コロナ禍などを背景に、ウェアラブルデバイスが浸透しつつある
COVID-19流行による健康意識の高まりから、Apple Watchなどのスマートウォッチが医療目的で使用されるケースが増えつつある。また、普及しているデバイスはスマートウォッチだけにとどまらず、リストバンドやメガネなど様々な種類の「ウェアラブルデバイス」が一般社会に広く浸透し始めている。各種ウェアラブルデバイスがヘルスケア領域に与える影響の大きさは計り知れない。
前記事では、現在普及しているウェアラブルデバイスが収集しているデータの特徴と利用目的を分析し、どのような特徴を持った機器が優位性を獲得していくかについて議論した。
本記事では、現在普及しているウェアラブルデバイスとは異なるデータ・利用目的を有するものの中で、特にどのような機器が勢力を伸ばすかについて考察する。
現在普及しているデバイスは、健康維持・疾患管理目的で生理学的指標を測定している
現在普及しているウェアラブルデバイスは、体温・心臓の電位変化・血糖値などの生理学的指標を収集している場合が多い。これらは健康状態評価・心機能評価・糖尿病管理など、健康維持や疾患管理といった目的で活用される代表的な指標であり、医療機関などでも測定方法が確立されているデータと言える。このような項目を測定するウェアラブルデバイスでは、「データ収集の負担をいかに少なくしていけるか」という競争が起きている。
この競争の結果として、スマートリングやスマートウォッチといった低侵襲なデバイスや、埋め込み型の機器（インプランタブルデバイス）などの台頭が予想されている（詳細はこちらの記事をご参照いただきたい）。
すなわち、現状普及しているウェアラブルデバイスの価値は「医療機関などでも測定できるデータを、より負担の軽い形で測定できるようになること」だと言える。
今後伸びそうなデバイス(1)：新たなデジタルバイオマーカーを取得できる機器
しかし、（医療機関での計測を含めたとしても）現状測定可能なデータだけでは、健康維持や疾患管理といったニーズを完全に満たせるわけではない。臨床的な評価に活用できる有力な可視化手段・定量的な指標がまだ存在しない場合や、候補となる測定対象は提案されているものの測定方法が確立されていない場合も多い。
具体的には、痛みの定量的評価・感情やストレスの可視化・認知症進行度の評価などが挙げられる。これらは共通して以下のような特徴を持っている。
- その 症状 / 状態 が 本人以外にわかりづらい
- その 症状 / 状態 が 本人 / 周囲の人々 の生活の質に大きな影響を与える
- その 症状 / 状態 の 評価を必要とする人口が多い
- その 症状 / 状態 が 慢性的に続く / 何度も繰り返される
このような特徴を持つ領域に対して、近年のウェアラブルデバイスは「どれだけ効果的な新しいデジタルバイオマーカー（dBM）を確立できるか」を目指す方向での発展を見せ始めている(図1参照)。なお、デジタルバイオマーカーについては後に詳しく述べる。
これを実現するために有効な一つの手段が、AIの活用である。収集できた複数のデータをAIで解析することにより、それらのデータが新たに指標としての価値を持つようになる場合がある。
図1. ウェアラブル機器が取得するデータと発展方向性の関係
ウェアラブルデバイスはオンライン診療の立役者となる
コロナ禍を経て、日本国内でのオンライン診療への関心は高まっている最中だ。法整備のもと複数の事業者がプラットフォームを提供し始め、普及への準備が着々と進んでいる。医療機関に通院することなく医療の提供を継続するにあたっては、遠隔下の患者から情報を得る方法の確立が急務である。この観点で、各患者が自らの健康状態を自分の手でデータ化できるウェアラブルデバイスは大きな効果をもたらすと考えられている。
オンライン診療と相性が良い疾患は、生活習慣病などの慢性疾患である。状態が急変しにくい疾患であれば、医療機関以外での観察を続け、薬での治療を続ける形でも基本的には問題ない。このような疾患は患者数・受診回数の多さから医療費増大・医師不足助長の大きな原因ともなっており、これを削減する意味でもオンライン診療は有用だ。さらに、利用者の自己健康意識が向上するというメリットも期待されている。
したがって、前述した特徴のうち「評価を必要とする人口が多い」「慢性的に続く / 何度も繰り返される」といったものは、オンライン診療に適合している領域であることも示唆している。
なお、これらは現在普及しているウェアラブルデバイスの扱う領域にも見られる。高血圧症に対する血圧測定機器、糖尿病に対する血糖値測定機器、狭心症・心筋梗塞などに対する心電計などがこのような特徴を満たす。
以下、具体的な事例を紹介する。
1.1 痛みの客観的評価
痛みを客観的に評価することは難しい。「過去に感じた最大の痛みを10とすると今の痛みはどのくらいか」を答えてもらうNRS（Numerical Rating Scale）などの基準は存在するものの、患者本人の感覚に大きく依存したものが多く、課題である。
2020年7月、中外製薬は、ボストンに拠点を置くDTx企業・Biofourmis社と共同で、子宮内膜症に伴う痛みの客観的評価・疾患理解向上を目指すことを発表した。ウォッチ型のウェアラブルデバイス「E4」(米・Empatica社)を用いてデータを収集したのち、Biofourmisの提供するプラットフォーム「Biovitals」を用いて、AI解析・症状モニタリングなどを行なう予定だ。両社の目標は、このサービスによる痛みの客観的かつ持続的な評価方法の新規開発である。技術検証のために、120名以上の患者を対象とした治療介入を伴わないグローバル多施設共同観察試験も行われた[1-2]。
図2. Biofourmis社「Biovitals」使用イメージ
（https://www.fiercebiotech.com/medtech/biofourmis-chugai-to-develop-wearable-for-digitally-measuring-endometriosis-pain）
1.2 感情・ストレスの可視化
感情やストレスは本人にしかわからない側面が強く、本人の中でも定量化・可視化することが非常に困難である。一方で、そのマネジメントを効率的に行なうためには、何らかの指標によるモニタリングができる方が望ましい。
VIE STYLE株式会社は、ここに一石を投じる可能性がある。同社のイヤホン型デバイス「VIE ZONE」は脳波を取得するデバイス。外耳道から脳波を取得し、独自のAIエンジンで集中度・ストレス・疲労などを解析できる機能を持つ。現時点では適した音楽を流してストレスの軽減を導くソリューションを展開しているが、最終的にはうつ病・認知症・生活習慣病などを治療する役割を担っていくことも計画している[3]。
図3. VIE STYLE社のイヤホン型ウエアラブルデバイス「VIE ZONE」
（https://www.youtube.com/watch?v=M-Hdi9W6eRA&t=2s）
1.3 認知症の進行度評価
認知症のリスクや進行度評価については、患者数の増加や介護負担の増大などを受け、以下のように様々な取り組みが行われている。
- MRI検査などの脳画像検査に併用されるAIプログラム（Splinkなど）
- PHRや脳の健康度判定アプリを用いた取り組み（エーザイ×FCNTなど）
- 高齢者-医療者間の会話から認知症の可能性を検知するAIプログラム（FRONTEO）
- 電力センサーを通じて取得した住宅全体の消費電力量から個々の家電製品の消費電力量を推定し、認知機能低下を早期発見するためのスクリーニング法とする（東京電力パワーグリッド×エナジーゲートウェイ）
ウェアラブルデバイスを用いた取り組みも存在し、以下のような例がある。
MIG株式会社は、ヘッドマウントディスプレイを用いた認知症発症リスクの早期判定プログラム「Brain100 Studio」を提供している。本プログラムでは、アルツハイマーの神経破壊が最初に起きると言われる脳の部位（嗅内野）の機能である「空間ナビゲーション」をVRゴーグルによって測定できる。空間の中での自分の位置を認識する能力を測り、また生活習慣のヘルスチェックを同時に行うことで、脳健康スコア・脳健康年齢などが算出される仕組みだ[4]。
図4. MIG社のVRゴーグルを用いた認知症早期判定プログラム「Brain100 Studio」
（https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000006.000064325.html）
1.4 心疾患リスクの早期検出
次に紹介するのは、AMI社の心疾患診断アシスト機能付遠隔医療対応聴診器「超聴診器」。これは心音だけでなく心電図のデータも同時に収集することができる、ポータブル型のデバイスである。これらのデータを独自のアルゴリズムで処理することで、大動脈弁狭窄症などの心疾患の診断をより精緻に素早く可能とするツールとなっている。「心電+心音」という新しいdBMを作り出した同製品は、同社が展開する遠隔医療システム「クラウド健進」の軸となっており、オンライン診療の時代に新たな選択肢を生み出したと言えるだろう。
図5. AMI社「超聴診器」
（https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000006.000036655.html）
今後伸びそうなデバイス(2)：新しい治療価値を提供するDTxとしてのデバイス
今まで扱ってきたウェアラブル機器は主に健康維持や疾患管理といった目的で利用されていたものだった。一方、今後勢力を拡大するデバイスとして、新たな治療価値を提供するDTx（デジタルセラピューティクス）としての役割を果たす機器が考えらえれる。
特徴としては、VR・AR・AIなどの最新技術を活用している場合が多いこと、特にブレインテック領域のプロダクト（脳波・脳電流といったデータを基盤とするもの）が多いことなどが挙げられる。
2.1 精神疾患の治療
精神疾患の治療としては薬物療法や認知行動療法などがあるが、近年登場した選択肢として「VRによる患者の心への働きかけ」がある。
BiPSEEは精神疾患向けにVRを用いた新たな治療法を開発している企業。ネガティブな感情や事柄に対して繰り返し考えてしまう「反すう」という症状に着目し、これを抑制するために必要な自己肯定感をVR空間での没入やインタラクションにより醸成する手法をとっている。ここにおけるウェアラブルデバイスはVRゴーグルで、データ収集ではなく治療という価値を提供する。
図6. BiPSEE社のVR治療プログラム
（https://vrdtx.com/）
ジョリーグッドは「VRDTx」の開発によって新たな治療アプローチをVRで実現することを目指している企業。うつ病、統合失調症、社交不安障害などの精神疾患に対して、ヘッドマウントディスプレイで精神療法を提供している。2022年1月には、VRを用いたソーシャルスキルトレーニング（SST）のプラットフォーム構築について、大塚製薬との間で共同開発・販売契約を締結したことを発表した[6]。
図7. ジョリーグッド社のVRDTx
（https://vrdtx.com/）
2.2 片頭痛の改善
片頭痛（偏頭痛）患者にとって、治療選択肢の確保は大きな課題となっている。薬の効き具合が人によって大きく異なる、医師側の問題で普通の頭痛薬と片頭痛用の薬をうまく使い分けられていない、などの問題を払拭できる手段が求められてきた。そこで、海外ではさまざまな形状のウェアラブルデバイスによるデジタルソリューションが打ち出されている。一方、日本国内では薬やPHRが主なソリューションとなっている。詳細は「海外の片頭痛デジタルソリューションと日本の動向」を参照いただきたい[7]。
2.3 いびきの低減
株式会社oneAは、いびきを検知し睡眠時の呼吸をサポートするウェアラブルデバイス「Sleeim」を提供いている。首に装着した状態で寝れば、いびき・無呼吸を検出するとデバイスが振動し、通常呼吸への回復をサポートするという仕組みだ。また、アプリにその回数などが記録されるため、改善に向けてのモチベーションも維持しやすい[8]。
図8. oneA社のいびきケアウェアラブルデバイス「Sleeim」
（https://www.atpress.ne.jp/news/305908）
2.4 注意力・運動パフォーマンスの向上
2022年3月、脳刺激技術を活用した事業を展開するGhoonuts社が、アシックスとの共同研究の開始を発表した。同社が開発するヘアバンド型のデバイスは、頭蓋骨の上から微弱な直流電気を流して脳に刺激を与えることができるという。まずは脳への電気的刺激が貢献しうる「注意力」「運動パフォーマンス」の向上について効果検証を行なうとしている。将来的には認知症の予防・改善の可能性についても研究していく予定である[9]。
今後伸びそうなデバイス(3)：行動学的指標を活用した高齢者向けデバイス
dBMには生理学的指標と行動学的指標がある
dBM（デジタルバイオマーカー）とは、「臨床的な評価を目的に各種のデジタルデバイスを用いて客観的・定量的に収集・測定された生体データ」である[10]。この定義に照らせば、ウェアラブルデバイスで収集されているデータの多くはdBMに該当する。詳細は「治療用アプリと並ぶ注目領域・デジタルバイオマーカー(dBM)とは何か？」をご参照いただきたい。
dBMは生理学的指標（心拍・脈拍・血圧・心電図・皮膚電気活動・血糖値など）と行動学的指標（歩行・運動・発話・視線など）に大別される[11]。前記事および本記事で話題としてきた項目は生理学的指標が多かったが、行動学的指標を活用したウェアラブルデバイスもいくつか認められる。
介護領域の中でもリハビリの需要は大きく、ウェアラブル機器による行動学的指標の収集が活用され始めている
その中でも、リハビリ・介護などの領域における対高齢者ソリューションとしてのデバイスが今後伸びを見せると考えられる。2019年度の医療費の疾患別内訳を見ても、ここまで見てきた生活習慣病・精神疾患・脳神経系疾患などと並んで筋骨格系疾患の占める割合は大きい。筋肉や骨の疾患の多くは加齢に伴って発症するため、介護領域の中でも高齢者向けのリハビリは特に重要な要素となっている[12]。
図9. 傷病別分類ごとの医科診療費
（厚生労働省「令和元（2019）年度国民医療費の概況」をもとに作成）
このような背景から、加速度センサー・ジャイロセンサーなどを搭載したウェアラブルデバイスにより身体の動きなどの行動学的指標を取得し、リハビリの評価や実行に用いる事例が見られている。また、高齢者の健康を見守るためにウェアラブル機器が利用される例もあるなど、可能性は広がっている。ただし、国内での事例はまだ少なく、現場でこのようなテクノロジーが受け入れられていくという確証はない。
いくつかの事例を紹介する。
3.1 リハビリの評価
株式会社 Moffは、自社開発のウェアラブルリストバンド「モフバンド」およびアプリでリハビリを可視化するサービスを提供している企業。モフバンドは、3Dモーション認識技術を基盤として自由な動きをリアルタイムに定量的に評価できるデバイスである。介護事業所、訪問看護ステーション、リハビリ専門職に向けて、介護予防プリグラムやリハビリ支援アプリ、身体機能見える化サービスなどを展開している。
図10. Moff社の介護予防プログラム「モフトレ」
（http://www.moff-training.jp/）
3.2 他者との共同リハビリ
2022年1月、スウェーデンのヘムVR株式会社が、VRでどこにいても同じ空間でフィットネスバイクができるサービス「hemVR」の販売を開始した。付属のセンサーを靴下に装着しVRヘッドセットを頭につけることで、仮想空間内で運動を楽しむことができる。フレイル予防の３本柱のうち「運動」「社会参加」をカバーするべく、VR空間内で他の人と一緒に運動できるソリューションを打ち出した形だ[13]。（2022年10月現在、プレスリリースに掲載されていたAmazonのリンクでは販売が終了しているようだった。）
図11. hemVR社のエアロバイク用VRセット「hemVR」
（https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000002.000093668.html）
3.3 高齢者の健康を見守る
エレクトロニクス国際見本市「CES 2020」で、CarePredict社の「CarePredict Tempo」がイノベーションアワードのWearable Technologies部門賞を受賞した。このウェアラブルデバイスは手首に装着するタイプのもので、高齢者の食事、睡眠、料理、トイレなどの日常生活動作と行動パターンを取得する。これらのデータは専用のアプリで家族に共有され、アラートがあれば家族に自動で通知される。浴室、寝室、台所、居間などに取り付けられるビーコン（Beacon）と組み合わせることで機能する形だ[14]。
図12. CarePredict社「CarePredict Tempo」
（https://fabcross.jp/news/2020/20200114_Tempo.html）
まとめ
- 今後伸びそうなウェアラブルデバイスとして、オンライン診療で恩恵を受けるような、患者数の多い慢性疾患領域の機器が考えられる。代表例は、生活習慣病や認知症などである。中でも、AI分析などを通じて新しいデジタルバイオマーカーを取得できるものは期待が大きい。
- DTxとして使われるデバイスでは、精神・神経系領域に対するVRの利用、ブレインテック（脳波・脳電流の活用）などが勢いを強めている。
- 行動学的指標を取得するウエアラブル機器が介護領域などに導入される可能性にも注目しておきたい。
参考文献
- 中外製薬とBiofourmis、デジタル技術による子宮内膜症に伴う痛みの評価法の確立を目指す｜Biofourmis Inc.のプレスリリース | https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000001.000062279.html
- 「痛み」をAIとウエアラブルで評価へ、中外製薬が米デジタル治療企業とタッグ | 日経クロステック（xTECH） | https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/08423/
- 【第2回】＜約5兆円に急成長する巨大市場に挑む＞脳波を“耳”から読み取り、脳科学を社会実装するブレインテック企業「VIE STYLE」 | FUNDINNO | https://fundinno.com/projects/265
- 認知症発症リスクの早期判定プログラム「Brain100 studio」をMakuakeで販売開始 ｜MIG株式会社のプレスリリース | https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000006.000064325.html
- 精神科領域におけるVRを用いたソーシャルスキルトレーニングのプラットフォーム構築についてジョリーグッド社と共同開発・販売契約を締結 〜第一弾はVRで統合失調症患者さんの社会復帰を目指す〜 | 大塚製薬株式会社 | https://www.otsuka.co.jp/company/newsreleases/2022/20220127_1.html
- 医薬品開発におけるデジタルバイオマーカー（dBM）の利活用と要件 | 日本製薬工業協会 医薬品評価委員会 臨床評価部会 | https://www.jpma.or.jp/information/evaluation/results/allotment/rfcmr0000000216e-att/digital_biomarker_202204.pdf
- 海外の片頭痛デジタルソリューションと日本の動向 | Healthtech DB ~ ヘルスケア・医療特化型ビジネスメディア ~ | https://healthtech-db.com/articles/migraine-digital-solution#MuaXp
- いびきを検知し睡眠時の呼吸をサポートするウェアラブルデバイス『Sleeim』、第5回 福利厚生EXPO(春)へ出展｜株式会社ｏｎｅＡのプレスリリース | https://www.atpress.ne.jp/news/305908
- Ghoonutsとアシックスが脳への電気刺激技術を用いたサービスに関する共同研究を開始｜Ghoonuts株式会社のプレスリリース | https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000004.000089676.html
- 医薬品開発におけるデジタルバイオマーカー（dBM）の利活用と要件 | 日本製薬工業協会 医薬品評価委員会 臨床評価部会 | https://www.jpma.or.jp/information/evaluation/results/allotment/rfcmr0000000216e-att/digital_biomarker_202204.pdf
- 日立評論：デジタルバイオマーカー活用を通じたQoL向上と高齢者向け予防支援 | 日立製作所 | https://www.hitachihyoron.com/jp/archive/2020s/2022/02/02a05/index.html?WT.mc_id=ksearch
- 令和２年度補正遠隔健康相談事業体制強化事業 （医療・ヘルスケアにおけるデジタル活用等に関する現状及び調査事業）調査報告書 | みずほ銀行産業調査部 | https://www.meti.go.jp/meti_lib/report/2020FY/000199.pdf
- スウェーデン発の介護/リハビリに使えるVRが1月31日に新発売。離れた家族と同じ空間で一緒に運動が可能に｜hemVR ABのプレスリリース | https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000002.000093668.html
- AIで高齢者の健康を見守るウェアラブルデバイス「CarePredict Tempo」#CES2020 | fabcross | https://fabcross.jp/news/2020/20200114_Tempo.html
