UCSDの研究者がポケットを作成

カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者らは、ポケットに収まるほど小さく、スマートフォンに取り付けられる新しい種類の血圧計を開発した。

ジェイコブズ工学大学院のチームは、先週査読誌「サイエンティフィック・リポート」に掲載された論文で発明と発見の概要を発表した。

研究者らは、高血圧が世界中で予防可能な早期死亡や身体障害の主な原因であると指摘しています。 血圧のモニタリングは、子癇前症などの生命を脅かす病気のリスクにさらされている妊婦にとっても重要です。

カリフォルニア大学サンディエゴ校の電気工学およびコンピュータ工学の教授であり、この研究の著者の一人でもあるエドワード・ワン氏は、BPClip をより利用しやすくするための鍵として、BPClip の製造コストが低いことを強調しました。

BPClip の製造コストは 1 ドル未満ですが、カフ付きの従来の家庭用血圧計の価格は 30 ドルから 75 ドルかかります。

同氏は、最終的な目標は、使用されている従来の血圧計を置き換えることではなく、遠隔医療環境で簡単に使用できるオプションを作成したり、恵まれない地方や農村地域の人々に無料で提供できるオプションを作成することであると述べた。

同氏は、このような低コストのデバイスがあれば、人々が自分のリスクを評価し、血圧を測定する方法の仕組みを変えるのに役立つ可能性があると説明しました。

約 3 年間の開発を経て、UCSD の研究者らは、Android スマートフォンの前面カメラに取り付けるバネ付きのクリップと指プレートを 3D プリントで作成しました。 デバイスの使用中、電話画面には検査のプロンプトと血圧測定用のデータが表示されます。

「このシステムの良い点は、必要なのはカメラとフラッシュか光源だけだということです。ですから、どの携帯電話にもそれが備わっており、携帯電話の要件に特別な点は何もありません」とワン氏は語った。

BPClip で血圧を測定する鍵は、ユーザーが指にさまざまなレベルの圧力を加えるときのカメラのライトの明るさです。 ユーザーが BPClip を押すと、カメラのライトが指プレートのピンホールを通して輝きます。

ワン氏によると、血液はある程度の光を吸収するため、指に出入りする血液の量によって光の明るさが変動するという。

携帯電話のカメラは、ピンホールによって作成される円のサイズの変化に基づいて、加えられる圧力の変化を視覚的に捉えます。 たとえば、最大の圧力が加えられた場合、円は最も大きくなり、血液の流れが停止するため、明るい光は変動しません。

本当の目的は、血流の遮断がいつ起こるかを測定することだとワン氏は説明した。 BPClip が血圧を測定するために使用する科学的方法は、動脈に加えられるさまざまなレベルの圧力でどれだけの血液が流れるかを調べるという意味で、従来のカフモニターと似ています。

BPClip アプリケーションは、デバイスを押すユーザーの 20 個のデータ ポイントを収集し、それらのデータ ポイントのうち 18 個を使用して血圧測定値の推定値を確立します。

この研究は、最高血圧が 80 ～ 156 mmHg、最低血圧が 57 ～ 97 mmHg の参加者 24 名の結果に基づいています。

BPClip のもう 1 つの重要な特徴は、キャリブレーションが必要ないことだと Wang 氏は言います。 同氏は、腕時計など市販されている他のカフレス血圧モニターでは、ユーザーはまず従来のカフモニターを使用してベースラインの測定値を把握する必要があると説明した。

現時点では、BPClip はスクリーニングを行うのに十分な機能を備えており、たとえば血圧の急上昇をキャッチすることもできますが、誤差の範囲を半分に減らすためにはまだ改良が必要だとワン氏は述べています。

現在、チームはデバイスの仕組みを微調整して、ユーザーフレンドリーになり、データ収集の精度を向上させることに重点を置いています。 ワン氏は、これらの改善を支援するために最近連邦補助金の申請を提出したと述べた。

Wang は、The Design Lab の研究者と協力して、日常的に使用されているスマートフォンを利用するツールやデバイスを開発しています。 この研究室から生まれたもう 1 つのアイデアは、スマートフォンのカメラを使用して血中酸素濃度を測定することです。

しかし、これらのコンセプトを研究環境から商用製品に持ち込むのは簡単ではないため、Wang 氏は Colin Barry 氏と Chelsea Maples 氏と提携して、Billion Labs と呼ばれる独立したビジネスを立ち上げました。

ワン氏は、この小さな会社の目標は、研究室で開発されたBPClipのようなUCSDライセンスの技術を商用化し、あらゆる種類のスマートフォンで動作させるための手段として機能することだと述べた。

BPClip がどのように機能するかを概説した研究は、イーナン・スアン、コリン・バリー、ジェシカ・デ・ソウザ、ジェシカ・H・ウェン、ニック・アンティパ、アリソン・A・ムーア、エドワード・J・ワンによって発表されました。