号機を開発することに決め、二人で分担して作業することとなりました。

野田

分担内容ですが、私は「眼球運動を記録する際に被験者に見せる映像」の考案を担当しました。運転能力に関係がありそうな眼球運動を効果的に測定できるよう、アイデアを盛り込みました。

また、私は文学が好きで作文が得意なことから、特許文書のドラフトの作成も行いました。発明を権利として形にするために、弁理士とのやりとりを何度も行い、大学の先生方にお世話になりながら、プログラミング大会出場直前になんとか特許の出願を間に合わせることができました。

西村

私は装置の制作とソフトウェアやAIの開発など、ものづくりを担当しました。その頃ちょうど新型コロナの影響で、自宅にてひとりで開発を続けることになり、少し寂しさもありました。

色々な部品をかき集めて改造したり、技術書を読んで試行錯誤を重ねる日々でした。医学の勉強と並行しながら、寝食を忘れるほど夢中になって開発に没頭していましたね。

その結果、2020年の5月末に開発を始めて、2ヶ月後の8月には装置を完成させることができました。プログラミング大会を見据えて、ベストを尽くした作品でした。

試作2号機開発の様子　西村宅にて

野田

そのまま、『AIを用いた運転能力測定装置』という作品名で、U-22プログラミング・コンテスト2020に出場しました。プレゼンテーションと選考の結果、最高賞にあたる「経済産業大臣賞」を受賞し、さらにスポンサー賞の「SOMPO賞」(損害保険ジャパン株式会社)も受賞することができました。

U-22プログラミング･コンテスト2020 / 中央に試作2号機

西村

二人で頑張ってきた努力の結果が一つの形として評価され、非常に感激した瞬間でした。また、この成果を大学にも認めていただき、二人で東京医科大学の学長賞も頂きました。

野田

互いに異なる得意分野を持った二人であったからこそ、成し遂げられたことだと思います。なお、このとき出願した特許は、長期にわたる審査の結果、約4年後の2024年10月に特許登録となりました。

以上が、研究のきっかけとMEDEMIL Drive®の基本技術となる特許発明に至った経緯です。

▶関連リンク

U-22プログラミング・コンテスト2020 審査結果

「眼球運動から運転能力を測定する技術」特許登録　株式会社MEDEMIL

PR TIMES

■2021年-2022年東京医科大学リサーチコースによる研究

特許出願および経済産業大臣賞受賞を終えて、いよいよ本技術を社会実装するべく、東京医科大学の協力のもと本格的な研究が始まります。

西村

はじめは学生二人で始めた自主研究でしたが、ご縁があり東京医科大学の分子病理学分野リサーチコースでお世話になりながら、社会実装に向けた研究を進めていくことになりました。

リサーチコースとは、学生のうちから研究室に所属し、研究の方法論を体系的に学ぶことのできる東京医科大学の自由選択コースです。

野田

まず最初に、研究を始めるにあたりラボが必要ではないかと先生方よりご配慮いただき、大学キャンパスの中で倉庫として使用されていた部屋を、貸していただけることになりました。学内に自分たちの部屋をいただけることが、本当に嬉しかったです。

研究ラボ

西村

お借りしたからには立派な研究ラボにしようと考え、皆で協力して部屋を改造しました。最終的に、コンピュータや3Dプリンタ、工具などが一通り揃った、素晴らしいラボを開設することができました。ラボの電気系・工業系のドライな設備は、ウェットな研究室が多い医学部内では珍しく、ご来訪いただいた先生方からもご好評いただきました。

野田

また、リサーチコースに所属したことで、当時分子病理学分野の大学院生である柳町さんと出会いました。柳町さんはもともと製薬会社に勤務しており、その経験を活かして、研究面でサポートしてもらえることになりました。

柳町守

柳町

私は千葉大学大学院薬学研究科を修了後、エーザイ株式会社にて創薬研究に約20年、事業開発に4年従事し、50歳で退職しました。その後は東京医科大学の大学院生として過ごしておりましたが、西村、野田両君の情熱と研究内容に惹かれ、力になりたいと感じて二人に合流しました。

西村

またこの頃、NEDOのNEP事業に採択いただき、研究資金の心配も解消されました。資金面での余裕に加え、機材の揃ったラボもあり、柳町さんも合流したことで、その後は破竹の勢いで試作品開発を進めていきました。

まずは2022年6月に新たな試作品開発を始め、1ヶ月で試作3号機を完成させました。前の試作2号機が木製だったので、次は頑丈な金属製にして、高性能なPCを組み込んで、とロマンを詰めた構造です。

試作3号機

野田

ところがこの試作3号機がなかなか重く、持ち上げるだけでも一苦労でした。何しろ運搬が現実的ではなく、この大きさの精密機器を運搬するには、トラック1台を貸し切る必要があり、数十万円単位の費用がかかる可能性が出てきてしまいました。

西村

たしかに、運ぶことはあまり考えてはいませんでした。今後は小型軽量にしようと考え、プラスチックを主材料としたVRゴーグル型の試作品の開発に着手しました。小型であるぶん難易度は高かったですが、2022年の10月に試作4号機が完成しました。いままでの課題をすべてクリアし、トランクに積んでどこにでも持ち運べる実用的な試作機です。この頃から眼球運動の取得にAIを採用しており、精度も大幅に向上しています。

試作4号機

柳町

西村が実用的な試作機を制作してくれたので、早速データを取ってPoC（概念実証）を実施することとなりました。まずは国内のタクシー事業所にご協力いただき、ドライバー10名の眼球運動データを収集しました。すると、事故の多い5名と無事故のドライバー5名では、装置から出力される眼球運動の異常度スコアが異なることがわかり、眼球運動と運転能力の間の関係性が初めてデータとして示唆されました。

野田

その後は、協力いただいた九州の教習所まで3人で伺い、一般成人数十名を対象としたPoCをもう一度実施しました。するとそこでもタクシードライバーのときと同じような結果が得られて、皆で大喜びしましたね。そこからはもう旅行気分で、夜は水炊きを食べてお祝いしました。

西村

一連のPoCを終えて、眼球運動と運転能力の間には何らかの関係があり、かつ、全く異なる2集団でも同じ傾向が出た。いままで自分たちが行ってきた研究が、間違っていなかったと希望を持てた瞬間でした。

■2023年-2025年株式会社MEDEMIL設立。社会実装へ向けて

最初のPoCも終わり、いよいよ本格的な社会実装を見据えて、2023年3月に会社を起業することとなりました。

野田

この頃から、本格的な社会実装のために、起業という選択肢が視界に入ってきていました。皆で頻繁に起業についての議論を重ね、ついに2023年の3月1日に、会社を設立することになりました。

柳町

大学の技術や成果を企業にライセンスアウトするのではなく、我々自身の手によって商品化し、事業として確立することを考えました。それは、我々の技術は我々自身が最も良く理解しているからであり、また我々の志は我々だからこそ成し遂げることができると考えたからです。

西村

学生の起業ということでなかなか勇気のいる決断ではありましたが、資金調達や契約を行う上で必要不可欠ですし、起業が研究の社会実装への最も近道と分かっていたので、迷いはありませんでした。

柳町

二人が学生ということもあり、皆と相談したうえで私が会社の代表取締役兼社長に就任しました。私は製薬会社を退職後に、経営学修士を取得しておりますので、その経験を活かしていきたいと考えています。学生の二人も取締役となり、西村は技術責任者(CTO)に、野田はイノベーション責任者(CINO)にそれぞれ就任しました。

左：西村太雅　中央：柳町守　右：野田都里人

西村

起業するにあたり、まず社名を決める必要がありました。案を皆で出し合って散々悩みましたが、最終的に「MEDEMIL」 (メデミル)という私の案が採用されることになりました。名前の由来は「眼で見る」の読みをそのまま社名にしたものです。実はなかなか便利な社名で、「メデミル健康」や「メデミル運転」など、社名の後ろにいろいろな単語をつけて商品名にできます。

柳町

メデミルという社名をとても気に入っています。実際、後述するMEDEMILの製品、「MEDEMIL Drive」も「メデミル運転」から決めたものです。また、「眼で診る健康，目で見る未来」というコピーもお客様や事業パートナーの方々からご好評いただいています。

MEDEMIL ロゴ

西村

また、会社ロゴのデザインは、眼から矢印が出て診断や測定を象徴するデザインを採用しました。ロゴ下部には、「Eyes are windows to your health」、すなわち「眼は健康の鏡である」というフレーズを添えています。

野田

さて、以前は数十名のデータでPoCを行ってきましたが、AIの学習データの収集も兼ねて、より大規模な数百人規模のPoCを実施する必要が出てきました。

そこで、より測定精度の高い新しい装置が必要だということになりました。

西村

とはいえ、自分たちで制作するには精度の限界もありました。困っていたところ、大手医療機器メーカー様に、装置のハードウェアの設計製造を引き受けていただけることとなりました。結果的に、外注のハードウェアとMEDEMILで開発したソフトウェアを組み合わせることで、2023年の6月に試作5号機が出来上がりました。

試作5号機

野田

メーカ―様には高性能なハードウェアを短期間で丁寧に作って頂き、本当に感謝しております。眼科を感じさせるデザインに加えて、生体適合性パーツが使用されていたりと、医療機器だと錯覚してしまうくらいハイレベルな装置だと思います。データ収集を効率化するために、合計で5台同じ装置を準備しました。

西村

また、このタイミングで、神戸市などが主催する医療系シーズ発掘プログラム「メドテックグランプリKOBE2023」にも参加しました。『眼から脳を診て自動車事故防止・疾患早期発見を実現』というタイトルで出場し、プレゼンテーションと選考の結果、シスメックス株式会社様より「シスメックス賞」を頂くことができました。

メドテックグランプリKOBE2023 / 左から柳町、西村、野田

野田

株式会社MEDEMILを設立して以来、初めて外部から評価を頂いた瞬間であり、大きな自信に繋がりました。大会後は、完成したばかりの試作5号機を多くの方に体験いただき、自動車事故の防止への期待に加え、医療応用への期待の言葉も頂きました。

柳町

さて話は戻りますが、試作5号機が一式準備できたので、満を持してデータ収集を開始しました。今回もタクシー事業所にご協力いただき、以前より格段に規模の大きい、ドライバー数百名の眼球運動データと事故歴データを無事に収集できることとなりました。

しかし、これがなかなかのハードワークでした。学生の二人は病院実習があり参加できないため、社員のうち私ひとりでデータ収集を行うことになり、毎日早朝5時からタクシー事業所に通い詰めました。ちょうど時期が真冬で、精神的にも肉体的にも大変でしたが、なんとかデータをすべて集めきることができました。

西村

柳町さんが集めてくれた貴重なデータをもとに、早速AIの開発を始めました。そして、弊社の強みのひとつである、ドライバーの過去の事故歴と眼球運動から学習させた「自動車運転能力評価AI」が完成しました。また、AIの欠点を補うべく、眼球運動解析を解釈可能な方法で行う「運転能力評価アルゴリズム」も独自に開発しました。

加えて、収集データの統計をもとに、被験者に見せるコンテンツの内容も大胆に見直しました。コンテンツの取捨選択を進めたほか、新たに視線をインターフェースとして用いたインタラクティブな測定方法を開発し、測定可能な項目数が大幅に増加しました。

技術責任者(CTO)　西村太雅

野田

実用的なAIやアルゴリズムの開発が進んだことで、眼球運動の解析によって運転に必要な能力や機能を評価できるようになったわけですね。

するといよいよ製品化、販売が見えてきました。しかし、何と言っても当時の一番の課題はコストでした。試作5号機は性能は良いのですが製造コストが高く、商品化が厳しいという問題がありました。

西村

いままでは試作品なのでコストはあまり重視していませんでしたが、いよいよ最終段階であるため、量産を見据えたものを開発することにしました。次は試作品ではなく、製品グレードのものを開発するんだという心意気で仕事にとりかかりました。

柳町

この頃には、お二人とも、研究というよりは完全に仕事という意識にかわっていましたね。

野田

西村が装置を開発している間に、「運転能力レポート」の制作を行いました。運転能力レポートとは、ドライバーが装置で運転能力を測定したあとに受け取る、運転能力のスコアや詳細が記されたレポートです。ドライバーはこのレポートを受け取って自身の運転能力改善に繋げるため、非常に重要な要素です。

レポートには「運転能力スコア」に加え、運転能力が何歳相当であるかを直感的に示した「安全運転年齢®」や、各々の結果に合わせた最適なアドバイスが記載されるようにしました。

イノベーション責任者(CINO)　野田都里人

西村

量産しやすく、コストも安く、性能も高いものを作るという、なかなかに難易度の高い要件でしたが、部品数を限りなく減らし、高品質かつ低価格の部品を選別するなどの工夫をして乗り切りました。

また、製品用の安定したソフトウェアも新たに開発しました。測定開始ボタンを1回押せば全自動で測定が進行する仕様となっており、誰でも簡単に扱えるように設計しています。さらに、ゲーム感覚で楽しめる眼球運動トレーニングモードも追加しました。

そして、初の製品「MEDEMIL Drive®」(メデミルドライブ)がついに完成します。

MEDEMIL Drive®

西村

ロボットっぽさを出しつつ、ヘルスケア機器や医療機器を感じさせる洗練されたデザインとしています。色合いはホワイトをベースにMEDEMILのカラーであるブルーをアクセントにしました。

野田

柳町さんが収集したデータから学習したAI、西村の開発した装置とソフトウェア、私の制作した運転レポートやアイデアが一つとなり、製品に生まれ変わりました。

特許権も取得していますので、眼球運動から運転能力を定量的に測定できる製品としては日本初といえるでしょう。

MEDEMIL Drive®の測定方法

柳町

現在、MEDEMIL Drive®は販売中で既に多くの注文をいただいており、納品も数台完了しています。やはり、ゴーグル内をのぞくだけで測定ができる手軽さ、測定開始ボタンを1回押すだけという操作のしやすさ、レポート形式で運転能力を一目で確認できる新しさを魅力に感じていただいております。

また、MEDEMIL Drive®の測定結果をもとにした安全運転研修の手引きや眼球運動トレーニングなども、運転能力の維持・向上に向けた取り組みの手段として、高い評価を頂いております。

西村

装置が完成形となるまで、無数の試行錯誤を経て、何台もの試作機開発を行ってきました。現在はすべての試作機がラボに保管されていますが、こうして並んでいるのを見ると、装置1台1台が自慢の子供のように思えてきます。どの装置も個性があって、確実に次の世代の開発へと繋がっていきました。

歴代の試作機

西村

製品が完成するまで多くのストーリーがありました。皆様のご支援を頂きながら、今まで積み重ねてきた経験や技術を活かし、こうして革新的な装置を開発することができました。本装置が交通事故の削減に貢献できることを心から願っております。

野田

当初より西村との共通の目標であった、ITを医療に応用するというテーマに一歩近づくことができ、非常に嬉しく思います。他に類を見ない交通事故削減に向けた革新的な製品であり、安全運転のための新たなアプローチとなると思っています。

▶関連リンク

メドテックグランプリKOBE2023

MEDEMIL Drive® 製品情報

眼の動きから運転能力を測定する装置「MEDEMIL Drive™」先行受注発売開始　-開発の原点は医学生の自主研究-

PR TIMES

■2025年- その後

西村、野田の二人の学生も、先週2025年3月1日をもって、大学を卒業しました。

4月より医師として新たな道を進む予定です。

卒業式

西村

このたび無事卒業となりましたが、勉学に部活、研究に起業と、充実した6年間の学生生活を過ごすことができました。野田と出会って二人で始めた自主研究が、長い歳月をかけて実を結び、社会実装へと繋がったことを非常に嬉しく思います。

こうして貴重な経験を積むことができたのは、ひとえに皆様のご助力の賜物であり、お世話になった方々には心から感謝しています。

野田

西村と出会ってから色々なことに挑戦でき、かけがえのない多くの体験ができました。卒業式の日程である3月1日は、偶然にもMEDEMILの創業日であり、感慨深いものがあります。たくさんの方にご支援をいただきMEDEMIL、そして私自身も大きく成長することができました。この6年の経験を糧にして、今後もより一層、交通事故削減に向け頑張ります。

西村

今後は4月より研修医として勤務する予定となっております。臨床研修を受けるにあたり専念義務がありますので、MEDEMILを一時的に退任することとなりますが、臨床医としての研鑽を積み、医師として、そして技術者や研究者として成長した後に、またMEDEMILに貢献したいと考えています。

野田

西村同様、私も研修医として勤めることになっています。医師として1人前に成長することでMEDEMILに今までとは違う価値をもたらせるよう、絶えず努力して参ります。

(※記事公開時点では第119回医師国家試験の結果は未発表)

柳町

今後も、さらなるエビデンス構築のための研究を継続しつつ、営業活動に注力します。我々の事業を研究開発から真の社会実装に展開するため、エバンジェリストとして全国を歩き、多くのお客様へMEDEMIL Drive®を紹介して参ります。そして、我が国の重大な課題である高齢者による交通事故、更には交通・物流事業者における交通事故の削減に全力をあげて取り組みます。