Dental Tribune Japan

インタビュー:「自分のシールドを作るという試みは、生産的な時間の使い方だと思いました。」

By Iveta Ramonaite, Dental Tribune International
June 16, 2021

このパンデミックは、仕事上でもプライベートでも困難をもたらしました。しかし、このダウンタイムを利用して、創造性を刺激し、起業家としての能力を試すことができた人もいます。その一人であるScott Yamaoka博士は、職場での新型コロナウイルス感染から歯科チームや患者を守るためのフェイスシールドの製作に時間とエネルギーを費やしました。今回のインタビューでは、彼とと息子のZach Yamaoka氏が、どのようにして自分たちのアイデアを製品化したのかを、デンタルトリビューンインターナショナルに語ってくれました。この製品は、歯科医が光ファイバ照明付きの拡大ルーペを快適に装着できる、次世代の光学フェイスシールドです。

[まずは、この度の発明をお祝い申し上げます。パンデミックの最中に、自宅のガレージで開発することになった経緯を、まず読者に教えていただけますか?]
Scott Yamaoka博士:パンデミックが発生し、歯科医院が閉鎖されたとき、私はどうすれば安全に仕事に戻れるかを考え始めました。その結果、歯科医師と患者さんを守るためには、フェイスシールドが必要であることがわかりました。ニュースでは、新型コロナウイルス感染症の患者さんを助ける病院関係者の映像が流れていましたが、それがこのメッセージを強く印象づけました。

パンデミックが始まった当初は、このシールドを手に入れることはほぼ不可能で、どこもかしこも売り切れでした。また、仮に入手できたとしても、病院関係者が使用する発泡スチロールやプラスチックフィルムでできたシールドは、歯科関係者が必要とする透明度、拡大ルーペの収容、光ファイバー照明が必要な歯科環境では効果がないことがわかりました。他の選択肢としては、金物屋で売っている工事用のシールドしかありませんでした。しかし、それも売り切れで、やはり拡大鏡や照明には対応できませんでした。

自分でシールドを作る試みは、シャットダウン中の時間と精神的エネルギーを有効に使うことができ、自分の運命とパンデミックの結果のほんの一部をコントロールできるという安心感を得ることができました。

[見た目の美しさだけでなく、保護機能を備えたフェイスシールドを作るのは簡単ではありません。製作過程や使用した素材について、読者に説明していただけますか?]
Scott Yamaoka博士:試作品を作るためには、フェイスシールドの基本的な構成要素であるヘッドハーネス、プラスチック製のアタッチメントシステム、そしてプラスチック自体を作るために使用できる製品を探すことが重要でした。

創作活動の最初の段階でのScott Yamaoka博士の様子。(画像:Scott Yamaoka氏)

溶接用の工業用シールドを見たり、建設業界のことを調べているうちに、安全性の高い建設用ヘルメットを使うことを思いつきました。何故なら家にあったからです。頭部を固定するハーネスの利点が土台となり、つばの部分には光学機器や照明を置くスペースが確保されていました。ドレメルを使ってヘルメットの上部を取り除くことで軽量化を図り、さらにプラスチック素材をつばの縁に合わせてマグネットを固定することができました。

磁石を使うことで、歯科医は患者さんの診察の合間に効率よくバイザープラスチックのシートを交換したり、傷がついたら交換したりすることができました。冷蔵庫に紙のメモを挟むための磁石が付いているのを見て、強度があればプラスチックの固定にも使えるのではないかと考えました。希土類磁石を使って外科的に歯を動かしたことがありますが、似たような製品が金物屋で売っていました。

当時、バイザーのプラスチックはどこにも売っていなかったので、小学生の頃に使っていたオーバーヘッドプロジェクターのアセテートプラスチックを使えないかと考えました。幸い、まだ販売されていたのですが、透明度が低くて残念でした。現在使用しているプラスチックは、イギリスから輸入したもので、独自のナノサーフェス技術など、最新の透明度を実現しています。最も多く寄せられるコメントは、「シールドを付けていることを忘れてしまう」というものです。

Zach Yamaoka氏:シールドが開発されるにつれ、審美的な要素が増えていきました。しかし、フェイスシールドは機能を重視しており、機能してこそ美しいと考えています。最終製品のリムの薄さは、軽量化を目指した結果です。また、スクエアな形状は外光の眩しさを軽減します。シールドを構成する各パーツの外観は、機能的な側面と結びついています。

[現在のフェイスシールドは、58回の試作を経て完成しました。その過程で学んだことは何ですか?また、製品が市場で販売できるようになったのはいつですか?]
Zach Yamaoka氏:ルーペシールドエンジニアリングのストーリーは、58個の試作品を作る中で、3つの発見があったということです。

まず1つ目は、歯科医師がフルヘッドハーネスをとても気に入ってくれたことです。セイフティヘルメットの試作品を使用したユーザーからは、現在使用しているゴムバンド付きのフェイスシールドに比べて、フルセイフティハーネスの方が快適で、長時間の作業でも安心感があり、頭痛の原因にもならないという意見が寄せられました。この意見を分析したところ、キーとなるのはトップストラップであることがわかりました。フェイスシールドの重さを支え、側頭部への圧迫感を軽減します。

「ルーペシールドエンジニアリングの物語は、58個の試作品を作る中で得られた3つの発見の物語である」- Zach Yamaoka氏(ダイソン)

2つ目の発見は、リムが四角い方が光学的に優れているということでした。ネットで検索していると、フェイスシールドのバイザーが視界の中で緩やかにカーブしている画像を見つけました。その原理をさらに発展させたらどうなるだろうと考え、リムの形状を半円(前面が曲がっている)から四角(前面が平ら)に調整しました。テストの結果、光学的な歪みが減り、周囲の光が眩しくなくなることが分かりました。これは、歯科医療従事者にとって最も重要なことである為、素晴らしい機能であると考えました。

フェイスシールドの製作風景。(画像:Scott Yamaoka氏)

3つ目の発見は、当初はiPhoneのスクリーンプロテクター用に開発された光学樹脂の技術でした。スクリーンプロテクターに求められる「超透明」「耐傷性」という機能が、歯科用フェイスシールドにも似ていることがわかりました。この光学樹脂と当社の角型リムを組み合わせることで、目立たず、かつ耐久性に優れたフェイスシールドが完成しました。

現在発売中の次世代ルーペシールドには、この3つの発見が盛り込まれています。トップストラップで調整可能なヘッドハーネス、前面がフラットなスクエアリム、光学樹脂技術でコーティングされたバイザーなどが特徴です。

製品の完成度を見極めるのは難しいものです。設計者としては、どんどん改良していきたいところですが、いつまでもそうしているわけにもいかず、ある時点でローカル・オプティマイゼーションに達してしまいます。58個目の試作品が完成した後、私たちは10枚のシールドを3Dプリントし、アメリカ、カナダ、イギリス、ドイツの歯科医に送りました。そのうち8人の歯科医師が気に入ってくれました。スタートアップの常識では、1人でも気に入ってもらえれば市場に出すべきだと言われていますが、私たちはその通りにしました。

[Yamaoka氏、エンジニアである息子さんとの共同作業はどのようにして実現したのでしょうか?]
Scott Yamaoka博士:シールドの保護と機能性に関する臨床ニーズのコンセプトを現実のものにすることを専門とする設計エンジニアに伝えることができたのは、非常に貴重なことでした。息子のZachは、複雑なプロトタイプを、臨床上の重要なニーズを満たしながらシンプルなデザインに仕上げることができました。

[適切なPPEを確保することは、昨年、多くの歯科医師にとって非常に困難なことでした。なぜこの発明が歯科医院にとって魅力的なのか、そしてどのようにワークフローが改善されるのかを教えてください。]
Scott Yamaoka博士:透明度が低く頻繁に曇り、違和感のあるフェイスシールドを使っていると、仕事が滞ってしまいます。息子のZachと私は、フェイスシールドに求められる条件をすべて満たしたアンビエンスフェイスシールドをデザインしました。このシールドを使うことで、新型コロナウイルス感染以前のような効率的な作業が可能になり、さらに保護効果も得られます。光学的に透明なので、患者との対話に影響を与えることもありません。着用していることを忘れることもあります。眼精疲労や首の問題も改善されました。これは他の人も同じように経験すると思います。

シールドがあることで、安心して手術や患者さんに集中することができます。その効果は、手術後にプラスチック製のフェイスシールドの外側がバイオバーデンで覆われたときに見ることができます。シールドを装着することで、顔やルーペへの飛沫の影響を意識するようになり、不便さを感じることはなくなりました。今ではこのフェイスシールドは私の診療に欠かせないものとなっています。

ルーペシールドなどの個人防護具を装着したScott Yamaoka氏の診療所の歯科医師たち。(画像:Scott Yamaoka氏)

[歯科医師は新製品に注目すべきでしょうか?]
Scott Yamaoka氏:ルーペシードルは、飛沫や水滴が臨床家の顔にかからないようにする素晴らしい製品です。しかも、快適さや鮮明さを損なうことなく実現しています。一般的にフェイスシールドの欠点は、それだけではエアロゾルに対する十分な防御にはならないことです。臨床家は、呼吸器やマスクを着用する必要があります。フェイスシールドの中には、頭を完全に密閉してエアロゾルのろ過を行う製品もあります。しかし、これらの製品は過度に複雑で洗浄が難しく、ルーペには合わず価格も高いです。

エアロゾルが感染経路として重要であることを示すデータが増えるにつれ、飛沫とエアロゾルの両方から保護できるフェイスシールドへの要望が高まっていくでしょう。現在のところ、N95呼吸器を装着したルーペシールドは、高濃度のエアロゾル環境下で働く臨床医に最適です。将来的には、飛散物とエアロゾルの両方を完全に防ぐルーペシールドを開発することが自然な流れでしょう。

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