研究者らによると、携帯型の脳に着想を得たプロセッサーを用いて、過去の患者データから脳信号を分析し、人工知能によって全患者の発作の平均69％を予測することに成功しました。
この研究は、てんかん患者一人ひとりに合わせた発作予測の実現に道を開く可能性があります。
現在、世界のてんかん患者の3分の1は、薬物療法などで十分にコントロールできない予測不能な発作を抱えて暮らしています。この研究は、オーストラリアの25万人、そして世界中の6,500万人の生活を大きく改善する可能性があると、メルボルン大学グレーム・クラーク生物医学工学研究所所長で、メルボルンのセント・ビンセント病院の神経内科部長でもあるマーク・クック氏は述べています。
「てんかんは、非常に大きな支障をもたらし得る神経疾患です」とクック氏は述べています。
「患者によっては、運転免許の取得や水泳といった簡単な活動もできなくなります。この技術は、何百万人もの生活を改善し、世界で最も一般的でありながら治療が難しい慢性疾患の一つがもたらす身体的、精神的、経済的負担を軽減する可能性があります」と同氏は説明します。
患者の頭蓋内に設置した電極から収集された、世界で最も包括的なてんかん患者の脳波データセットを用いることで、この技術は患者一人ひとりのニーズに適応できると、同大学の生物医学工学部門長デービッド・グレイデン氏は述べています。
「患者の頭蓋内からデータを収集し、深層学習とAIを組み合わせることで、個人に固有の発作に先行する脳の状態や兆候を学習し、自ら訓練するシステムを開発できます」とグレイデン氏は述べています。
「私たちのアルゴリズムでは、即座に簡単に調整することもでき、警告の感度や発作のどれくらい前に知らせるかを患者が柔軟に設定できます」と同氏は述べています。
これまで、てんかん発作の予測研究には高性能コンピューターが必要でしたが、IBM Research-Australiaのブレイン・インスパイアード・コンピューティング担当マネージャー、ステファン・ハラー氏は、IBMの脳に着想を得たコンピューティングチップを使えば、装着可能なリアルタイム患者警告システムを開発できる可能性があると述べています。
「切手ほどの大きさで、補聴器と同程度の電力で動くコンピューティングチップにこの技術を実装することで、こうしたシステムがいつか実生活でどのように動作するかをシミュレーションできます」とハラー氏は述べています。
「この研究がいつか、てんかん患者に差し迫った発作を警告するだけでなく、時間とともに変化する脳の状態に絶えず適応する支援技術の開発に役立つことを期待しています」と同氏は述べています。
クック氏によると、患者一人ひとりのてんかん発作を確実に予測する方法の開発は、非常に複雑な研究分野でした。
「その大きな理由は、てんかんの現れ方が患者ごとに異なることに加え、脳信号も長期にわたって個人ごとに変化するためです」と同氏は述べています。
「発作が起きる前に必ず特定できると確信を持って言えるようになるには、まだ研究を積み重ねる必要がありますが、今回の結果は非常に有望です」とクック氏は述べています。
