教育講演 81 ( 東 女 医 大 誌 第 時 第2
号
)
頁 181-186 昭和60年2月(
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) コンビュータの医学への応用
一マイクロコンビュータの医学への応用-藤
東京大学医学部 医用電子研究施設巌
刊 正
( 受 付 昭 和59年11月7日〕Microcomputer Application in Medicine Iwao FUJIMASA
,
M.D.Institute of Medical Electronics, Faculty of Medicine, University of Tokyo
Rapid progress of microcomputer technology induces tiny computers for personal usage to invade medical field. Main applications of microcomputer in medicine are shown in word processing (especially ]apanese word processor), data base construction, patient billing and laboratory automation. This report is contributed to guide personal computer and its usage for new comers in medical computation fields.
はじめに コンビュータ.一聞くだけでもアレルギーをお こす人と,時代の流れだからしかたがないと思う 人,そして,一部のマニアックな人々 .こういっ た構図が今日の社会の通念としてあり,医師の世 界でも大差はない.しかし,数年前より普及が始 まったマイクロ・コンビュータを基礎とするパー ソナル・コンビュータは, このような事態を根本 よりくつがえす状況を出現させるに至った. パーソナル・コンピュータ(パソコンと略称さ れることが多い).この情報処理機械ほど増殖性の 強い機械はないであろう.一匹のゴキブリが見つ かれば,その背後に十匹がし、るといわれるように, 一台のパーソナル・コンビュータの侵入はその職 場に十台のパソコンが侵入することを意味してい る.汎用のコンビュータがこのような普及の方法 をとれなかったのは,その性質がパーソナル・コ ンビュータのように強烈な個人性と専用性に根ざ していなかったからである.どんな簡単な情報処 理でも,もしそれが十分に実効があがるほど有用 な方式であるなら,それは,その処理に一台のパ ソコンを専有使用する理由となる.多くの読者諸 氏はパソコンはプログラミングできるから汎用で あると考えていられるであろうが,それは著しい 認識不足といわねばならない.一つの仕事に一台 のパソコンと考えるのが最も妥当である.上手な パーソナル・コンピュータの利用は人に知的冒険 の世界を拡大させることはまちがし、ない.それは あたかも鉄道や道路が人々に新しい世界への冒険 の旅立ちをもたらしたのと同様の効果を持ってい るのと女す比される.パーソナル・コンビュータに は大きな制約もあるのは確かである.大型コン ピュータの強力なソフトウエアを使いなれた人々 にとってはある場合はパソコンの弱体なソフトウ エアは物足りなく感じさせるかもしれない.しか し技術革新のスピードは早い,この世界は一年 一昔とし、ったペースで技術の進歩がおこってい る.数年前の汎用コンピュータの性能は今日のパ ソコンはほとんどのものをその手中に獲得してい るのである.その上に -181
Oパソコンは漢字を理解できる. Oパソコンはカラーの画像を取扱える. Oパソコンは絵や図表を描くこともできる. Oパソコンは100万字以上の文字 (50X60文字 A4文書を300枚以上〉をその中に保存でき,その20 倍以上を外部の記j憶にたくわえ使用することがで きる. Oパソコンは音楽を理解し,音声を発すること ヵ:で、きる. O勿論パソコンはコンピュータであり,科学計 算や統計計算や会計計算や予定表作りや在庫管理 や愚者台帳を作ることは得意中の得意である. このような性能を持つパソコンをどのようにした らわれわれ医師はうまく飼い馴らすことができる のであろうか. ここでは,パーソナル・コンピュータの代表的 使用例を取り上げて,その発展の方向を推測し, 将来,われわれのよき情報処理の道具として,コ ンビュータを使用する道を見出すこととしよう. 1.パーソナル・コンビュータとは何か マイクロコンピュータを一般の人が汎用のコン ビュータとして使用できるようにするために,入 力装置(その主体はキーボード〉と出力装置(そ の主体は
CRT
ディスプレイとプリンタ〉と記憶 の補助装置(通常はフロッピー・ディスクと呼ば れている磯気のレコード板を取扱う装置〉をそな えさせた lセットのコンビュータである(図1). 最初は現在2,000円程度で購入できる電卓に上記 のような装置をつけたものから始まり,数年前か 図l パーソナノレ・コンビュータの構成 ら本格的なパーソナノレ・コンピュータが登場しは じめた. パーソナル・コンピュータの普及には何といっ てもその低価格性と取扱いやすいソフトウエアに あったといってよかろう.まず,本体の大半が20 万円より30万円で購入でき 1台フルセット購入 してもほぼ100万円といった価格が従来よりのコ ンピュータの 1桁又は2桁安いという点に大きな 特徴があり,取りあえず,情報処理の入門のため にはうってつけであったのであろう.BASIC
と いうコンビュータと対話しながらプログラムの作 れる言語がパーソナノレ・コンビュータの中心をな す言語であったのが幸いし少々コンビュータに 興味のある人なら誰もがプログラムできることが 普及とつながった. コンビュータが情報を取扱うための単位として byte(バイト〕とし、う単位がある. 2進数の1桁, C1, 0)の信号1単位を1bit(ピット〉と呼ぶが, 1byte=8bitで, 1byteで256種の文字を表わすこ とができる.丁度,英文字,数字,カナ文字と記 号が表現できる単位であるが,この1byte単位で すべての情報処理が行なわれるようなコンビュー タがノミソコンの主流となって出現してきたのが今 から数年前であり8bitマシンと呼ばれ,パソコン ブームに火をつけることとなった.医師でも自分 の仕事をカナまじりの英文で処理しようとする人 にとっては十分な能力を持っていたのである. これに対して,本格的なミニコンや汎用コン ピュータは16bitないし32bitを情報処理の基本単 位として使っていたが,パソコンはこの数年で16 bitが主流となり, 32bitの機械まで出現しようと している.16bitが情報の単位 (wordワードとも 呼ぶ〉になると情報は激変する.216= 65,536種の 文字が1ワード内で表現できるようになるからで ある.日本語の漢字の文字種(JI
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の第1
水準で 2,965種,第2水準で3,384種〉に医学用の特殊文 字を2,000種ぐらいつけ加えたものですらその気 になれば取扱い文字の種類に加えることができる ようになった結果,わが国のコンビュータ処理の 状況はがらりと変化することとなった.わが国の 事務業務でのオートメーション(オフイスオートメーション:OA)はまさにこの時点で開始され たといってよかろう.パソコンはわずか数年で漢 字を取扱えるようになったのである. 多くの機能がつけ加えられるとその便利な機能 をさらに拡大し,利用しようとしづ試みが出現す る. ソフトウエアはより効率の良いプロ向けの言 語 (C言語やPASCAL),ほとんど勉強しないで 使いうる高級簡易言語(PIPS,VISICALCなど), 推論などがしやすい言語CLISP,PROLOG入グラ フや図を作る種々の言語が登場し,さらにどのコ ンビュータで作ったソフトウエアも使用できるよ うな共通化を図った種々のソフトウエアの統括用 のオペレーティング・システム (OS)と呼ばれる 言語 (CP/MとかMS'DOSとかL、われるもの〉 などが出現し,さらに,それらの言語を使ったユー ザーの仕事にあわせた応用ソフトウエア(アプリ ケション・ソフトと呼ばれる〉すらも製作販売さ れるに至りパソコンは多くのベンチャー企業の活 躍の場となった(図
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種々の入出力の手法もパソコン用に安価に供給 されるようになった.ディジタイザー(グラフや 線図や位置を入力する道具〉・ライトベン (CRT 上でディジタイザーの役呂をするもの〉・ジョイ│
使用目的│
アプリケーション・ソブトウェア (利用者の業務に使用する) データ(利用者のデータ) 言語tソフトウェア (プログラムの作成に使用する) 証間 一 一 一 一 回 f λ 級 九 ム き 司 ; ' p u T L V A 加 山 印 刷 札 ど 間 P V S T J Y L I L G 型肝 A A ハ U 一 一 一 口 C L コE
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-叩 開 n b μ ﹂ 品 A R I 高 p C P L なc
-n b A B 才ベレーテング・ンステム (システムの運用に使用する) CP/M-80,CP/M-86 MS'DOSなどl
ノぐーソナル・コンビュータ 図2 パーソナルコンビュータのソフトウエアの体系 83 スティックやトラックボール〔一種の操作誘導装 置でゲーム・センタなどで宇宙船ゲームなどに使 われている操縦梓を考えればよし、〉・マウス(ー穫 のボールベンや物をつかむピンセット又はポイン ターのような事務用具と考えればよしうなどの入 力装置がキー・ボードの他に取付けられ, さらに 図形のパターンのままの入力装置や音声の入力装 置も出現しはじめている.出力は主としてプリン タ(これも図形をカラーで出力できるものが出現 している〉と CRT上へのカラー出力(640点x400 点又は2,000文字程度がCRT上描ける〉のみでな く,さらに512x512点に1.700万色のカラー画像を 描くことができる装置や,種々のプロッタ,さら には音声出力装置や音楽のディジタルキーボード と接続して楽器にも使用できる能力を持つに至っ たものまで出現し,汎用コンピュータより入出力 機 能 は は る か に 凌 駕 す る 面 す ら も 出 は じ め て い る.価格はし、ずれも大量生産のため信じられない ほど安価である. 2.医療でのパーソナル・コンビュータの応用 医療で用いるからといって特別な機能の付加が 要求されることはほとんどない.最初は基本的な シ ス テ ム を 用 意 し , そ れ に 利 用 度 の 高 い ア プ リ ケーション・ソフトウエアを購入して実用に供す る所から始めるとよかろう. パーソナル・コンピュータの選択の目安は次の ような点に注目することである. 1) パーソナル・コンビュータ本体の選択 (1)記憶容量(メモリ一容量) 本体内のメモリ一容量 (ROMとかRAMの 容 量として書いてある〉 医 用 の 一 般 業 務 で は256KByteの 程 度 以 上 の ものが推薦される. (2)CRTやプリンタのグラフィック機能 640x400点 の 表 示 が で き る4,000文 字 対 応 の CRTがあり,グラフィック機能が十分にあるもの がよい. (くれぐれもまどわされて2,000文 字 対 応 のRGBモニターなどを購入されないように〉 (3) CRTやプリンタの漢字表現機能 漢字は必須であり, JIS第2水 準 ま で 使 用 可 能 なものであれば,ほとんどの字種がそろっている. -183プリンタは24ドット X24ドット以上で一字を構成 するものがよかろう. (4)補助記憶装置 フロッピー・ディスク装置は必須.同じサイズ のものを
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台以上使用できるものを購入しないと プログラムのコピーや保守に不便である.最近で は8
イ ン チ の も の も5
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イ ン チ の も の も1M
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はメガで1
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6のこと〉の記』憶量を持ってい るがコンビュータ間の互換性の面からいえば8イ ンチのものの方が使用しやすい.少々膨大な患者 データを日常使うには囲定ディスク(ウインチュ タ・ディスクと書いてある〉を使うとよい .10M
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,20M
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のものが多く,今日ではフロッ ピー・ディスクとほぼ同サイズになっている. (5) 拡張性と種々の周辺機器 メモリーは拡張の可能性を十分に持つものがよ い.今日では本体内のメモリーを1M
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ぐらい まで拡張できるものが多い.本体に取付けて使う スクリーン上の場所の指示入力用の補助具にライ トペンやマウスがあるが,最近は位置の精度の良 さからマウスが多用されはじめている,実験等に 用いるには最低, RS232C・シリアルインターフェ イス,プリンタ用セントロニグス・パラレル・イ ンターフェイス,IEEE488 (GPIB)
・バラレル・ インターフェイスの取付けが可能であることを確 認した方がよい.医用ではアナログ信号の入出力 インター・フェイスがあると役に立つ. (6)ソフトウエアの多さと互換性 現在利用者の使いうるソフトウエアの多い機種 はかなり限定されている.ことに高級なことをし ようとすればするほどその傾向が強い.販売され ているソフトウエアの多い機種の方がよいが,海 外製品はソフトウエアは多いが漢字が使えなかっ たり,説明書やコンピュータの取扱上に英語を読 まねばならないという欠点も多い.また他のシス テムで作られたソフトウエアやデータの互換性か ら オ ペ レ ー テ ィ ン グ シ ス テ ム にCP/M
やMS.
DOS
といったものを使えるものの方が将来性が あるといえよう. 3.マイコンを実際に使いこなすには 1)まずはホビーから 最初にパソコンになれるには一般人にはホビー からスタートするのがよかろう.しかしホビー専 用のMSX
パソコンなどを安価だからといって購 入すべきではない.将来の利用にそなえた機器を 購入して,その上でまずはホビーから始めるのが よかろう.ホビーは子供の英語や数学さらには漢 字の学習などの教育用ソフトも含めて極めて多数 のものが用意されている. 例えばパソコン本体にシンセサイザー・ユニヅ トを取付けたり,MIDI
端 子 を 利 用 し て 各 種 の キーボードに連結しさらにスーパー・インポー ザーを介して家庭RGBTV
とレーザ・ディスク・ ビデオ・システムなどを連結すれば,それはまさ に巨大なシステムを動かすニュー・ミュージック の演奏会まがし、のものでも開催できょうというも のである. ゲームなどをするにはジョイ・スティックと呼 ばれる操縦梓を取付け,市販ソフトセ購入すれば, あなたは直ちにゲーム・センターの庖主まがし、の ものにもなれるはずである. こ れ ら の 操 作 は コ ン ピ ュ ー タ の 取 扱 と コ ン ビュータ・キーボードの取扱いになれるには最も 早道である. 2) プログラミングのトレーニング 本 体+CRT+
プリンター+フロッピー・ディス グ・ドライブとし、う最低構成(図1)が購入され たら,BASIC
言語のトレーニング用ソフトウエ アを購入して使用してみるとよかろう.最近は実 によくできたトレーニング用ソフトウエアも販売 されている.何の予備知識もなくて動かせるソフ トウエアとして,PIPS
やVISICALC
があるが, これらはほとんど一日で実際にコンビュータに馴 れ観しむことができる. コンビュータを使うということは,キーボード の配列を覚え,スクリーン(CRT)
に文字を書き, プリンターにその文字を打ち出させることに基本 があり,それができるようになったら,とりあえ ずコンビュータが使えるようになったと云ってよ いであろう. 3)英文や漢字ワードプロセッサとして使うに lま最初の最もよい利用法はワードプロセッサ(日 本語ではワープロ〉にパソコンを使うことであろ う.パソコンが漢字が使えるようになってはじめ て日本人は真の意味でのタイプライタが持てるよ うになったといえよう.かく云う筆者も最も多用 しているパソコンの利用法は英文と和文のワープ ロである.今のコンビュータはまったく自由自在 に文書を作ることができ容易に訂正できる.どの コンビューターにも大変に使い易いワープロのソ フトウエアが用意されていて,使いはじめたらや められなくなること請合いである. プリンターは漢字用には必らず
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ドットのもの を用意してほしい.英文用には10万円程度で清打 ちできるディジープリンタが用意されている. マイコンで作られたワードプロセッサの良い点 は,そのワープロで作られたデータ・ファイルが 患者の登録台帳や文献名帳となり,市販ソフトを 利用して,データの検索や書きかえといった整頓 ができることにもある.専用のワープロにはこの ような汎用性がないのが弱点であろう. 4) 事務処理やデータ処理 勿論OAのための道具としてパーソナル・コン ビュータは大発展したので、あるから,この機能は 十分にあると云ってよい.この領域では多くの市 販のソフトウエアが利用できる. 病院や診療所での小規模なセレプトや受付の会 計処理は多くのベンチャー企業からソフトウエア が販売されているし,医療統計にも種々の多変量 解析ソフトウエアが販売されている.f
乍表や集計 のソフトウエア,種々の統計データの作図ソフト ウエア,時には市場調査や公認会計業務に至るま で実に多種のソフトウエアが市販されていて,何 の知識もなくコンビュータに取組める時代になっ たので、ある. しかし,注意したいのは,少し高級なスーパー・ ミニ・コンピュータの世界ではもっと多機能の使 い易いOAのシステムが出来上っていることも 知っておいてほしいということである.S
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-talkと呼ばれるソフトウエアを駆使したシステ ムなどは事務所の机の機能を全てつめこんだよう な処理システムをコンピュータ内で表現してお 85 り,紙とベンとくずかごと郵便受けとタイプと秘 書の不要なオフィス・システムが出来るのは間近 であるからである. 5) 医用計測器や治療器とパソコンの結合 これはパソコンにとって最も魅力的な部分であ る.パソコンに馴れ,少々高級なことがしたい向 きにはぜ、ひともチャレンジしてみてほしい分野で ある.この分野は絶対に他のコンピュータ・シス テムでは実現が不可能なものが多くある. 医用計測器の出力をアナログで取込むインター フェイス (AIOインターフェイスなどと呼ばれて いる〉が用意されていたり,GPIB
と呼ばれる一度 に8bitの 信 号 を 高 速 に 送 る イ ン タ ー フ ェ イ ス が 付いている装置では容易にデータを計測器とコン ビュータの間でやりとりすることができる.病院 の患者データのオンライン集計が種々の自動化機 器とのデータのやりとりは,その機器に自分の考 え に よ る 知 能 を 取 付 け た よ う な 効 果 を 持 ち , 教 育・診療・研究の3面で大きな効果を生むことが できる.いちいちマニュアルを読まないでも誰に でも操作できる医療機器を自分の手で作ることは 医療の生産性の向上にも大きな役割をはたすこと となろう. 6) 医師と患者の対話のためのコンビュータ・グ ラフィック パソコンのもう一つの大きな特色はグラフィッ ク機能に優れている点があげられよう.特に最近 ディジタイザーと呼ばれる線画のドラフタ一様の 作図入力装置とパレット(絵具を入れるパレット と同じ意味〉と呼ばれるコンピュータのCRT上 に示されるカラーなどのパターン作成素材とマウ スと呼ばれる筆又はピンセット様のものが入手で きるようになりコンビュータのCRT上にカラー の絵を描くのは実に容易になった.すでに印刷物 として存在する線画を直接入力する装置も安価に 出現するに至って,学会で示されるスライドや白 家 製 の パ ン フ レ ッ ト な ど に は 実 に 多 く の コ ン ビュータ・グラフィックスが見られるようになっ ている.医師と患者の対話のために口で説明しに くいものも絵として示しうるようになったこと は,問診時などでの患者への情報のフィードバッ-185-クの道具としてパソコンが使いうることを示して いる.コンビュータ