介入放射線科の未来を拓くAR技術の実用性と課題：AZURION-AR研究から

9月 25, 2026 · 論文解説

🎧 この記事を音声で聴く（AI生成Podcast）

解説対象論文: Feasibility and Usability of Head-Mounted Display Augmented Reality During Routine Radiological Interventions: The Prospective AZURION-AR Study
CardioVascular and Interventional Radiology｜被引用数: 0（2026年9月25日時点）

介入放射線科では、複雑な手技において正確な画像誘導が不可欠です。しかし、従来のモニター配置やCアームの制約は、専門家の作業効率や身体的な負担に影響を与えることがありました。本記事では、ヘッドマウントディスプレイを用いた複合現実（AR）システム「AZURION-AR」が、日常的な介入放射線科手技において、その実用性、使いやすさ、そして作業負荷にどのように影響するかを評価した前向き研究「AZURION-ARスタディ」の結果を掘り下げます。

研究サマリー（FINER & PICO）

Feasible実施可能性	ルーチンの介入放射線科手技においてARシステムの技術的実現可能性が示されました。
Ethical倫理面	参加した専門家と対象者から書面によるインフォームドコンセントが取得されており、研究は倫理委員会の審査を受けています。
Interesting面白さ	複合現実が介入放射線科のワークフローと人間工学に与える影響を実世界で評価した初の研究の一つであり、大きな関心を集めます。
Novel新規性	これまでのAR研究が教育やシミュレーションに偏っていたのに対し、本研究は現実の臨床環境でのARシステム使用を評価した点で新規性があります。
Relevant切実さ	介入放射線科におけるワークフローの最適化と専門家の身体的負担軽減という喫緊の課題に対し、AR技術が解決策となり得ることを示唆しています。
Measurable測定可能性	SUS、NASA-TLX、画像品質評価の標準化された尺度を用いて、使いやすさ、作業負荷、画像品質が定量的に測定されました。
Modifiable派生・改善	ハードウェアとソフトウェアの両面で具体的な改善点が特定され、将来のシステム改良への道筋が示されています。
Structured文章構造	前向き、単施設、単アームの実現可能性スタディとして、明確な目的、方法、評価指標が設定されています。
PICO / PECO対象・介入・比較・結果	P: 介入放射線科専門家 (Interventional Radiologists), I: AZURION-ARヘッドマウントディスプレイ, C: 従来のワークフロー (暗黙的), O: 実用性、使いやすさ、作業負荷、人間工学、画像品質

複合現実（AR）が介入放射線科にもたらす革新

どうも、Beyond the Pixelです。介入放射線科（IR）の現場では、カテーテルや針を正確に誘導するために、常時画像を確認する必要があります。しかし、対象者の体位やX線装置（Cアーム）の角度、その他の機器の配置によっては、モニターが見づらかったり、操作がしにくかったりすることが少なくありません。これにより、専門家は滅菌された視野から注意を逸らしたり、無理な姿勢をとったりすることがあり、ワークフローの非効率性や人間工学的な課題が生じていました。このような課題を解決するため、デジタル情報を物理的な環境に重ね合わせる複合現実（AR）技術の導入が期待されています。特に、ジェスチャーや音声による非接触操作を組み合わせることで、専門家は滅菌状態を保ちながら、より効率的に画像にアクセスし、システムを制御できるようになります。これまでAR技術の多くの研究は、教育目的や人工的な環境下でのシミュレーションに限られていましたが、本研究は現実の臨床現場におけるARシステムの有用性を評価する貴重な一歩となりました。

AZURION-ARシステムの概要と研究デザイン

今回の研究で評価されたのは、Philips Medical Systemsが開発したAR医療機器「AZURION-AR」です。このシステムは、市販のARヘッドマウントディスプレイ（HMD）であるMicrosoft HoloLens 2に独自の医療ソフトウェアを組み合わせたもので、専門家の視野内に仮想モニターや仮想タッチスクリーンインターフェースを投影します。これにより、専門家はX線画像、超音波、CT、MRI、血行動態データなど、複数の画像ソースを同時に確認し、視線、ジェスチャー、音声コマンドで操作することが可能となります。

**Figure 1.** Fig. 1 A schematic overview illustrating the data flow in the AR- assisted interventional setup. The X-ray system (Philips Azurion FlexArm X-ray) transmits imaging data to a server PC wirelessly解説: この図は、AR支援介入環境におけるデータフローの概要を示しています。X線システム（Philips Azurion FlexArm X線）から送信された画像データはサーバーPCを経由し、無線でARヘッドマウントディスプレイ（HMD）にストリーミングされます。専門家は、視線、タッチ、音声コマンドによって仮想的に重ね合わされたコンテンツと対話することができます。

このシステムの目的は、介入放射線科の様々な手技において、リアルタイムの画像情報を専門家の目の前に提供し、作業の柔軟性を高めることでした。この研究は、オランダのSt. Antonius病院で行われた前向き、単施設、単アームの実現可能性スタディです。5年以上の経験を持つ認定介入放射線科専門家6名が参加し、血管系および非血管系の合計34件のAR支援手技を実施しました。手技後の構造化面接と標準化された5点リッカート尺度アンケートを用いて、システムの使いやすさ（System Usability Scale; SUS）、作業負荷（NASA Task Load Index; NASA-TLX）、および画像品質を評価しました。

AZURION-ARシステムの使用状況と評価結果

34件の手技において、HMDが手技全体を通して継続的に使用されたのは20件（58%）でした。平均HMD装着時間は40分（5～140分）に対し、平均手技時間は59分（20～240分）でした。これは、HMDが手技中ずっと使用されたわけではないことを示唆しています。特に血管系手技や複雑なドレナージ手技では、HMDの使用が途切れる傾向にありました。この研究では、画像品質の評価スコアが34件の手技全体で平均3.5 ± 0.6となり、手技間でばらつきが大きいことが示されました。特に、血管系手技では平均2.8 ± 0.6と最も低いスコアであり、専門家の最大50%がAR画像品質を不十分と評価しました。これに対して、針ガイド下介入（生検やアブレーション）では平均4.0と最も高いスコアでした。システムの使いやすさを評価するSUSスコアは平均64.5 ± 11.1で、「中程度の使いやすさ」を示しました。これは、SUSスコアが50以上であれば「許容可能」とされる基準を上回りますが、専門家間でのばらつきも大きい結果でした。一方、作業負荷を評価するNASA-TLXスコアは平均7.6 ± 1.4で、「許容可能な作業負荷」であることが示されました。特に、血管系手技や複雑なドレナージ手技では、画像品質のスコアが低い傾向が見られました。これは、精細な解剖学的詳細の確認が必要な手技において、AR画像の空間分解能の限界や技術的な問題（バッテリー切れ、信号遅延など）が影響したためと考えられます。

人間工学的な利点と現在の課題

この研究では、AZURION-ARシステムが提供する人間工学的な利点が満場一致で高く評価されました。専門家の視線内に常に画像が表示されることで、体の位置をより自由に動かすことができ、手技中の姿勢が改善されました。

**Figure 2.** Fig. 2 Above images showing IR performing a bone biopsy with virtual screens projected in the direct line of sight for simultaneous image visualization and guidance, as well as operator interacting with virtual touchscreen monitors superimposed on the real-world back- ground via virtual touch to activate or reposition displays. Below解説: 上部の画像は、専門家が仮想スクリーンを直接視線上に投影させながら骨生検を行っている様子で、画像確認とガイドを同時に行っています。また、仮想タッチスクリーンモニターに仮想タッチで操作し、ディスプレイをアクティブにしたり再配置したりしている様子も示されています。下部の画像は、血管系手技（フロス法）を行っている2人の専門家が、フッ素透視画像をそれぞれの視線上に最適に配置している様子を示しています。

また、仮想タッチスクリーンモジュール（TSM）により、腕の届く範囲でシステムを制御でき、ジェスチャーや視線、音声コマンドによる非接触操作は、滅菌状態の維持に貢献し、物理的なインターフェースへの依存を減らしました。これらの非接触操作は、手技中の静かな環境作りにも寄与しました。光学シースルー型のHMDは、周囲の環境、チームメンバー、対象者、機器の視認性を保ちながら使用できる点も重要です。ARシステムの統合は、生検や腫瘍アブレーションのような針誘導手技で最も適していることが示されました。これらの手技では、明確な解剖学的ランドマークに基づいたガイドが効果的です。また、ARは、複数の専門家が異なる位置から対象者の周囲で作業する際に、ARディスプレイと従来のディスプレイを同時に使用できるため、マルチオペレーターのワークフローを容易にする可能性も示しました。しかし、いくつかの課題も浮上しました。最も頻繁に指摘されたのは、HMDの画像品質の限界です。特に微細な解剖学的詳細を必要とする手技では、空間分解能やコントラスト分解能が不十分でした。半透明のオーバーレイは、明るい環境光や多様な背景の下では認識しにくく、着色されたバイザーは暗い環境での実世界の視認性を低下させました。また、システム起動時の問題、意図しない再起動、誤ったジェスチャー認識など、システムの信頼性に関する技術的な問題も指摘されました。バッテリー寿命も約2.5時間と、連続した手技には不十分であり、HMD使用の中断につながることがありました。

今後の展望と研究の限界

本研究は、介入放射線科におけるAR技術の可能性を示す一方で、ハードウェアとソフトウェアのさらなる改良が必要な領域も特定しました。例えば、HMDの解像度、視野角、様々な照明条件下での視認性、バッテリー寿命、起動の信頼性といったハードウェア面での改善が求められます。また、放射線遮蔽機能の統合も重要です。ソフトウェア面では、拡張されたデバイスガイダンス、3D解剖のリアルタイム表示と操作、機器の自動ログ記録などが今後の開発の優先事項となるでしょう。これらの進展により、AR技術のさらなる統合が進み、より人間工学的に最適化されたアンギオグラフィ室が実現する可能性があります。この研究にはいくつかの限界があります。比較対象のない単一アーム研究であり、限られた数の専門家と手技しか含まれていないため、結果の一般化には注意が必要です。また、様々な手技が含まれており、その多様性がAR統合の使いやすさや有用性を過大評価または過小評価した可能性もあります。参加者がARに以前触れた経験が評価に影響した可能性も否定できません。さらに、単一のARシステムのみを評価しているため、他のプラットフォームへの汎用性は限定的です。介入放射線科に特化した検証済みのアンケートがないため、汎用的な使いやすさおよび作業負荷測定尺度を使用していますが、これらがIR固有のワークフロー要件を完全に捉えきれていない可能性もあります。対象者の満足度は定量的に評価されていませんが、専門家と対象者の相互作用に負の影響は観察されませんでした。

まとめ

複合現実（AR）技術は、介入放射線科のワークフローと人間工学を最適化する大きな可能性を秘めています。AZURION-ARシステムは、現実の臨床環境において実行可能であり、人間工学的な利点は高く評価されました。しかし、特に血管系手技のように精細な解剖学的詳細と高い空間分解能を必要とする手技においては、画像解像度、技術的信頼性、バッテリー寿命といった点で改善が必要です。今後、これらの課題が克服され、AR技術が個々の手技の特性に合わせてさらに洗練されることで、介入放射線科の日常診療において、より信頼性の高い臨床実装が期待されます。

用語集

介入放射線科 (IR): 画像誘導下で診断や治療を行う医療分野。
複合現実 (AR): 現実世界にデジタル情報を重ね合わせて表示する技術。
ヘッドマウントディスプレイ (HMD): 頭部に装着して仮想的な画像を表示する装置。
Cアーム: X線装置の一種で、C字型のアームでX線管と検出器を保持し、様々な角度から撮影が可能。
System Usability Scale (SUS): 製品やシステムの使いやすさを評価するための標準的な質問票。
NASA Task Load Index (NASA-TLX): ユーザーの作業負荷を多角的に評価するための尺度。
空間分解能: 画像において、どれだけ細かい構造を識別できるかを示す能力。
ドレナージ: 体内に溜まった液体を体外へ排出する手技。
アンギオグラフィ室: X線血管造影など、画像誘導下でカテーテル治療を行う医療処置室。