パーキンソン病患者が明確に書くのに役立つペンをすでに見てきましたが、これは少し異なります。執筆中のユーザーの手の動きを評価することで、患者の状態が悪化する前に早期警告を発することができます。現在、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）のチェン・ジュン准教授らは、そのようなペンを開発中である。インクは入っていますが、実際には書けません。その代わり、パーキンソン病に関連した震えによって引き起こされる微妙な手の動きを検出できますが、症状が悪化するまで気づかれないことがよくあります。
連続螺旋を描くなどの筆記練習を通じて、パーキンソン病に伴う微妙な震えを検出できるペンの試作（写真） Jun Chen Lab/UCLA
ペンの磁気弾性チップは、小さな磁性粒子が埋め込まれた柔らかいシリコン マトリックスで作られています。ペン先のすぐ上、ペン軸の内側には、磁性流体インクが入った密閉されたインク リザーバーがあります。導電性の糸がバレルの外側に巻き付けられ、柔らかいポリマーグリップを覆っています。
ペンの模式図
ユーザーが筆記練習中に表面上でペン先を動かすと、ペン先が圧力を受けて圧縮され、磁性粒子の方向と間隔が変化します。これにより、ペン先の磁束が変化します。インク内の磁化粒子もインクがスロッシュするにつれて移動し、インク内の磁束が変化します。
これらの磁束変化の組み合わせにより、バレルを囲むコイルに電圧信号が誘導されます。コンピューターに接続された人工知能ソフトウェアがこれらの信号を分析し、ユーザーの手の動きを非パーキンソン病患者のベースラインの動きと比較します。わずかな揺れも感知できます。
この技術の実験では、被験者16名がペンを使って、連続的な波線を描く、連続する螺旋を描く、大文字の「MEGPEN」を書くなどの練習を行いました。ペンのソフトウェアは、パーキンソン病を患っていることが知られている 3 人の個人を平均 96.22% の精度で特定しました。
チェン教授は、「肉眼では見えない微妙な運動症状を検出することは、パーキンソン病の早期介入にとって極めて重要である。当社の診断ペンは、微妙な動きを捕捉するのに十分な感度を備え、手頃な価格で信頼性が高く、入手しやすいツールであり、資源に乏しい地域だけでなく、幅広い人々に適している」と述べた。
この研究は、最近『Nature Chemical Engineering』誌に掲載された論文で発表されました。
出典: UCLA サムエリ工学部