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iPadを活用したパーキンソン病や認知症の患者さんへの遠隔診療サービス開始|#順天堂医院 #IBM

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■iPadを活用したパーキンソン病や認知症の患者さんへの遠隔診療サービス開始|順天堂医院・IBM

iPadを活用したパーキンソン病や認知症の患者さんへの遠隔診療サービス開始|順天堂医院・IBM
iPadを活用したパーキンソン病や認知症の患者さんへの遠隔診療サービス開始|順天堂医院・IBM

参考画像:順天堂医院がパーキンソン病や認知症により通院困難な患者さんを対象とした日本初の本格的な遠隔診療サービスを開始(2017/7/28、順天堂大学)|スクリーンショット

順天堂医院がパーキンソン病や認知症により通院困難な患者さんを対象とした日本初の本格的な遠隔診療サービスを開始

(2017/7/28、順天堂大学)

iPad利用者に関わる様々な医療・介護の現場で使われることでデータが蓄積。 将来、 最新のCognitiveテクノロジー(※)によるビッグデータ分析に基づいた個人向けアドバイスを提供

厚生労働省の通達「情報通信機器を用いた診療について」に対応した遠隔医療機能を持たせたサービスがいよいよスタートでは、厚生労働省が7月14日付けで出した通達「情報通信機器を用いた診療について」に対応して遠隔医療機能を持たせたサービスの展開が始まりそうですと紹介しましたが、実際に遠隔医療サービスの提供が本格化してきており、順天堂大学医学部附属順天堂医院は、IBMの遠隔診療支援アプリを用いて、パーキンソン病や認知症といった神経疾患や慢性疾患による通院困難な患者さんのために、 日本初の遠隔診療サービスを開始するそうです。

将来的には、ビッグデータ解析により個人に対するアドバイスも提供していくという展望もあるそうです。

■まとめ

これまでにも遠隔医療につながるサービスについていくつも取り上げてきました。

遠隔医療におけるメリットは、遠隔地に住んでいて直接医師に診てもらうことが困難な人が受診できるだけでなく、肛門科や泌尿器科、婦人科などの直接診てもらうことが恥ずかしかったり、怖かったりする人が受診をするハードルを下げる効果も期待できると考えられます。







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Omega Ophthalmicsはセンサー、ドラッグデリバリーデバイス、AR/VRを取り込むことができる目のインプラントプラットフォームの提供を目指す




■Omega Ophthalmicsはセンサー、ドラッグデリバリーデバイス、AR/VRを取り込むことができる目のインプラントプラットフォームの提供を目指す

参考画像:Omegaophthalmics|スクリーンショット

Omega Ophthalmics is an eye implant platform with the power of continuous AR

(2017/8/4、TechCrunch)

Google and other tech companies have come up with glasses and contact lenses for the purposes of AR, but Omega Ophthalmics is taking a much more invasive approach by using surgically implanted lenses to create a space for augmented reality inside the eye.

AR(拡張現実)技術とは、コンピュータを使って、現実の風景に情報を重ね合わせて表示する技術のことであり、グーグルグラスに代表される眼鏡型ウェアラブルデバイスやコンタクトレンズ型、HoloLensに代表されるヘッドマウントディスプレイ型がありますが、「Omegaophthalmics」が開発しているのは、眼の中に外科的に眼内レンズ埋め込む侵襲的アプローチです。

【参考リンク】

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SFの世界のような話と思う人もいるかと思いますが、実は眼内レンズはすでに一般的に利用されています。

現在白内障の手術では、日常生活に支障が出るほど視力が低下すると、水晶体を取り除き、代わりに、眼内レンズをはめ込む手術が行われています。

Thoughts on Cataract Surgery: 2015

(2015/3/9、Review of Ophthalmology)

Cataract surgery is the most common procedure performed by the ophthalmic surgeon. This year, 3.6 million cataract procedures will be performed in the United States and more than 20 million will be performed worldwide, according to estimates.

2015年にはアメリカで360万件の白内障手術が行われ、世界中では2000万人以上の手術が見込まれるほど、白内障手術は眼科医が行なう一般的な手術となっています。

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Co-founder and board-certified ophthalmologist Gary Wortz saw an opportunity here to offer not just a lens but a platform to which other manufacturers could add different interactive sensors, drug delivery devices and the inclusion of AR/VR integration.

「Omegaophthalmics」がサイト内で公開している動画を見ると、「Gemini Refractive Capsule」という眼内レンズを埋め込みで目の中に空間を作り、視力改善だけにとどまらず、様々なインタラクティブセンサー(対話するような形式で操作する)、ドラッグデリバリーデバイス(ナノカプセルの中に薬を入れて、体の中の疾患部位にその薬を届けるという技術)を追加できるプラットフォームの提供を考えているようです。

【関連記事】

グーグルが目の中に電子デバイス埋め込み視力改善する特許出願で取り上げたアイデアに近いものがあるように感じます。

Googleが特許を出願したのは、眼球に直接挿入する視力矯正用電子デバイスで、眼球内の水晶体を取り除いて、その水晶体を覆っていた水晶体嚢に、データ記憶装置、センサー、通信機、バッテリー、電気的に焦点を調整できるポリマー製レンズでできたデバイスを埋め込み、外部のコンピューターと通信しながら、見ている映像の光が網膜上に焦点を結ぶように、レンズの厚みをリアルタイムで調整するシステムでしたが、「Omegaophthalmics」のアイデアはさらに発展させたアイデアのように感じます。




■まとめ

AR/VR技術としては、グーグルグラスに代表される眼鏡型ウェアラブルデバイスやコンタクトレンズ型、HoloLensに代表されるヘッドマウントディスプレイ型が出ていますが、眼内レンズ(Intraocular lens, IOL)型というコンセプトのものが実際に実現するようになれば、未来感がありますね。

眼内レンズ型に変わるとどう変化するでしょうか?

Google Research and Daydream Labs: Headset Removal

グーグル、VRゴーグルが透けて装着者の顔が見えるMR技術–VRの没入感を共有

(2017/2/24、cnet)

装着者向けの映像に装着者の姿を合成する複合現実(Mixed Reality:MR)のような技術を使うと、ある程度は没入感を共有できる。その場合も、顔を覆うVRゴーグルに装着者の表情が隠されてしまうため、つい現実に引き戻されてしまう。

 この問題を解消しようと、Googleの研究チームがVRゴーグルに装着者の表情を合成するMR技術を開発した。これにより、VRゴーグル装着者の顔が透けているように見え、周囲の人も没入感をより自然に共有できるようになる。

以前、Googleが開発した、VRゴーグル装着者の表情が透けているように見えることで、周りの人も共有しやすくなるという「3D表情&視線モデル」のニュースを紹介しましたが、これはゴーグルをつけている違和感を消すというものであり、眼内レンズ型の場合、こうしたことを考える必要がありません。

また、以前VRゲームとワークアウトを組み合わせたフィットネスマシンが開発されたというニュースを紹介しましたが、ゴーグルをつけることとフィットネスには違和感を感じてしまう点があるのは否めませんが、眼内レンズ型となれば、自然にフィットネスしながらAR・VRゲームができるようになるかもしれません。

眼内レンズ型×AR・VR×スポーツを組み合わせれば、新しいスポーツも生まれるのではないでしょうか?

ゲームをつくり続ける理由。あるいは選択、失敗、そして挑戦について──小島秀夫

(2017/8/12、WIRED)

映画ができた100年前、リュミエール兄弟が成し遂げた二次元世界をつくる手法がやがて進化し、テレビになってそれはいま、スマホになりました。しかしその100年間で、スクリーンという考え方そのものは何も変わっていません。でも、VRには、それがないんです。その没入感こそが、画期的だと思っています。

スクリーンの文化が消えるとき、その没入感をどう使うのか。スクリーンを眺めながらストーリーテリングをやってきた人たちは、スクリーンじゃないVRでどういうストーリーテリングを奏でるのか。ライヴやスポーツ観戦はどうなるか。シミュレーターとしてどういう発展の仕方があるか。いくらでも広がりはあると思います。

ただ、AR/VRになって今までと同じようなスクリーンの文化で表現をしていくのか、それともAR/VR独自の表現の仕方をしていくのかは気になるところです。







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高輝度中赤外レーザーで糖だけを正確に捉えることができる非侵襲血糖値センサー技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)

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■「高輝度中赤外レーザー」で糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)

採血なしに指先で光に触れるだけで血糖値が測定できる|「高輝度中赤外レーザー」で糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)
採血なしに指先で光に触れるだけで血糖値が測定できる|「高輝度中赤外レーザー」で糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)

参考画像:採血が不要、非侵襲血糖値センサーの実用化に挑戦(2017/8/18、量子科学技術研究開発機構プレスリリース)|スクリーンショット

採血が不要、非侵襲血糖値センサーの実用化に挑戦

(2017/8/18、量子科学技術研究開発機構プレスリリース)

山川考一グループリーダーらは、固体レーザーの最先端技術と光パラメトリック発振(OPO)技術2)を融合することにより、世界で初めて手のひらサイズの高輝度中赤外レーザーの開発に成功し、一定の条件の下、国際標準化機構(ISO)3)が定める測定精度(血糖値75mg/dl未満では±15mg/dl以内、75mg/dl以上では±20%以内に測定値の95%以上が入っていれば合格)を満たす非侵襲血糖測定技術を初めて確立しました。

量子科学技術研究開発機構の研究グループは、採血をせずに指に光を当てるだけで血糖値を測定できる技術を開発しました。

具体的に言えば、波長6μm~9μmの「高輝度中赤外レーザー」と呼ばれるレーザーを利用し、糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発を行ないました。




■背景・既存の技術

これまで糖尿病患者は自身の血糖値を調べるためには針を刺して採血することによる苦痛や何度も血糖値を測定しなければならないわずらわしさ、精神的ストレス、感染症のリスクなどの問題があり、非侵襲性の採血を不要とする測定技術が望まれており、このブログでも採血不要で血糖値などを測定する技術(非侵襲性の測定技術)を紹介してきました。

これらは近赤外光を照射することによる生体透過光あるいは反射光を利用し、グルコースの光吸収を計測するものや、温度や血中酸素飽和度を測定することにより間接的に血糖値を求めるものです。

近赤外光を用いて非侵襲で血糖値を測定する場合、近赤外光は生体上皮の毛細血管まで到達しやすいものの、例えば波長1.5 μmの光に対するグルコースの吸収に起因する光強度の変化率はわずか0.4%程度に過ぎません。

このため、検出される光強度は、グルコース以外の各種血液中の物質(タンパク質、脂質等)の影響を大きく受けます。

現在、複雑な計算を用いてグルコース成分だけを取り出す工夫が試みられていますが、臨床に必要とされる十分な測定精度を得ることができていません。

また、グルコース以外に起因する吸収は、環境条件(体温等)の影響を大きく受けることも実用化の妨げとなり、日本の厚生労働省や米国FDA(Food and Drug Administration)の承認は得られていません。

一方中赤外領域では、特定の物質のみに選択的に光エネルギーを吸収させることができるため、比較的容易にグルコースの吸収を計測することが可能ですが、しかし、セラミックヒーターなどの従来光源の中赤外領域での輝度が極端に低いため、血糖測定に必要とされる十分な精度が得られませんでした。

しかし、今回のプレスリリースによれば、従来の非侵襲血糖測定技術では、近赤外光を照射する測定の場合、糖以外のタンパク質、脂質などの各種の血液中の成分や体温などの環境条件の影響を大きく受けるため、臨床応用に耐える精度を得ることはできていなかったそうです。

また、中赤外領域では、特定の物質のみに選択的に光エネルギーを吸収させることができるため、グルコースの吸収を計測することができるのですが、セラミックヒーターなどの従来光源の中赤外領域での輝度が極端に低いため、血糖測定に必要とされる十分な精度が得られなかったそうです。

■まとめ

小型の非侵襲血糖値センサーが普及すれば、糖尿病患者さんのQOL(生活の質)が向上することが期待されます。







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失明につながる網膜疾患の病態の一部を生体組織チップ上で再現することに成功|東北大

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■失明につながる網膜疾患の病態の一部を生体組織チップ上で再現することに成功|東北大

マイクロ流路デバイス内でのRPE細胞と血管内皮細胞の共培養
マイクロ流路デバイス内でのRPE細胞と血管内皮細胞の共培養

参考画像:失明に繋がる網膜疾患の病態を一部生体組織チップ上で再現 病態解析や創薬スクリーニングへの応用に期待 (2017/6/13、東北大学プレスリリース)|スクリーンショット

失明に繋がる網膜疾患の病態を一部生体組織チップ上で再現 病態解析や創薬スクリーニングへの応用に期待

(2017/6/13、東北大学プレスリリース)

●眼内の網膜と呼ばれる光を感知する神経組織の一番外側の構造を模倣して、チップ上でヒト由来の網膜の細胞と血管の細胞を培養しました。

●チップ上の細胞を低血糖状態や低酸素状態にすると、血管の細胞が網膜の細胞側に移動し、網膜の細胞がダメージを受けることを示しました。

●滲出型加齢黄斑変性(注1)の主要な病態である新生血管の発生を一部再現したものであり、病態解析や創薬スクリーニングに応用できる可能性があります。

最近、創薬を目的としたヒト生体組織チップ(Human/Organ‐On‐A‐Chip)の開発が盛んに行われていますが、現在検討されている培養モデルのほとんどが、肺、肝、腸などの消化呼吸器系を対象としており、これまで眼組織を対象とした生体組織チップ的なアプローチはほとんど検討されてきておりませんでしたが、東北大学大学院工学研究科の梶弘和准教授らは、阿部俊明教授らと共同で、失明につながる網膜疾患の病態の一部をチップ上で再現することに成功しました。

チップ上の細胞を低血糖状態や低酸素状態にすると、血管の細胞が網膜の細胞側に移動し、網膜の細胞がダメージを受けることがわかったのですが、この過程は、滲出型加齢黄斑変性の主要な病態である新生血管の発生を一部再現したものであり、これから、疾患モデル動物の代替として病態解析や創薬スクリーニングに応用できる可能性があります。

→ 加齢黄斑変性症|症状・原因・治療・サプリメント について詳しくはこちら







【参考リンク】
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睡眠中の音から機械学習により個人の睡眠パターンを視覚化・評価する技術を開発|阪大・JST

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■睡眠中の音から機械学習により個人の睡眠パターンを視覚化・評価する技術を開発|阪大・JST

睡眠中の音から機械学習により個人の睡眠パターンを視覚化・評価する技術の流れ図|提案法による睡眠パターンの可視化結果と睡眠ステージの比較
睡眠中の音から機械学習により個人の睡眠パターンを視覚化・評価する技術の流れ図|提案法による睡眠パターンの可視化結果と睡眠ステージの比較

参考画像:AI技術により音から睡眠個性を視覚化、快適な眠りのパーソナル化に期待~ビッグデータ解析で睡眠個性に応じた睡眠支援システムの実現へ~(2017/3/24、大阪大学・科学技術振興機構プレスリリース)|スクリーンショット

大阪大学産業科学研究所の福井 健一准教授と同大学歯学研究科加藤隆史教授らの研究によれば、スマホやタブレット端末で録音された音から、個人の睡眠パターンを機械学習により可視化・評価するAI技術を開発したそうです。

睡眠実験によれば、睡眠パターンの可視化については、睡眠時における脳波、呼吸、脚の運動、あごの運動、眼球運動(レム睡眠とノンレム睡眠)、心電図、酸素飽和度、胸壁の運動、腹壁の運動などを記録する「睡眠ポリソムノグラフィ検査」により推定された睡眠段階と高い関連が見られたそうです。

今回の研究成果を活用して、睡眠を管理するアプリの開発などができれば、睡眠障害を早期発見につながる可能性もあり、また、個人の睡眠パターンに合わせて、質の高い睡眠へ導く技術(照明やエアコンをコントロール)の開発なども期待されます。




■睡眠をモニタリングする方法に注目が集まっている!

睡眠をモニタリングする方法として、これまで着衣型ウェアラブルデバイスやFitbitのようなリストバンド型ウェアラブルデバイスを紹介してきました。

何も装着しないで睡眠をモニタリングする方法(AIアルゴリズムを使用して無線信号を分析し測定値を睡眠ステージに変換)を開発|MIT・マサチューセッツ総合病院によれば、MITとマサチューセッツ総合病院の研究者は、睡眠障害の診断・研究を容易にするために、身体にセンサーを取り付けずに睡眠ステージをモニタリングする方法を開発しました。

デバイスには高度なAIアルゴリズムが使用され、人の周りの無線信号を分析し、その測定値を睡眠ステージ(浅い睡眠、深い睡眠、レム睡眠)に変換します。

健康なボランティア25名にこの手法でのテストを行なったところ、80%の正確さで、EEG(脳波:Electroencephalogram)測定に基づく睡眠の専門家によって決定された評価の精度に匹敵するものだったそうです。

また、睡眠時無呼吸症候群の検査のためには、ポリソムノグラフィー(PSG)という、指先につける機器だけではなく、心電図や脳波、鼻や口の気流測定、いびき音の測定、腹部の動きなどを見るセンサーなどを装着して、一晩休むという検査方法があることも紹介してきました。

■まとめ

睡眠をモニタリングする方法の開発に注目が集まっており、今回の研究では、スマホやタブレット端末で録音された音から、個人の睡眠パターンを機械学習により可視化・評価するAI技術が開発されました。

この仕組みを用いれば、睡眠障害に関する研究が研究室から家庭へと移る可能性があり、研究がますます進むことが期待されます。

Meet the 3rd generation Nest Learning Thermostat

スマートホームのデバイスの一つとしてスマートサーモスタット「Nest」というさまざまなセンサーと人工知能が搭載された温度を調節する装置で、Nestと電化製品との連携によって、室温を快適に保ちながら、節電&省エネもできるというものを以前紹介しましたが、今回MITが開発したワイヤレスで睡眠をモニターできる技術や録音された音から、個人の睡眠パターンを機械学習により可視化・評価するAI技術を組み合わせれば、寝室をより快適にするためのデバイスにもなるのではないでしょうか?

RFID Light Bulb: Enabling Ubiquitous Deployment of Interactive RFID Systems

ディズニー研究機関、RFIDリーダー内蔵LED電球を開発–新規インフラ敷設が不要

(2017/8/4、CNET JAPAN)

Walt Disneyの研究機関Disney Researchは、RFIDリーダーやネットワーク通信機能を組み込んだLED電球を開発。電球用ソケットにねじ込んで構築、拡張できるRFIDシステムを提唱した。

また、Disney Researchが開発したRFIDリーダーやネットワーク通信機能を組み込んだLED電球と組み合わせるというアイデアも面白そうです。







【参考リンク】
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