幼少期からモノづくりやロボットの魅力に惹かれていた竹島啓純さん。大学ではソフトロボットの研究に没頭したほか、学外でもロボット義足の開発プロジェクトに参加。プロジェクトでの経験を通して、テクノロジーで医療に貢献したいという思いが芽生えたと言います。現在は企業で超音波診断装置の研究開発を行う竹島さんに、研究分野を決めた経緯や大学時代に得たさまざまな経験、キャリアに対する考え方について伺いました。
サークルでの苦い経験から見つけた自身の研究テーマ
工学部出身の父の影響もあり、幼い頃からモノづくりやロボットに強い関心を持っていました。小学生の頃、父に連れられて愛知万博を訪れ、数々のロボットを目にして心躍ったことを覚えています。興味のある分野が定まっていたことから、できるだけ早く専門科目を学びたいと考え、当時は1年目から専門科目を履修できた東京工業大学に入学しました。
具体的な研究対象を決めたのは3年生の時。モノづくりサークル「Meister(マイスター)」でメンバーと人力飛行機を作り、鳥人間コンテストに出場した際のことでした。私は尾翼の駆動部の設計担当でしたが、構造を複雑にしたのがあだとなり、機体制御がうまくできず、思わしい結果を残せなかったのです。このとても悔しい経験から「構造が複雑になるほど、不具合や故障のリスクが高まる」ことを痛感し、シンプルな構造で失敗が起きないモノづくりをしたいと考えるように。単純で制御しやすい構造のものを、アクチュエーター(モーターなど、エネルギーを動作に変換する装置)を使って動かす方法を研究しようと決めました。
モノづくりを軸に据え学内外で知見を広げた大学時代
4年生で小俣透先生・高山俊男先生の研究室に入り、当時まだ先駆けだったソフトロボットの研究に没頭しました。ソフトロボットとは、その名の通り「やわらかいロボット」です。柔軟でさまざまな動きができ、人やものを傷つけにくいという特徴があります。私が研究していたのは、バルーンアートのようにチューブ状の風船をロープ状に編み、伸ばしたり縮めたりするロボット。風船という素材は、行き止まりにぶつかっても曲がって進む柔軟性を持っています。医療現場で活用すれば体内に入れても臓器や組織を傷つけにくく、また、可燃性のガス管に入れても、同じガスで風船を駆動させれば破裂しても影響がありません。まさに、「根本的に失敗のしようがない構造」でした。学部から博士後期課程の間は、このロボットを対象に、編み方がどのように動きに影響するかを研究していました。その時に研究室で学んだ、試行錯誤しながら広い視野で研究に取り組む姿勢は、今も自分の財産になっていると感じます。
在学時は、研究室以外の場所でも経験を積みました。その1つが、学内で学生が機械や設備を使用できる「ものつくりセンター」での、リサーチ・アシスタントとしての6年間の活動です。装置の操作方法の指導や質問対応などを担当していました。研究は取り組んでも必ず進展するわけではないですが、センターの装置は故障しても直せば動く。自分にとっては研究のよい息抜きになっていたように思います。
また、修士・博士の4年間はソニーコンピュータサイエンス研究所(ソニーCSL)で、アルバイトとしてロボット義足の研究に携わりました。人体に直接関わる分野に初めて取り組み、多くの学びを得ました。ロボット義足は人体と連動するため、独立して動かすわけにはいきません。人間の動きと協調した上で、使用者に違和感のないよう動かす必要がありますが、これが非常に難しいのです。ここで、機械主体ではなく、人に寄り添うことの重要性を強く感じました。
病気の早期発見の重要性を実感し超音波診断装置の研究へ
義足を扱っていてもう1つ学んだのが、病気の早期発見の大切さです。糖尿病などが悪化し、足を切断することになると、義足を使っても再び歩けるようにするのはとても大変です。そのような事態に陥る前に、可能な限り早く病気を発見し、治療できた方がよいはずだと考えました。さらに、親族を病気で亡くしたことも重なって、医療業界への関心が高まりました。作ったものを多くの人に届けるためには大企業が持つリソースが必要と考え、医療分野向け装置の研究開発ができる株式会社日立製作所への入社を決めました。入社後は超音波診断装置の研究開発を始めました。
超音波診断装置は、超音波を使って体内の病変を調べたり、胎児の様子を見たりする機械です。痛みや被曝の心配がなく、手軽に体内を見ることができるため、病気の早期発見に大いに役立つ装置です。この装置について、現在は2つの方向性で研究開発を行っています。1つ目は基本性能を上げること。ノイズを減らし、より細かく、鮮明な画像が映せるよう検討を続けています。2つ目は、新しい用途の開拓です。糖尿病などで血管が詰まると血管に細い治療器具を挿入するカテーテル治療が行われます。超音波装置でこうした治療器具の位置を確認し治療を支援できないか研究しています。(事業譲渡により、現在は富士フイルム株式会社に所属)
「ロボット×医療」で専門性を高め強みを生かしたキャリアを形成
現在の主な業務内容は、ハードウェアの開発や実験、得られたデータの解析などです。必要に応じて信号処理についても考えたり、医療現場の意見を知るため医師にヒアリングしたりと、さまざまな仕事をこなしています。大学時代のソフトロボット研究で得た柔らかい素材についての知見も業務に生きていると感じます。
キャリアの形成においては、自分が楽しいと思える仕事をするのが一番だと考えています。その上で意識しているのは、自分にしかできない分野を探すこと。「この分野だったら自分は勝てる」というものを見つけ、他の人よりも高い専門性を身に付けるのです。私の場合なら「ロボット」と「医療」の組み合わせですね。両方の知識があり、かつ超音波診断装置の研究開発を行っている人は少ないので、私の強みになっています。今後も仕事を楽しみつつ、自分の持つ専門性を生かして医療に貢献していきたいです。
Next step!
医師不足という世界的な課題をテクノロジーで解決していく
世界各地で医師不足が深刻な課題となっている現在。1人の医師が多くの患者を診なければならない状況に対しては、より早く、より簡単に病気を見つけられるテクノロジーが1つの解決策になると考えています。医療機器開発の難しい点は関わるステークホルダーが多いこと。安全性、費用、時間…さまざまな条件の中でうまく落としどころを見つけ、患者さんや医師、病院、保険会社、メーカー、政府などの関係者全員を納得させないと機器は使ってもらえません。答えを模索しつつ、多くの人の幸せにつながる技術を目指し、日々研究開発に取り組んでいます。
プロフィール
竹島啓純(Hirozumi Takeshima)
2019年、東京工業大学工学院機械系機械コース博士後期課程修了。同年、株式会社日立製作所に入社(後に事業譲渡により所属が富士フイルム株式会社へ変更)。超音波診断装置の研究開発に従事し、開発、実験をはじめデータ解析や医師へのヒアリングなど、さまざまな業務に取り組む。
- 2010年
- 東京工業大学工学部機械科学科入学。
- 2012年
- 小俣・高山研究室に入り、ソフトロボットの研究を行う。
- 2014年
- 東京工業大学工学部機械科学科卒業。東京工業大学総合理工学研究科メカノマイクロ工学専攻修士課程入学。
- 2014年
- ソニーコンピュータサイエンス研究所(ソニーCSL)にてロボット義足の研究プロジェクトに携わる。
- 2019年
- 東京工業大学工学院機械系機械コース博士後期課程修了。株式会社日立製作所に入社(後に事業譲渡により所属が富士フイルム株式会社へ変更となる)。超音波診断装置の研究開発に従事。
取材日:2025年11月26日/富士フイルム株式会社 西麻布本社にて