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てんかん発作を高確率で予測できるウェアラブル機器を開発、米メイヨー・クリニック研究報告

2021.12.01

てんかん発作予測ウェアラブル機器の開発

米国アイオワ州に住む23歳の女性、Claire Wiedmaierさんは10代の時に前歯を2本折ってしまった。薬剤抵抗性のてんかん発作のためだ。

「もし私が発作の起きる前にそれを知ることができたとしたら、素晴らしい人生になるだろう。人前に出ることもシャワーを浴びることも心配ない」と彼女は語る。

そして、「シャワー中の発作はなんとしても避けたい」と話す。

彼女のようなてんかん患者の願いの実現に向けて、生体信号を利用して発作を予測するウェアラブルデバイスの開発を進めている研究者がいる。

その開発状況が、「Scientific Reports」に11月9日掲載された。

てんかん発作の約30分前の警告発出につながる、患者ごとの生体信号パターンを把握しつつあるという。

論文の上席著者である米メイヨー・クリニックのBenjamin Brinkmann氏は、「てんかん発作の約3分の2をほぼ正確に予測可能だ」と開発状況を解説する。

米ニューヨーク大学(NYU)ランゴン・ヘルス神経学教授で、てんかん財団の医学部門を統括するJacqueline French氏も、これまでの脳インプラントを用いた研究のデータに基づき、発作の予測が可能とする研究者の一人だ。

「てんかん発作の前に見られる脳活動のパターンは、ランダムではない」と、同氏はその根拠を語る。

ただし、これまでのところ、発作予測に必要なデータを非侵襲的に把握する方法は存在しない。

そして、てんかん患者の約3分の1は、薬剤で発作を十分にコントロールできないのが現状という。

Wiedmaierさんは、生体信号を把握するための既存デバイスを用いた研究に参加した6人の被験者のうちの1人だ。

この研究の被験者は全員、治療のために脳深部刺激療法用のインプラントを留置されている患者だった。

リストバンド型デバイスを6カ月から1年間着用し、毎日データをクラウドデータベースにアップロードした。

収集されたデータは、心拍数、体温、体動、発汗、血流などだ。

Brinkmann氏らはそれらのデータを基に、発作のリスクが最も高くなるタイミングを予測するための、何らかのサインを探った。

この作業には人工知能(AI)・機械学習技術を利用。そして患者ごとに、発作のサインが異なることを見いだした。ある患者では心拍数の上昇が重要な予測因子であり、別の患者では発汗が重要だった。

続いて治療のために留置されていた脳インプラントを用いて、そのアルゴリズムが実際の発作予測に役立つか否かを検討した。

Wiedmaierさんもその研究に参加した。「その器械は、私が発作を起こしそうになった時に、確かにそれを教えてくれた。全被験者の中で私の発作が最も正確に予測されたと聞いている」と彼女は話す。

French氏はこのような発作予測システムを、「落雷警報ではなく台風警報に似ている」と表現する。

「台風の最中は落雷の危険が高いが、落雷が発生する瞬間を予測することは台風の接近を予測するのに比べてはるかに困難だ。しかし、“てんかんの嵐”が近づいていることが分かるだけでも、患者にとっては大きなメリットと言えるのではないか」と同氏は述べる。

具体的に、「発作のリスクが高いと分かれば、レスキュー薬の服用をはじめとする危険回避行動を取れるようになるだろう。反対に、しばらく発作のリスクの低い時間が続くと分かることも、生活上の大きなメリットになるだろう」と同氏は解説する。

Brinkmann氏によると、このテクノロジー自体は既に利用可能だが、てんかん発作を確実に予測するアルゴリズムの開発には、まだ時間を要するとのことだ。

「いまだ開発の初期段階にある。しかし、正確な発作予測が可能で、患者に喜ばれる製品を届けられるように、前進していきたい」と同氏は意気込みを語る。

一方、Wiedmaierさんは、「製品化されたら、真っ先に手に入れたい」と期待を募らせている。

「発作が事前に分かるのは、疑いなく素晴らしいことだ。私は必ず購入するだろうし、私だけでなく、数多くのてんかん患者への朗報となるだろう」。(HealthDay News 2021年11月17日)

Copyright © 2021 HealthDay. All rights reserved.
Photo Credit: Claire Wiedmaierさん

(参考情報)
Abstract/Full Text
https://www.nature.com/articles/s41598-021-01449-2

Press Release
https://newsnetwork.mayoclinic.org/discussion/seizure-forecasting-with-wrist-worn-devices-possible-for-people-with-epilepsy-study-shows/

構成/DIME編集部

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