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パーキンソン病の兆候をセンシング

May, 30, 2022, Cambridge--ハーバードSEASの研究者は、筋肉の緊張を計測するためにエクソスートセンサを適用する。
 米国にはパーキンソン病の患者が約100万人いる。変性状態は、神経伝達物質ドーパミンを生成している脳のニューロンに影響を与える。これが、多様な仕方で筋振戦、四肢硬直、歩行困難といった運動機能に影響を与える。

現在、パーキンソン病の治療はない。現状の処置は、病気の進行について定量的なデータの欠如に制約されている。

MyoExoは、ハーバードSEASとWyss Instituteで開発された技術に基づいた移転を焦点にした研究プロジェクトであり、そのデータの提供を目標にしている。研究チームは、その技術を改良し、Harvard Innovation Labのベンチャープログラムの一貫としてビジネス計画の展開を始めている。MyoExoウエアラブルデバイスは、在宅設定の患者リモートモニタリングデバイス提供だけでなく、パーキンソン病の早期診断に役立つ感度も目標にしている。

「これは多くの人々に影響を与えている病気であり、これに取り組む主な治療は、過去数10年大きく変わっていない」とSEAS、Wyss Instituteの材料科学&機械工学研究助手、Oluwaseun Araromiは、話している。

MyoExo技術は、一連のウエアラブルセンサで構成されており、各々が筋挫傷、膨らみのわずかな変化を検出することができる。ウエアラブルデバイスに組み込まれると、データはAraromiが「筋肉中心生理学的シグネチャ」と説明するものを示すことができる。

「これの基礎となる有効技術は、対象の形状の小さな変化を検出するセンサである。パーキンソン病、特に後期には実際、運動障害として現れるので、形状変化を検出できるセンサは、人々が動く際の筋肉の形状の変化も検出できる」(Araromi)。

MyoExoは、SEAS他の研究成果である。2020年11月に弾力性のあるウエアラブルセンサに関する論文が発表された。同時期に、研究チームはその技術の医療応用に焦点を当て始めた。

「この超高感度センサが人が身につける何かに搭載されていると、その人の筋肉の膨らみ方を検出できる。それは、アプリケーション依存しない。それが、どこで最も重要になるかは正確には分からなかった。パーキンソン病の応用を考えついたのは、SeunとWyssの仲間である」と工学&応用科学Paul A. Maeder教授、Conor Walshはコメントしている。

Araromiは、MyoExoが3つの主要な利害関係者にとって価値があると見ている。製薬産業、臨床および内科医、それに患者。

「患者の中には、進行を追跡することに刺激を受けるものもいる。そうした患者は、実際に先週よりもよくなっているか、処方された運動の全てを行ったかどうかを知りたがる。そのウエアラブルデバイスは、一週間前に比べて、その症候学が5%低減したことを伝える。われわれの考えでは、それは、個人が継続して、処置計画に取り組むように奨励する何かである」。

Araromiは、2016年にSEASと Wyss Instituteにポスドク研究者として加わり、英国のブリストル大学から機械工学Ph.Dを取得、EPFLでポスドクを完了した。

センサ技術に関する同氏の関心はBiodesign と Microroboticsの研究に最適であり、同氏の初期の成果には、歩行を助けるエクソスートの開発支援が含まれる。

この技術は現在、人でテストする段階にある。Wyss Institute Validation Projectプログラムの支援を受けて、臨床的に関連のある指標の概念実証的検出を証明するためである。Araromiは、そのウエアラブルデバイスが、パーキンソン病の人とそうでない人の筋肉の動きの差を定量化できることを示そうとしている。そこから目標は、同デバイスが、その病気の人が初期なのか後期なのかを定量的に評価できることを示し、同時の処置に対する反応を示すことである。

「われわれは、われわれの技術を評価し、技術的アプローチを有効にし、この原初形態でもそれが現在構築中であることを確認している。われわれは一貫したデータと結果を得ることができる。これを小規模のパイロットフェーズで実行している。問題があれば、その問題を処理することができる。次に、もっと多くの人々に広げる。より多くのパーキンソン病の人々でわれわれのデバイスをテストする。われわれは、いくつかの重要な技術的マイルストーンに達し得ること、さらにより多くの関心を惹きつけ、投資とパートナーシップの獲得できると考えている。われわれは、これを実際に納得し、社会にも納得させられると考えている」(Araromi)。
(詳細は、https://www.seas.harvard.edu)