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ノースウェスタン大学とシカゴのシャーリー・ライアン・アビリティラボの研究者らは、COVID-19に関連する初期の兆候や症状を捉えることができるウェアラブル無線センサーを開発した。

24時間365日装着可能なこのデバイスは、継続的なデータストリームを生成し、人工知能を用いて、微細ながらも命を救う可能性のある洞察を明らかにします。重要なデータギャップを埋め、従来のモニタリングシステムでは不可能な方法で咳や呼吸活動を継続的に測定・解釈します。

切手ほどの大きさで、柔らかく柔軟性があり、ワイヤレスで薄型のこのデバイスは、喉の付け根にある目に見える窪みである胸骨上切痕のすぐ下に装着されます。このデバイスはここから、咳の強さとパターン、胸壁の動き（呼吸困難または不規則な呼吸の兆候）、呼吸音、心拍数、体温（発熱を含む）をモニタリングします。そして、データはHIPAAで保護されたクラウドにワイヤレスで送信され、そこで自動化されたアルゴリズムが、迅速な遠隔モニタリングを容易にするためのグラフィカルなサマリーを作成します。

これらのデバイスは現在、シャーリー・ライアン・アビリティラボでCOVID-19患者と治療にあたる医療従事者によって使用されています。約25名の患者が2週間前から使用を開始しており、クリニックと自宅の両方でモニタリングされており、累計1,500時間以上、1テラバイト以上のデータが生成されています。

「米国医師会雑誌（Journal of the American Medical Association）に掲載された最新の研究によると、COVID-19感染の初期症状は発熱、咳、呼吸困難であることが示唆されています。私たちのデバイスは、呼吸数、音、活動を測定するのに最適な部位、つまり胸骨上切痕に装着されます。なぜなら、そこは皮膚表面付近で気流が発生する場所だからです」と、この技術開発を主導したノースウェスタン大学のジョン・A・ロジャーズ氏は述べています。「私たちは、最前線の医療従事者から寄せられた具体的なニーズに直接応えるため、カスタマイズされたデバイス、データアルゴリズム、ユーザーインターフェース、そしてクラウドベースのデータシステムを開発しました。私たちは、バイオエレクトロニクス工学の専門知識をパンデミックへの対応に全力で貢献し、現在展開可能な技術を用いて、実際の患者やその他の感染者にすぐに使用できるようにしています。この測定機能は、このデバイスプラットフォーム独自のものであり、手首や指に装着する従来の腕時計や指輪型のウェアラブルでは実現できません。」

「開発中の高度なアルゴリズムは、生データからCOVID-19に似た兆候や症状を、個人が認識するよりも前に抽出できると期待しています」と、アルゴリズム開発を主導するシャーリー・ライアン・アビリティラボの研究科学者、アルン・ジャヤラマン氏は述べています。「これらのセンサーは、最前線の医療従事者と患者の両方を守るための情報を提供する可能性を秘めています。適切なタイミングで介入を行うことで、感染リスクを低減し、より良い転帰を得る可能性を高めることができるのです。」

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