米国のインテリたちが、今日使われているかさばるワイヤー入りのキャップより簡単で、より速く、そして同じくらい信頼性が高く、それでいてずっとクールな脳活動測定方法を開発したと言われている。それは、印刷可能な一時的な「電子タトゥー」だ。
脳活動は脳波（EEG）で測定されます。EEGは、てんかん、睡眠障害、脳損傷などの診断によく用いられる検査です。非侵襲性ではあるものの、EEGキャップの装着には適切なフィット感を得るのにかなりの時間を要するため、患者にとって煩雑な検査となる場合があります。装着後も、確実に機能するのは数時間だけで、その後は導電性ジェルを再度塗布する必要があります。
今週発表された論文の中で、テキサス大学オースティン校とカリフォルニア大学ロサンゼルス校の科学者グループは、印刷された脳波技術によってこれらの問題の多くを解消できると主張した。
「EEGの究極の目標は、患者が臨床現場以外でも長期間装着でき、継続的なメンテナンスも必要としないセンサーです」と、プロジェクトの研究者の一人であるテキサス大学オースティン校のナンシュ・ルー教授は述べた。「私たちが開発したセンサーは、よりモバイルなEEGセンサーへの道を開くものです。」
ルー氏とチームのeタトゥーシステムは、生体適合性インクで作られた電極と接続部を皮膚に直接配置します。インクメッシュは、患者の頭部の3Dスキャンデータに基づき、この目的のために開発されたアルゴリズムを用いて5軸ロボットによって作成されます。
印刷可能なEEG電子タトゥーの配置方法 – クリックして拡大。
出典：Scalco de Vasconcelos他
「私たちの研究では、頭部の3Dスキャンと10個の電極の印刷は約15分で完了します」と研究者らは論文で述べています。全体のプロセスは最短15分で完了します。ただし、一つ注意点があります。患者は極度に静止していなければなりません。
「頭の動きにはランドマークの座標を更新するための追加の調整が必要で、動きごとに5分余計にかかる」と研究チームは述べ、患者のけいれんをより簡単に考慮できるよう、プリンターに視覚追跡システムを追加したいと付け加えた。
伸縮性のある導電性インク（短い髪型の上にも印刷可能）は乾燥すると、人間の髪の毛の半分の太さになり、「十分かつ安定した導電性」で24時間以上脳活動を記録できます。
スキャンが完了すると、電子タトゥーは石鹸と水、またはアルコールワイプで簡単に除去できます。
ボーナス：見た目もかっこいい
研究チームによれば、電子タトゥーの信号品質は、EEGのゴールドスタンダードであるウェットゲル電極と同等であり、さらに快適性も向上し、連続使用可能時間が長くなるという。
YouTubeビデオ
これらすべてに加え、上に提供されたビデオでわかるように、頭皮にかなりひどいタトゥーが入っている。気に入らない人がいるだろうか?
まず、この技術は長髪の人にはあまり効果がない、あるいは全く効果がないかもしれない。ルー氏はテキサス大学に対し、この問題を解決することがチームの次の課題であり、ロボットの指や櫛をプリンターに組み込んで、狙った部分の毛を分離できる可能性があると語った。
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印刷された電子タトゥーはウェットゲル電極よりも長時間安定した導電性を維持できるかもしれないが、それでも摩擦の問題は残る。寝ている人が寝返りを打つと擦り切れてしまう傾向があるため、睡眠モニタリングにはまだ適していないのだ。
それでもなお、「脳波測定用の電子タトゥーは長年の課題を解決します」と研究チームは結論付けています。「これは神経技術の新たな章を画すものであり、カスタマイズ性と精度を重視し、患者の健康状態を向上させ、医療従事者の労力を最小限に抑えるものです。」
この技術が商業化されるかどうか、またいつ商業化されるかは不明です。問い合わせましたが、本稿の公開時点では返答がありません。®
