コンピューティング

健康志向ウェアラブル、最新の進歩でますます実用的に

公開日 2024年7月3日

更新日 2026年6月1日

著者

Gaurav Roy

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ウェアラブル市場は活況を呈しています。今年の世界のウェアラブル出荷台数はすでに5億6000万台に達しました。これらのデバイスの販売から得られる収益は約750億米ドルに達しそうです。ウェルビーイングデバイスのユーザーあたり平均収益（ARPU）はすでに82.5米ドルを超えています。ウェアラブルのARPUが、2029年に61米ドルになると予測されるミルクのARPUをすでに上回っているという事実は、ウェアラブルが現代社会でどれほど普及しているかを示す一例です！

ウェアラブルがここまで人気を博した理由の一つは、医療分野での有用性です。ライフスタイル管理や在宅医療への関心が高まる中で、ウェアラブルはその空間と範囲に応えています。

予防医療の利点への認識が高まるにつれて、私たちの周囲で進化したニーズに応える役割を果たしています。

世界中の企業が研究開発に投資し、先進国や新興市場の大規模な人々のニーズに応える新しいソリューションの製造に取り組んでいます。以下のセクションでは、医療目的のソフトで軽量なウェアラブルモーションセンサーの開発に大きな可能性を持つあるソリューションについて議論します。

大きな静電荷を安定的に保持できるゲルエレクトレットの開発

NIMS、北海道大学、明治薬科大学の研究者チームが、大きな静電荷を安定的に保持できるゲルエレクトレットを開発しました。その後、チームはこのゲルと高柔軟性電極を組み合わせました。

その結果、人間の動きによって生じる低周波振動を感知し、出力電圧信号に変換できるセンサーが実現しました。

材料面では、研究チームは低分子量ゲル化剤を微量添加したアルキル–π液体からアルキル–πゲルを作製しました。この添加により、液体に比べて弾性貯蔵率が4000万倍に向上したゲルが得られました。さらに、充電されたこのゲルエレクトレットは、電荷の閉じ込めが改善された結果、基材に比べて電荷保持が24％向上しました。

チームがゲルエレクトレットを用いた柔軟電極で振動センサーを作製すると、17 Hzという非常に低い周波数の振動を感知し、600 mVという出力電圧を生成しました。これは、アルキル–π液体エレクトレットベースのセンサーに比べて83％高い数値です。

研究者は、研究の最終段階で得られたソリューションが、微細な振動やさまざまなひずみ変形に応答できるウェアラブルセンサーの開発に役立つと考えています。ただし、ゲルの電荷容量や電荷寿命、アルキル–πゲルの強度といったエレクトレット特性の改善が必要になる可能性があります。ゲルはリサイクル可能であるため、コスト効率の向上を図る目的で振動センサー材料として再利用することも検討できます。

このような医療ウェアラブルの開発を後押しする発明と同様に、すでに日常の予防医療を支援しているウェアラブルが多数存在します。以下のセクションでは、いくつかの具体例を取り上げます。

ウェアラブルヘルステクノロジーが個人の健康とケアへの責任感を高める方法

1585件のユニークレコードを分析し、ウェアラブルが医療の進歩に与える影響を調査した研究では、ウェアラブルが診断支援、行動変容、自己モニタリングを通じて個人をエンパワーメントできることが示されました。

特に、AppleのスマートウォッチやFitbitのアクティビティトラッカー、電解質レベルを検出したり血液中のがん細胞をスクリーニングできる専門医療デバイスなど、ウェルネスガジェットとして有名な消費者製品に注目しています。以下のセクションで、これらのデバイスのいくつかを詳しく見ていきます。

Apple Smartwatches

Apple Smartwatches (AAPL ) は、フィットネスとヘルスの側面を最も魅力的で直感的な方法で扱います。フィットネス面では、心拍ゾーンや特定の時間目標を設定するペーサー、カスタムワークアウトによるインターバルトレーニングパラメータなど、ユーザーが見たいすべての指標を正確にトラッキングします。

ヘルス面では、単一リードの心電図に相当するECGを生成できます。心拍数が高すぎる・低すぎる、あるいは不整脈が検出された際にユーザーに警告を発します。

さらに、就寝ルーティンの維持や睡眠トラッキングも可能で、REM、浅い睡眠、深い睡眠の各ステージに費やした時間をモニターできます。加えて、月経サイクルやメンタルヘルスに関する有益なインサイトも提供します。

Fitbit by Google

Fitbitはウェアラブルデバイスとアプリベースのヘルストラッキングサービスの両方を提供しています。物理的なウェアラブルにはスマートウォッチ、トラッカー、体重計が含まれます。Fitbitはトラッカーがこれまでで最も正確な心拍数を測定できると主張しています。Fitbit Aria Airは、体重を表示し、Fitbitアプリと同期させてBMIや時間経過によるトレンドを確認できる使いやすいスマート体重計です。

Wearables Detecting Electrolyte Levels

ジャーナル Natureが包括的なレビューを掲載しました。このレビューは、連続的・リアルタイム・非侵襲的に汗中の分析物を検出できるウェアラブル汗センサーについて述べています。これらのセンサーは、分子レベルでの人体生理に関する洞察を提供します。研究レビューは、これらのデバイスが「個別化ヘルスモニタリングに有望な応用が期待され、注目を集めている」と主張しています。

最も優れたウェアラブル汗センサーは電気化学センサーです。低コストで高性能を実現し、ミニチュア化により幅広い適用が可能です。ソフトマルチフルイディクス、マルチプレックスバイオセンシング、エネルギーハーベスティングデバイス、技術、材料の最新開発により、ウェアラブル電気化学汗センサーの互換性は近年大幅に向上しています。

Wearable Devices That Capture and Remove Tumor Cells

5年前の2019年、血流中の腫瘍細胞を捕捉・除去できる新しいウェアラブルデバイスに関する報告がありました。この血液濾過装置は、転移性がんの診断や治療に役立つ可能性があるとされています。

静脈から採取した血液を装置に通すと、腫瘍細胞を捕捉し、血液を体内に戻すことができました。腫瘍細胞を除去するがん治療装置としての機能に加えて、循環腫瘍細胞数を推定し、腫瘍の特性を把握する診断ツールとしても活用できました。

ミシガン大学化学工学准教授で本研究の共同執筆者であるSunitha Nagrathは、ウェアラブルの可能性について次のように語っています：

「まだ道のりは長いですが、最終的には手術で腫瘍を除去する早期段階のがん患者がこのデバイスを装着し、血液中の腫瘍細胞をできるだけ多く除去できるようになるでしょう。」

新たなソリューションや技術に関する研究が続く中、ヘルスケアウェアラブルに特化した企業が多数登場しています。

#1. Stryker

Strykerは世界有数の医療技術企業です。その技術ベースの医療ソリューションは、年間1億5千万人以上の患者の生活に影響を与えています。本社はミシガン州カラマズーにあり、1941年から医療技術分野に参入しています。時代の変化に合わせて、同社は多数のウェアラブルヘルスケアおよびケアマネジメントデバイスを開発してきました。

例えば、StrykerのMotionSense® with OrthoLogIQ®は、膝置換術後のリハビリを支援するウェアラブル遠隔治療モニタリングデバイスです。このデバイスは患者の回復情報を外科医やケアチームに直接送信し、理学療法エクササイズをカスタマイズすることで個別の回復プランを実現します。取得できる指標には疼痛スコア、可動域、創傷画像、日々の歩数などがあります。

2022年1月、Strykerは Vocera Communicationsの買収に関する最終合意を発表しました。買収に際し、Strykerの会長兼CEOであるKevin Loboは次のように述べました：

「Voceraは、介護者と患者の生活を向上させるデジタル志向を大幅に加速させるでしょう。」

Voceraの買収は、ウェアラブルヘルスケア領域におけるStrykerのリーダーシップを強化する重要なステップでした。Voceraが導入した新しい Minibadgeは、音声駆動型のウェアラブルデバイスで、モバイルワーカーが完全にハンズフリーでコミュニケーションできるようにします。

この小型軽量デバイスは複数の臨床・業務システムと統合でき、医療現場やその他のミッションクリティカル環境におけるフロントラインワーカーのコミュニケーションとコラボレーションを拡張します。ユーザーはVoceraのスマートフォンアプリと連携でき、モバイルデバイス間を迅速かつ簡単に切り替えてその時々のコミュニケーションニーズに対応できます。

SYK 価格チャート

同社の 2023年包括的レポート・ファクトシートによると、Strykerは世界売上額205億米ドル、研究開発投資額14億米ドルを記録しました。特許は約13,000件保有し、75か国で患者にサービスを提供しています。

#2. Medtronic

ウェアラブルヘルステック分野で地位を固めているもう一つの有名医療技術企業がMedtronicです。同社が提供する最も人気のあるソリューションの一つは、BioButtonマルチパラメータウェアラブルです。これは、皮膚温度、安静時呼吸数、安静時心拍数などのバイタルサインを継続的にモニタリングできる医療グレードのデバイスです。

このデバイスは手動でのバイタルサイン収集や記録時間を削減し、臨床的に有用な通知を提供しますが、ユーザーにアラーム疲労を与えることはありません。夜間のスポットチェックで患者の睡眠を妨げることやベッドサイドモニタからの切断が不要になることで、患者満足度が向上します。

BioButtonのようなデバイスは、個々の医療ニーズを満たすだけでなく、社会全体にも価値を提供します。例えば、外科病棟でのウェアラブルによる遠隔患者モニタリングは、患者の生理的悪化傾向を早期に検知し、早期介入を可能にします。

これにより、入院期間の短縮、計画外ICU入院の減少、迅速対応チームの稼働回数削減、合併症率の低下が期待されます。さらに広い視点から見ると、こうしたデバイスの使用は死亡率の低減にも寄与します。

Strykerと同様に、Medtronicもウェアラブル主導のヘルスケアに合わせた無機的成長戦略を採用しています。2022年8月、同社はBioIntelliSense（継続的ヘルスモニタリングと臨床インテリジェンスの企業）と戦略的パートナーシップを結び、米国内の病院および退院後30日間のホームケア向けにBioButtonの独占販売権を取得しました。