'Alexa, do I have arrhythmia?': スマートスピーカーを使って心臓病の人を検出する方法

Google HomeやAmazon Echoを使って、心停止の可能性を検知したり、赤ちゃんの呼吸を監視したりすることができます。リモートで、接触する必要がない。今回、ワシントン大学の研究では、さらに進んで、呼吸の小さな変化を検出し、心臓のリズム障害や不整脈を予測することに成功しました。

研究者たちは、人気ブランドのようなシンプルなスマートスピーカーを使って、胸壁の近くの動きによる振動を捉えることができるシステムを作りました。この作品が実現すれば、健康器具が不要となり、遠隔医療の分野で大きな助けとなるでしょう。

スマートホームスピーカーが医師の助けになるかもしれない

“スマートスピーカーをもっと便利なことに使えないだろうか？“と、このレポートの共同執筆者であるワシントン大学のコンピュータサイエンス教授、Shyam Gollakota氏は問いかけます。彼の答えは「イエス」。ソフトウェアのアップデートにより、これらのスピーカーの健康機能を拡張することができます。

部屋の中の聞こえない音声信号を使って、アルゴリズムは、パルスが私たちの体の中でどのように跳ね返るのか、また、私たちの心拍パターンとどのように相互作用するのかを「聞く」ことができました。アルゴリズムと人工知能により、私たちの心拍数の不規則な変化を検出することができます。つまり、スピーカーからは人間には聞こえない音が発せられますが、その波を人間の体に跳ね返し、心拍数を読み取る役割を果たしているのです。

“この方法では、心臓が収縮している電気信号を得ることができません。私たちは、心臓が動いたときの皮膚の振動に注目しています」と、この研究の主任研究者であるAnran Wang氏は説明します。

心臓病を未然に防ぐためにテクノロジーを利用することは新しいことではありません。その可能性を秘めているのがApple Watchです。しかし今、研究者たちが取り組んでいるのは、家庭にあるスピーカーだけでそれを実現すること。

このプロジェクトは当初、2019年にスマートスピーカーの試作品と、心房細動や心不全など様々な問題を抱えた健康な患者26人と入院患者24人を対象にテストした研究で登場しました。このグループでは、彼らのアルゴリズムによって得られた結果を、プロのECGセンサーの結果と比較しました。その結果、研究者によると、「医学的には無関係な」逸脱があったという。

テストでは数年前のAlexaデバイスを使用しましたが、より優れたマイクを搭載したスマートスピーカーの登場により、より正確な結果が得られるようになりました。

この結果は、今週のNature誌に掲載され、FDA（米国食品医薬品局）がこのアルゴリズムの使用を認めるのを待っています。

ワシントン大学医学部循環器内科助教授のアルン・スリダール博士は、「患者をモニターして、個別にパターンを定義することができます」と説明します。例えば、不整脈がいつ発生するのかを、特定の患者さんごとに調べることができます。これが未来の心臓病学の姿です。そして、この種のデバイスを使用することの良さは、患者さんの家にすでにあるということです。

Via Washington Post