[Clinical AI Coding 100 : C30] 【概要編】医療AI × Python開発の地図を手に入れよう【2026年バージョン】

C30総論:学習のポイント

C30シリーズ(プログラミング編)の全体像を学びます。医療AI開発で使うツール群の役割と連携を「臨床メタファー」で理解し、C30.1〜C30.7を迷わず進めるための「大地図」を手に入れます。

🗺️ C30の目的:開発の「大地図」
全体像から学ぶ

医療AI開発はPython, Jupyter, venv, Docker, Gitなど多くのツールが登場し挫折しがちです。この回は、個別の技術を学ぶ前に、各ツールの「全体像・位置づけ・役割分担」を理解し、迷わず進めるための上位モデルを作ります。

🩺 ツールの役割(臨床メタファー)
道具の役割分担

開発ツールは臨床プロセスに対応します。
Jupyter (C30.2): 実験ノート/カルテ
VS Code (C30.3): 手術室
venv (C30.4): 清潔野
Docker (C30.5): 滅菌パック
Git (C30.7): 電子カルテ

⚠️ 実験と本番の厳格な区別
プロの開発ルール

Jupyter(実験室)で試行錯誤し、見つけたロジックをVS Code(手術室)で清書・本番コード化します。この「実験」と「本番」の厳格な区別こそが、プロの医療AI開発を分ける決定的な一線です。


この「Clinical AI Coding 100」へようこそ。このコースは、医療AI時代の荒波を乗りこなすための、総合的なプログラミング技術を学ぶ航海図です。

私たちはこれまで、第I部でAIの「骨格」となる数学を、第II部でデータから「真実」を見抜く統計学と因果推論を学んできました。それらは強力な「理論」という名の羅針盤でした。しかし、羅針盤だけでは船は進みません。

いよいよ始まる第III部(C30〜C39)は、その理論を「動く形」にするための、実践的な「操船術」を学ぶセクションです。アイデアをカタチにする魔法、プログラミングの世界へ踏み出します。

その幕開けとなるこのC30シリーズ(C30.1からC30.7まで)は、いわば「造船所」です。医療AIという船を建造し、航海(開発)に出るために必要な、ありとあらゆる「道具」と「作業環境」のすべてを揃えます。

今回のC30は、そのC30シリーズ全体の「総論」であり「大地図」です。医療AIの世界は、Python、Jupyter、VS Code、venv、Docker、Gitなど、多くのツールが登場するため、どれをいつ使うのか分からず挫折する例が後を絶ちません。

そこでこの回の目的は、あなたを「医療AI実装の広い地図の上」に連れて行き、全体像を把握したうえで、C30.1〜C30.7を迷わず進めるための“上位モデル”を作ることです。道具や技術を個別に学ぶ前に、臨床医学と同じで「全体像・位置づけ・役割分担」を理解することが最も重要です。


目次

プログラミングは、医師の「思考」を拡張する

現代の医療現場は、AIによる画像診断支援や電子カルテのデータ解析など、テクノロジーと切り離せないものになりました。多くの医療者は、AIを「便利なツール」として利用する側(ユーザー)になっています。

しかし、それで十分でしょうか?

米国の循環器内科医であるエリック・トポル氏が『Deep Medicine』(Topol, 2019) で描いた未来は、AIが医療者を単に「置き換える」ものではなく、むしろ雑務から解放し、より人間的なケアに時間を使えるようにする「パートナー」としての姿でした。

私は、このパートナーシップを真に実現するために、医療者自身が「AIが何をしているのか」を理解する必要がある、と強く信じています。そして、その理解への最短距離が、プログラミング技術を身につけることです。

プログラミングは、単なる「コード書き」ではありません。それは、医師の論理的思考を拡張し、データを自在に操り、自らの仮説をコンピュータ上で検証するための「第二の聴診器」です。医師の脳にある推論をコードとして「外在化」する道具なのです。


医療AI開発の「道具」と「臨床メタファー」

この「思考の拡張」を実現する共通言語がPythonです。なぜRやSASではなくPythonなのか、その構造的な理由はC30.1で詳しく解説します。

このC30(総論)で最も重要なのは、Pythonという言語を核として、それを取り巻く「開発ツール群」が、臨床現場のプロセスと見事に対応していることを理解することです。

このC30.xシリーズで学ぶツール群を、臨床現場のメタファーで整理した「大地図」が以下になります。

  • Jupyter Notebook (C30.2) = デジタル実験ノート / 思考を残すカルテ
    • 役割: データを探索し(EDA)、試行錯誤し、その思考プロセスと結果(グラフ)を一緒に記録する場所。科学的な「実験ノート」です。
  • VS Code (C30.3) = 本番に向かう開発室 / 手術室
    • 役割: Jupyterで見つかったロジックを、再現性のある「本番用コード」に清書する場所。デバッグやコード管理に優れた「開発室」です。
  • 仮想環境 (venv) (C30.4) = 清潔野 / 薬剤部
    • 役割: プロジェクトごとに環境を隔離する「清潔野」。ライブラリ同士の衝突(臨床での「薬物相互作用」)を防ぎ、環境汚染を防止します。
  • 発展ツール (uv, conda, Docker) (C30.5) = 高度な環境整備
    • 役割: venvだけでは難しい、GPU環境や、病院サーバへの導入(Docker=滅菌パック)など、本番運用を見据えた発展的ツール群です。
  • Python文法 (C30.6) = 基礎医学 / 生理学
    • 役割: これら全てのツールを動かすための基礎知識。臨床医学における生理学や解剖学のように、AI実装の「生理学」となる文法を学びます。
  • Git / GitHub (C30.7) = 電子カルテ / 履歴管理室
    • 役割: 「いつ、誰が、なぜ」コードを変更したかをすべて記録する「電子カルテ」。再現性を担保し、チーム開発の中心となる必須技術です。

このように、全てのツールが「臨床の流れ」に対応する形で配置されているのです。

医療AI開発の「道具」と「臨床メタファー」 C30.xシリーズ「大地図」 Jupyter Notebook (C30.2) 📓 = デジタル実験ノート / 思考を残すカルテ 役割: データを探索し(EDA)、試行錯誤し、 その思考プロセスと結果(グラフ)を一緒に 記録する場所。科学的な「実験ノート」です。 VS Code (C30.3) 🔬 = 本番に向かう開発室 / 手術室 役割: Jupyterで見つかったロジックを、再現性 のある「本番用コード」に清書する場所。 デバッグやコード管理に優れた「開発室」です。 仮想環境 (venv) (C30.4) 🧼 = 清潔野 / 薬剤部 役割: プロジェクトごとに環境を隔離する「清潔 野」。ライブラリ同士の衝突(臨床での「薬物 相互作用」)を防ぎ、環境汚染を防止します。 発展ツール (C30.5) 🚀 = 高度な環境整備 (uv, conda, Docker) 役割: venvだけでは難しい、GPU環境や、病院 サーバへの導入(Docker=滅菌パック)など、 本番運用を見据えた発展的ツール群です。 Python文法 (C30.6) 🧠 = 基礎医学 / 生理学 役割: これら全てのツールを動かすための基礎 知識。臨床医学における生理学や解剖学の ように、AI実装の「生理学」となる文法を学びます。 Git / GitHub (C30.7) 📋 = 電子カルテ / 履歴管理室 役割: 「いつ、誰が、なぜ」コードを変更したか をすべて記録する「電子カルте」。再現性を担保し、 チーム開発の中心となる必須技術です。

2026年版・環境選択の「王道ルート」

特に混乱しやすい「環境管理」(C30.4とC30.5)については、現時点での実務的な使い分け(王道ルート)を先に提示しておきます。これがC30.xシリーズで学ぶ環境技術のゴールイメージです。

医療AI開発の「環境」選択ルート 2026年版・実務的な王道ルート 🔬 1. 研究・実験フェーズ (C30.2) conda + Jupyter GPU(CUDA)依存や 複雑なライブラリ管理に 最適。実験に集中可能。 💻 2. 開発・実務フェーズ (C30.3, C30.4) venv, uv, または conda conda (C30.5): GPU/CUDAを引継ぐ venv/uv (C30.4): 軽量API開発 (研究フェーズの環境を継続) 🐳 3. 本番運用フェーズ (C30.5) Docker OS・ライブラリ・コードを コンテナとして固め、 「完全な再現性」を担保。

医療AI開発の「環境」選択ルート(2026年版)

私たちは、C30.xシリーズで複数の環境管理ツールを学びます。なぜなら、医療AI開発はフェーズによって最適なツールが異なるからです。これが2026年版の「実務的な王道ルート」です。

  1. 研究・実験フェーズ (C30.2): conda + Jupyter
    強み: GPU(CUDA)依存関係や複雑な科学技術計算ライブラリの管理は、condaが圧倒的に得意です。研究者は環境構築のストレスなく、すぐに実験に集中できます。
  2. 開発・実務フェーズ (C30.3, C30.4): venv, uv, または conda
    強み: このフェーズでは、研究(C30.2)で選んだ環境を引き続き使います。
    conda (C30.5): GPU/CUDAの依存関係を研究フェーズから引き継ぐ場合、そのままVS Codeで使い続けます。
    venv/uv (C30.4): 軽量なAPIサーバー開発など、condaが不要なプロジェクトをクリーンな環境で開発するのに最適です。
  3. 本番運用フェーズ (C30.5): Docker
    強み: 「開発環境では動いたのに本番では動かない」という事態は、医療AIでは絶対に許されません。Dockerは、OS、ライブラリ、コードのすべてをコンテナとして丸ごと固める技術です。これにより「完全な再現性」を担保します。

このフェーズに応じた使い分け(C30.5で詳述)を理解することが、私たちが目指すゴールです。


医療AI開発のライフサイクル:5つのステップ(臨床アナロジー)

これらのツールは、バラバラに使うものではありません。医療AIのアイデアが生まれ、研究室での実験を経て、最終的に臨床現場の「病棟(本番環境)」で使われるまで、一連の流れ(ライフサイクル)の中で密接に連携しています。

この流れを、医療現場のアナロジーで具体的に見てみましょう。

医療AI開発のライフサイクル(臨床アナロジー)
ツール
conda + Jupyter Notebook (C30.2, C30.5)
活動
GPU環境(conda)で、Jupyterを使いデータを探索(EDA)。 試行錯誤し、カルテのように思考と結果を記録する。 (※軽量な場合は venv + Jupyter でも可)
ツール
VS Code (C30.3)
役割
Jupyterでの実験結果を、再現可能な「標準手順書(SOP)」に 清書(リファクタリング)する。
活動
src/ フォルダに関数やクラスとして整理・モジュール化する。
ツール
仮想環境 (venv / uv / conda) (C30.4, C30.5)
役割
ステップ2で開発する環境の「清潔野」を確保。
活動
プロジェクトに必要な器具(ライブラリ)を隔離・管理し、 requirements.txtやenvironment.yml(器具リスト)で再現性を担保する。
ツール
Docker (C30.5)
役割
完全な滅菌パッケージ化(再現性100%)。
活動
OS、ライブラリ、アプリコードのすべてをコンテナに固め、 どこでも動く「滅菌パック」を作成する。(本番運用の標準)
ツール
本番サーバ + Git / GitHub (C30.7)
役割
臨床現場での運用と、全履歴の記録。
活動
滅菌パック(Docker)を病棟(サーバ)で展開し、運用開始。 すべての変更履歴はGit(電子カルテ)に克明に記録する。

この図から、極めて重要な教訓が導き出されます。

最重要:Jupyter(実験室)と本番(オペ室)を混同しない

  • Jupyter Notebook (C30.2) は、あくまで「実験室」であり「思考のカルテ」です。試行錯誤し、最良のプロトコルを見つけるための場所です。Jupyterで直接「本番運用(オペ)」をしようとすると、再現性が取れなかったり、管理が破綻したりと、医療事故に等しい深刻な問題を引き起こします。
  • 本番の臨床現場で動くのは、VS Code (C30.3) で清書され、venv (C30.4) や conda (C30.5) によって環境が管理され、最終的に Docker (C30.5) で滅菌パック化された「信頼できるコード」だけです。

この「実験」と「本番」の厳格な区別こそが、趣味のプログラミングと、プロフェッショナルな医療AI開発を分ける決定的な一線です。


さあ、地図を手に「造船所」へ

今回のC30で、私たちは医療AI開発の全体像を示す「地図」を手に入れました。なぜこんなに多くのツールを学ぶ必要があるのか、そしてそれらが「研究室」から「病棟」まで、どのように連携しているのか、その理由をご理解いただけたと思います。

ここから始まるC30.xシリーズは、この地図に描かれた「造船所」の各エリアを巡る旅です。

  • C30.1: なぜPythonなのか?(R/SASとの比較)
  • C30.2: Jupyter Notebook(デジタル実験ノート)入門【ステップ1】
  • C30.3: VS Code(本番志向の開発室)への乗り換え【ステップ2】
  • C30.4: 仮想環境 venv(清潔野)の守り方【ステップ3】
  • C30.5: uv, conda, Docker(発展ツールと本番環境) 【ステップ4】
  • C30.6: Python文法ショートコース(基礎医学・生理学)
  • C30.7: Git/GitHub(時を戻せる電子カルテ)の作り方【ステップ5】

これらのツールを自在に操ることで、あなたの臨床現場でのアイデアや、研究でのひらめきを、再現可能で信頼性の高い「コード」という形に変える、本質的な力が身につくはずです。一緒にこの知的な冒険の旅を始めましょう。


参考文献

  • Chacon, S. and Straub, B. (2014). Pro Git. 2nd ed. Apress.
  • Docker Inc. (2025). What is Docker?. [Online] Available at: https://www.docker.com/why-docker/ (Accessed: 16 November 2025).
  • Microsoft. (2025). Visual Studio Code Documentation. [Online] Available at: https://code.visualstudio.com/docs (Accessed: 16 November 2025).
  • Project Jupyter. (2025). Jupyter Notebook Documentation. [Online] Available at: https://jupyter-notebook.readthedocs.io/en/stable/ (Accessed: 16 November 2025).
  • Python Software Foundation. (2025). Python Language Reference, version 3.13. [Online] Available at: https://docs.python.org/3/reference/ (Accessed: 16 November 2025).
  • Topol, E. (2019). Deep Medicine: How Artificial Intelligence Can Make Healthcare Human Again. New York: Basic Books.

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この記事を書いた人

医師・医学博士・AI研究者・連続起業家
元厚生労働省幹部・ハーバード大学理学修士・ケンブリッジ大学MBA・コロンビア大学行政修士(経済)
岡山大学医学部卒業後、内科・地域医療に従事。厚生労働省で複数室長(医療情報・救急災害・国際展開等)を歴任し、内閣官房・内閣府・文部科学省でも医療政策に携わる。
退官後は、日本大手IT企業や英国VCで新規事業開発・投資を担当し、複数の医療スタートアップを創業。現在は医療AI・デジタル医療機器の開発に取り組むとともに、東京都港区で内科クリニックを開業。
複数大学で教授として教育・研究活動に従事し、医療関係者向け医療AIラボ「Medical AI Nexus」、医療メディア「The Health Choice | 健康の選択」を主宰。
ケンブリッジ大学Associate・社会医学系指導医・専門医・The Royal Society of Medicine Fellow

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