コンピューティング

AIウェアラブルがリアルタイム心筋梗塞検出を変革

公開日 2025年5月2日

更新日 2026年5月29日

著者

Gaurav Roy

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心血管疾患（CVD）は、心臓と血管に影響を及ぼす障害で、世界で最も主要な死亡原因です。

世界保健機関（WHO）によると、2019年にこれらの疾患で死亡したと推定される人数は約1800万人で、世界全体の死亡の約32％に相当します。そのうち、圧倒的多数（85％）が脳卒中と心筋梗塞によるものです。

特に、心筋梗塞を起こすと他の問題が生じます。実際、深刻な長期的健康状態を発症するリスクが大幅に高まります。

昨年初めにリーズ大学の研究者が実施した研究では、9年間にわたって入院した患者の記録145百万件以上を分析し、心筋梗塞を経験した人は、脳卒中、心不全、腎不全、重度出血、2型糖尿病、うつ病などのさらなる状態を、経験していない人に比べてはるかに高い率で発症することが判明しました。

これらの状態の中で、30％以上の患者が腎不全または心不全を発症しています。10％未満が再度心筋梗塞を起こしたものの、研究期間中に全原因で死亡したのは驚異的な38％に上ります。

米国に限定すると、心筋梗塞で死亡するのは40秒に1人です。米国では毎年約80万人が心筋梗塞を経験し、そのうち75％が初回の心筋梗塞で、残りは既に経験したことがある人です。

数年前の研究では、米国の心筋梗塞死亡率はカナダ、イングランド、オランダ、イスラエルといった他の高所得国と比較して実際に高いことが報告されています。

この研究は、2011年から2017年の間に、これらの国々で心筋梗塞で入院した66歳以上の患者データを調査しました。これらの国は医療制度が高度に発展し、行政データが入手しやすいものの、資金調達、組織、全体的なパフォーマンスに違いがあります。

調査結果は、米国の死亡率が「懸念すべきほど高い」ことを示しました。当時、テキサス大学医学部（UTMB）の内科教授兼部長であるピーター・クラム博士は、「米国は技術的に高度で新しく華やかなものに過度に注目しているように見える」と指摘し、さらに「人々を入院させたり退院させたりすることに注力するよりも、死亡率にもっと焦点を当てるべきだ」と述べました。

同国の医療は「良好」だと言われていますが、1年死亡率があまりにも懸念され、原因は不明です。クラム博士は「富の格差か？肥満率か？推奨薬を服用しないことか？分かりません」と語っています。

深刻な肥満の驚異的な増加

ペニントン生物医学研究センターの研究者が実施した最新の研究によると、米国では体格指数（BMI）の率が不均衡に増加していることが分かっています。

このため、研究者は2001年から2023年までの全国健康データ（NHANES）を調査しました。

データによると、正常体重（BMI 18.5〜24.9 kg/m²）および過体重（BMI 25.0〜29.9）の人数はこの期間で減少しました。

一方、米国成人の肥満率は過去20年で30％増加しました。しかし、最も重度の肥満患者数は210％というはるかに驚異的な増加を示しています。これはBMIが60 kg/m²以上の人々を指します。

「一般的な肥満はBMI30 kg/m²から始まりますが、BMI60以上の肥満の有病率にはあまり注目が集まっていません。このカテゴリは臨床的負担の増大、移動性の低下、医療費の上昇と関連しています。」

– フィリップ・シャウアー博士、ペニントン生物医学メタモール研究所所長

彼はさらに、この研究が極端な肥満の拡大を「分類」した初めての研究である重要性を指摘しました。シャウアーは次のように付け加えました：

「このカテゴリーの患者ははるかに大きな健康リスクと併存症に直面しているため、その重大性は過小評価できません。」

文脈を説明すると、BMI30 kg/m²の平均的な人は約30〜40ポンド（約13〜18kg）過体重です。一方、BMIがこれの2倍以上の人は200ポンド（約91kg）以上の過体重となります。

ここで重要なのは、極端な肥満は非常に稀であると考えられていたことです。これは明確な理解が不足していたためで、報告ではBMI30 kg/m²以上のすべての個人が一つのグループとしてカウントされていました。

しかし、この研究が示す状況ははるかに明確で、米国における極端な肥満のケースは現在、85万人以上と推定されています。

結果によれば、BMI50.0〜59.9 kg/m²のケースも増加しています。しかし、BMI60 kg/m²以上は、関連疾患リスクとの関係から深刻な懸念事項です。

このような極端な肥満の人は、しばしば移動できず、移動に支援が必要です。障害のために働くことができないだけでなく、重篤な病気の治療のために多数の入院が必要となります。

これは医療業界に深刻な懸念をもたらします。極端に肥満した患者は標準的な医療機器の重量制限を超えることが多く、生体画像や手術の複雑さが増すだけでなく、重量制限により、すでに併存症リスクが高い患者に対して通常の医療を提供することが困難になります。

「BMI60以上の肥満ケースの増加率は、医療提供者と政策立案者に対し、この状態がもたらす課題に対応するための必要なリソースとインフラを整備する緊急のメッセージを送っています。」

– ジョン・カーワン博士、ペニントン生物医学エグゼクティブディレクター

興味深いことに、極端な肥満のケースは、2型糖尿病および肥満の治療に使用されるグルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）ベースの薬剤の開発と処方とともに増加しています。

これらの薬剤は肥満問題への有望さを示していますが、BMI60 kg/m²以上の患者に対する有効性はほとんど不明です。これは、薬剤のランダム化比較試験が平均BMI37〜38 kg/m²の対象者でのみ実施されているためです。

肥満関連の心臓病死亡が増加

平均的な肥満だけでなく、極端な肥満ケースも米国で急速に増加しており、これは心血管疾患の主要なリスク要因です。

昨年の米国心臓協会（AHA）科学セッションで発表された予備的研究によると、1999年から2020年の期間に、肥満が原因の心臓病による死亡は米国で180％増加しました。

「肥満は虚血性心疾患の深刻なリスク要因であり、肥満の有病率が増加するにつれてこのリスクも驚異的な速度で上昇しています。」

– 研究主任著者アリーン・モヒン、ブラウン大学のポストドクター研究員

研究によれば、年齢調整後の男性の死亡率は243％増加し、女性は131％増加しました。

別の過去の研究では、メイヨークリニックの研究者が若年女性は「心筋梗塞後の重大な合併症リスクが高い」ことを発見しました。

若年女性は実際、男性よりも心筋梗塞で入院中に死亡する可能性が高いです。さらに、女性は心臓病のリスクプロファイルに独特の違いがあり、男性よりも心房細動、糖尿病、高血圧、貧血、過去の脳卒中を罹患しやすい傾向があります。

これらすべての要因から、心血管疾患をできるだけ早期に検出することが極めて重要です。

ここで、企業や研究者、科学者は人工知能を活用して心筋梗塞から人々を救おうとしています。AIの利用は医療を含むさまざまな分野で拡大しており、心臓に関連する疾患を含む病気の検出と予防にますます使用されています。

今年初め、英国心臓財団が資金提供した研究で、心電図（ECG）という心臓の電気信号の記録を用いて、心臓病リスクが高い女性患者を特定できるAIモデルが作成されました。

180,000人の患者（うち半数以上が女性）からの100万件以上のECGデータを分析し、特に女性患者向けに構築されたこのモデルは、医師が高リスクの女性をタイムリーに診断できるようにし、より良い治療とケアを可能にします。

研究は、女性はしばしば「医療専門家に誤診されたり、軽視されたり」しており、正しい診断を受けても推奨治療を受ける可能性が低いと指摘しました。「AI強化されたECGは女性の心臓健康に対するより微細な理解を提供し、心臓病リスクのある女性の転帰改善に活用できると考えています」と、研究リーダーのアルナシス・サウ博士（NIHRアカデミック臨床講師）は述べました。

1年未満前、スクリップス研究所の科学者チームは、わずか3つの電極のデータから完全な12リードECGを再現できるAIツールを報告しました。心臓専門医のエヴァン・ミューズは「これにより患者は非常に高品質で時間に敏感な臨床データを取得できるようになる」と述べました。

AI搭載ウェアラブルで心筋梗塞を検出

最近、ミシシッピ大学のエンジニアが、リアルタイムで心筋梗塞を正確に検出できる技術を開発しました。

ここでは、1秒でも重要であるため、心筋梗塞治療において決定的な違いをもたらす可能性があります。研究によれば、患者が治療を受けるまでの時間が長くなるほど死亡リスクが高まります。

つまり、診断が早ければ早いほど、介入が迅速に行われ、救える命が増えるということです。

「患者が心筋梗塞を起こした場合、早く治療すればするほど、永久的な損傷の可能性が低くなります。心筋梗塞には非常に時間に敏感な要素があります。」

– カセム・カリル、ミシシッピ大学電気・コンピュータ工学教授

この新技術は、従来の方法よりも速く、かつ正確に心筋梗塞を特定できるため、すべての違いを生み出します。また、カリルは「従来の方法と比較して、当社の技術は最大で2倍速く、依然として高精度です」と述べました。

心筋梗塞の検出性能向上に加えて、チームはデザインにも注力しました。「このデバイスを誰でも使える機械にしたいのであれば、軽量で経済的である必要があります」とカリルは指摘しました。

ソフトウェアとハードウェアの両面に焦点を当てることで、チームはシステム全体を最適化しました。

研究者はAIと高度な数学を活用して、ECGを評価し、発生時に心筋梗塞を特定するチップを構築しました。このチップは軽量かつエネルギー効率が高く設計され、ウェアラブルデバイスに組み込むことができ、92.4％という高い精度を提供します。カリル研究室の博士課程学生で共同著者のタマドール・モハイダットは次のように述べています：

「私たちはこれを実際的に実装したいと考えました。これはウェアラブルやモニタリングデバイスに組み込めるポータブルハードウェアです。」

リアルタイムで心臓のモニタリングを可能にすることで、彼らの手法は命を救う大きな可能性を示しています。

これは、しばしば医療施設で行われる現在の心筋梗塞検出方法とは異なります。現在、心筋梗塞が疑われる患者はまず血液検査やECGを受けて診断を受ける必要があり、その間に患者は貴重な時間を失い、生死を分ける重要な差となります。

心筋梗塞の場合、「数分、あるいは数秒の余分な時間が、症状が悪化する前に必要なケアを受けさせることになる」とカリルは述べました。ここで、電話や時計のようなウェアラブルデバイスは診断時間を短縮し、患者がより速く治療を受けられるようにします。

リアルタイムで心筋梗塞を検出するだけでなく、チームはこのデバイスの他の医療応用も検討しており、開発を続けています。これには発作や認知症が含まれます。「疾患や状態の検出はそれ自体に依存しますが、私たちはそれをより速く、効率的に行う方法を探求しています」とカリルは述べました。

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医療ウェアラブル産業への投資

医療ウェアラブル分野では、多くの企業がリアルタイムで健康をモニタリングできるようにしています。しかし、テック大手のAppleはウェアラブル健康デバイスを提供し、デジタルヘルス向上のためにAIに投資しています。したがって、将来的にはAIベースのECG検出機能を自社デバイスに統合する可能性があります。

Apple Inc. (AAPL )

AppleはApple Watchを通じてウェアラブル技術に関与しており、心臓健康を含む健康モニタリング機能を提供しています。Apple Watchは装着者の心拍を感知し、異常があると通知します。

このデバイスには電気心拍センサーを使用して心拍とリズムを記録できるECGアプリが搭載されています。記録を確認して不整脈の一種であるAFib（心房細動）を検出できます。ECG波形と症状はiPhoneのHealthアプリに保存され、医師と共有することも可能です。

スマートウォッチに加えて、同社はスマートグラス、スマートリング、カメラ付きAirPodsの開発も検討しています。

Appleは時価総額3.2兆ドルの巨人で、執筆時点の株価は207.40ドルで、年初来で約15％下落しています。EPS（TTM）は7.08、P/E（TTM）は30.13です。配当利回りは0.47％で、毎年増加が計画されています。

AAPL 価格チャート

財務面では、今週Appleは2025会計年度第2四半期（2025年3月29日終了）の結果を報告し、売上高が前年同期比5％増の954億ドル、希薄化後1株当たり利益が8％増の1.65ドルとなりました。Apple Watch、AirPods、アクセサリを含むウェアラブル部門の売上は5％減少し、75.2億ドルとなりました。

CEOのティム・クックは、サプライチェーンの最適化によりこの期間の関税の影響は「限定的」だったと報告しましたが、現在の四半期ではコストに9億ドルの増加が見込まれると述べました。