AIとGoogleチップの融合が糖尿病患者を多くの苦痛から救う

ウォータールー大学の研究によると、AIは糖尿病患者が自分の皮膚に穴を開けることなく血糖値を監視できるようにする可能性があるという。

糖尿病患者の多くは、血糖測定器に送る前に、1日に何度も指に針を刺して血液を一滴採取し、試験紙に滴下しなければなりません。しかし、この新しいシステムにより、この侵襲的な処置が不要になる可能性があります。

「実際に体液を採取することなく、体内の血液を感知したいのです」と、このプロジェクトを率いる工学教授のジョージ・シェイカー氏は述べた。「血糖値を継続的にモニタリングできるスマートウォッチとして実現できればと考えています。」

このアイデアは、Googleとドイツのハードウェア企業Infineonが開発したセンサーをベースにしています。Googleは2016年、25セント硬貨よりも小さなチップ「Project Soli」を発表しました。このチップは60GHzミリ波帯の高周波電波を発信し、ユーザーの手から反射する信号を測定して動きを追跡します。ウェアラブル機器、スマートフォン、コンピューター、自動車、IoT機器などに搭載できるよう設計されています。

国際モバイル・ヒューマン・コンピュータ・インタラクション誌に掲載された論文によると、研究者たちは、この技術を応用して、レーダー信号を人の指に照射することで血液の動きを感知できると考えている。彼らはGoogleのATAP Alphaプログラムから研究助成金を獲得し、このデバイスと開発キットへのアクセスを得た。

これまでの実験では、血液中の電気抵抗のレベルは、含まれる糖の量によって変化することが示されています。グルコースは血液の吸収と反射の特性を変化させ、その変化は反射波で測定できます。

その後、そのデータは多次元行列として処理され、ランダムフォレスト分類アルゴリズムに入力されます。「このアルゴリズムは、反射信号の振幅、位相、遅延、エネルギー、分散など、500以上の特徴を検査します」と、論文の筆頭著者であり、ウォータールー大学の非常勤助教授であるジョージ・シェイカー氏はThe Register紙に語りました。

最初の実験が成功した後、研究チームはさまざまなブドウ糖濃度の偽造血液溶液を使用して、特定の血糖値と相関する特徴をシステムに教える段階に移行しました。

訓練後、研究チームは10人のボランティアを対象にシステムをテストし、精度は約85%でした。ただし、テストは液体の血液サンプルを用いて行われたため、皮膚越しに血糖値を測定できる段階にはまだ達していません。「レーダーを用いて血液を観察し、変化を検知することが可能であることを示しました」とシェイカー氏は述べています。

次のステップは、結果を得るためにコンピューターに情報を中継するのではなく、チップ上で情報を処理する方法を開発することです。研究者たちはまた、インフィニオンと協力し、このデバイスをスマートウォッチに収まるサイズに小型化することを目指しています。

「今後5年以内にウェアラブルデバイスが市場に登場することを期待しています」とシェイカー氏は述べた。「課題はありますが、研究は非常に順調に進んでいます。」®