マイキー・キャンベル
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AppleがApple Watch向けに非侵襲性の血糖値モニタリングシステムを開発中との噂が流れる中、研究者たちは最先端のソフトウェア科学を駆使して、現世代のウェアラブル端末の心拍センサーが糖尿病の初期症状をうまく検知できることを証明している。
Apple WatchとAndroid Wearのユーザーを対象とした継続中の研究の一環として、アプリ開発会社Cardiogramとカリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者らは、DeepHeartと呼ばれるディープニューラルネットワークを訓練し、糖尿病患者と非糖尿病患者を85パーセントの精度で区別できるようにした。
この共同研究では、UCSF Health eHeart Studyに登録された14,011人のCardiogramユーザーから33,628人週分の健康センサーデータを取得しました。Cardiogramの共同創設者であるジョンソン・シェイ氏によると、この情報はDeepHeartの学習に使用され、糖尿病、高血圧、睡眠時無呼吸症候群、心房細動、高コレステロールの有無を問わず、被験者のサンプルがDeepHeartに提示されました。
「一般的なディープラーニングアルゴリズムは膨大なデータを必要とし、数百万ものラベル付きサンプルを必要とします。しかし、医療の世界では、それぞれのラベルは危険にさらされている人命を表します。例えば、最近心臓発作を起こした人や不整脈を経験した人などです」とシェイ氏は準備した声明で述べています。「この課題を解決するために、研究者たちは2つの半教師ありディープラーニング手法（『教師なしシーケンス事前学習』と『弱教師ありヒューリスティック事前学習』）を適用し、ラベル付きとラベルなしの両方の心拍数データを活用して精度を向上させました。」
シェイ氏は、糖尿病と自律神経系の相関関係により、DeepHeartは心拍数を測定することで糖尿病を検出できると指摘する。具体的には、糖尿病の初期段階になると、心拍数変動のパターンが測定可能な形で変化する。
この研究の成果とその後の研究論文（PDFリンク）は、水曜日にニューオーリンズで開催された第32回AAAI人工知能会議（AAAI-18）で発表されました。
Cardiogram社の最新の研究は、Appleが将来のApple Watchに搭載する非侵襲性血糖センサーを開発しているという噂が広がる中で発表された。現代医学の「聖杯」と称されるこのシステムにより、糖尿病患者は採血することなく血糖値を継続的にモニタリングできるようになる。
しかし、最新の報告によると、グルコース感知技術がリリースされるまでには何年もかかるとのことだ。
Cardiogramの共同設立者であるBrandon Ballinger氏はAppleInsiderに対し、Appleが血糖値モニタリング機能を内蔵したWatchモデルを発売すれば、DeepHeartは血糖値の測定を統合する準備ができていると語った。
「もしAppleが次期Apple Watchに血糖値モニターを搭載するなら、私たちはそれを試す最初の開発者になるでしょう」とバリンジャー氏は述べた。「まさにそのために、DeepHeartはマルチタスク（複数の健康状態を検知可能）とマルチチャンネル（複数のセンサーデータストリームを統合可能）の両方に対応できるように設計しました。」
25万人以上が積極的に利用しているCardiogramは、 DeepHeartを応用し、一般消費者向けハードウェアを用いて様々な心臓関連疾患の検出を可能にしました。直近では、CardiogramとUCSFの研究者が昨年5月に、Apple Watchが脳卒中につながる可能性のある一般的な不整脈である心房細動を97%の精度で検出できることを実証しました。数か月後、Apple自身もスタンフォード大学と提携し、独自の心房細動検出プログラム「Heart Health Study」を開始しました。
Cardiogramは2018年、深層ニューラルネットワーク技術を現実世界のシナリオに適用し、人命救助につなげるという目標を掲げ、研究活動をさらに拡大していきます。今年中にリリース予定の新機能の一つは、DeepHeartとのアプリ内直接統合です。これにより、より大規模なデータセットにアクセスし、統計精度を向上させることができます。
Cardiogramは、iOS App Store から 55.2MB の無料ダウンロードが可能です。
