「ウェアラブルデータによるコロナ感染予測」

「ウェアラブルデータで予測するコロナ感染リスク」

2020年と2021年にCOVIDパンデミックが世界中で猛威を振るう中、疑わしい症例の早期検査や社会的な隔離などが、ワクチンの大量導入以前に医療関係者が病気に対抗する最善の手段でした。最も警戒心の高い医療関係者の中には、着用型フィットネストラッカーが広範な流行の鎮圧に役立つ行動可能な早期警告信号を提供しました。

そのような例がフロリダ州立大学（FSU）タラハシー校で起こりました。FSUのアスリートは、米国の大学連盟スポーツの最高レベルで競技する選手たちには心拍数や体温、呼吸数などの生体指標を定期的にモニタリングするWHOOP wristbandsを装着しています。パンデミックの最中、FSUのスポーツ科学・医学研究所（ISSM）の准教授エリサ・アンヘレスは、いくつかのアスリートのWHOOPデータに微妙な変化を感じ取り、彼らが病気の前兆期にいる可能性があるという直感に従ったのです。

アンヘレスとISSMの同僚たちは最近、Sports Health: A Multidisciplinary Approachという学術雑誌に研究結果を発表し、113人の女性学生アスリート（サッカー、ゴルフ、ソフトボール、インドアバレーボール、ビーチバレーボール、テニス）をCOVIDの早期信号のモニタリング対象とした結果、33人が陽性と判定されました。アスリートたちは2020年8月から2021年5月までWHOOPバンドを装着していました。アンヘレスは、このモニタリングがFSUスタッフがWHOOPデータを臨床状態に関連付けて試みた初めての試みであるとし、「いくつかの日常に戻すための重要な要素だった」とCommunicationsに語りました。

アンヘレスは、COVIDが症状が現れる前に特定できるというWHOOPのデータ解析結果を参照し、「当時はプレイへの復帰プロトコルについて話していましたし、実際にはキャンパスに安全に戻る方法についても話していました」と述べました。

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FSUの研究者たちは、病気が進行していることを示す基礎的なバイオシグナルが2つの時期に分かれることを発見しました。陽性のCOVID検査の3日前には呼吸数が増加し、検査の1日前には安静時心拍数と心拍数変動性が増加しました。研究の共著者の1人であるデイビッド・オームズビーは、アンヘレスがデータに迅速に対応し、より広範な拡大を防いだ可能性があると述べました。

「ある日、回復データを確認し、明らかな異常値と潜在的なCOVID感染の疑いがあることに気づいたアンヘレスは、チームの機能とオリンピックの観戦会に参加したばかりの学生アスリートをすぐにスポーツ医学スタッフと相談し、テストと隔離をしました」とオームズビーはFSUのニュースリリースで述べました。「その時点で、その学生アスリートはCOVID陽性となりました。しかし、迅速な特定と対応のおかげで、追加のチームメンバーは連絡追跡されず、隔離されず、そのイベントを通じて追加のチームまたはスタッフメンバーはCOVIDに感染しませんでした」。

アンヘレスは、FSUのスタッフがCOVID以外の他の状態（インフルエンザなど）にも着用デバイスのデータ解析を広げ、全体的な健康を最大化しようとしていると述べました。

FSUだけでは、生体信号の微妙な変化によって大きな影響が示唆されることを発見したわけではありません。アルツハイマー病の早期兆候を検出する額帯型脳波ヘッドバンドから、アップルウォッチの心房細動およびパーキンソン病の症状検出機能（すでに医療機器としての規制承認を取得）まで、消費者向けウェアラブルデータと臨床結果の収束は急速に進んでいます。ただし、技術の進歩に関連するエコシステムはまだ形成過程にあります。

ブラックボックス、異質性は障壁。

ペンシルバニア大学の転化医学研究者であるカーステン・スカルケ博士は、Nature Communicationsに掲載された研究で、指定された一定期間における手首で測定された体温変化の微妙な違いによって、少なくとも73の疾患や状態がある程度予測されることを発見しました。

英国のU.K.バイオバンクデータベースの92,000人の参加者から1週間分のデータを使用して、Skarke氏と彼の同僚は73の疾患が温度のリズムの減少と有意に関連していることを見つけました。つまり、手首の温度測定の昼夜の差が小さい参加者ほど、これらの疾患の将来の発症率が増加していることを示していました。最も大きな関係性の中で、非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）はリスクが91％増加し、続いて2型糖尿病が69％、腎不全が25％、高血圧が23％、肺炎が22％でした。

Skarke氏は、「これらの調査結果は新しい健康モニタリング技術との結びつきの可能性を示しています」と述べています。

多くの消費者用トラッカーに搭載されている温度センサー技術（例：FitbitのいくつかのモデルやApple Watch 8, 9およびUltraシリーズ）は、Skarke氏のチームが見つけた結果を自宅の測定と臨床指導のより緊密な統合のための自然な伝達手段のように見えます。Skarke氏は、「将来的には、この情報を彼らの医療チームと一緒にデジタルバイオマーカーとして活用することができ、特定の疾患の発症リスクを理解し、治療や予防ケアの選択肢を調整するための手助けになるかもしれません」と述べています。

ただし、この可能性には重要な注意点があります。Skarke氏は、「さまざまな理由から、臨床医の間でこれらのデータを取り入れるためのためらいがまだあります」と語っています。彼は、「データを収集するさまざまなデバイスの異質性から始まり、それがいかに臨床データの解釈に寄与するかが明確ではないためです。もう一つの大きな課題は、知的財産の関連するブラックボックスです。それはビジネスモデルに合致し、ある程度は個人の睡眠や活動などについてより多くを理解することに役立ちますが、透明性が求められるデータにとっては障害となります」と述べています。

また、デジタルウェアラブルデータの迅速な臨床採用には、実験データの忠実度と透明性に関連する重要な障壁もあります。Skarke氏は、新しい治療法に関する伝統的に慎重な文化が関与していると述べています。彼は、「何かを臨床的に活用するためには、新しい分子性物質（新しい処方薬など）が最も良い参照点です。FDAの薬物開発プロセスが基準です」と述べています。

ただし、薬物開発に関する長期の試験手続きは、新しいデバイスの導入や既存のデバイスへの新機能の追加が行われる速度とは互換性がありません。したがって、デバイスの検証における概念的な厳密さは薬物開発に類似している必要があるかもしれませんが、タイムラインを大幅に変更する必要があります。

パンデミック時代の投資が顕在化。

ウェアラブルデータと生理学的状態の統合についての具体的な内容はまだ不明ですが、技術ベンダーや先駆的な科学者の双方がその重要性を認識し始めていることは、Skarke氏とKit Cangardel氏（コンサルティング会社Blue Matterのヘルステクノロジー担当副主任）の双方が証言しています。

「私はこの分野での活動が明らかに増えていると感じています」とCangardel氏は語り、「過去6か月間に比べてこの傾向がより頻繁に起こっています。ただし、この分野で進行している多くの投資は、パンデミックが引き金となっています」と述べています。

より能力の高いデバイスに投資する必要性がパンデミック中に高まったかもしれませんが、Cangardel氏は、この業界の”ビッグバン”はおそらく2018年に米国食品医薬品局（FDA）によりApple Watchの心房細動検出メカニズムが承認されたことだと述べています。彼女によれば、この承認により、重要なウェアラブルデバイスベンダーは賭け金が大幅に増加したことを認識したとのことです；Skarke氏とAngeles氏による最近発表された研究など、新たな研究結果はこれらのデバイスからのデータが重要な洞察を提供できることを明確にしています。 Cangardel氏は、次のフロンティアはこれらの結果を改善した健康と低コストを示す実用的なモデルに翻訳することだと述べています。

時間の問題でしょうか？

消費者用ウェアラブルデバイスのバイオセンサーと規制された医療機器の融合を取り上げた最近のブログシリーズで、Cangardel氏と共著者のDarya Volgina氏は、個人の健康データの受け入れを促進するための魅力的な経済学を述べています。「米国の住民のうち、新陳代謝が健康な人はわずか12%と推定されており、代謝の健康をサポートする解決策への重要なニーズがあることを示しています」と彼らは書いています。「これらの消費者は自分の健康を監視することに非常に意欲的であり、多くの人々がすでに消費者用ウェアラブルを使用して健康活動を追跡しているでしょう」と述べています。

医療機器大手のアボットは、この収束トレンドの最前線にあります。同社は、規制されたFreestyle Libre連続血糖モニター（CGM）の消費者向けアナログであるLingoを販売しています。この製品は、まだ密にフォローされていない疾病の微妙な早期兆候を示す可能性のある「大差の中」の人口の割合のためのデバイスの先駆者となっています。既に、慢性疾患を持つ人々はCGMなどのセンサーを用いた24時間監視を受けており、FSUのようなエリートアスリートのデータは専門の医療スタッフによって注目されています。

カンガルデル氏は、医療サービスの消費がリモートサービスに向かうシフトや臨床医と患者のより平等な「パートナーシップ」の変化により、ウェアラブルデータの最終的な組み込みとそのデータを利用して健康リスクを最小限に抑える可能性がほぼ確実であると述べています。

「全体的に見て、私たちが見ているのは健康の全体的な消費化です」と彼女は言います。「あなたの健康の記録保持者としての信頼は低くなり、パワーの中心は個人に向かっていく傾向があり、これらのツールがそれをサポートしてくれます。」

グレゴリー・ゴースは、科学と技術を専門とするCT州オークビル拠点の作家です。

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