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公開：2025-04-26

東大とSIMPLEX QUANTUMが心不全早期発見AIを開発、携帯型心電計で91.6%の高精度検出を実現

text: XEXEQ編集部
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

記事の要約

• AIを活用した心不全早期検出システムを開発
• 単一誘導心電図から心不全重症度を91.6%の精度で分類
• 独自のHFインデックスによる数値化指標を確立

東大とSIMPLEX QUANTUMが開発した心不全検出AIシステム

東京大学大学院医学系研究科とSIMPLEX QUANTUM株式会社は、携帯型心電計で計測される単一誘導心電図を用いて心不全を検出するAIシステムを開発し、2024年4月24日に発表した。このシステムは心不全の重症度を91.6%という高い精度で分類することが可能であり、従来のCIEDに依存しない在宅モニタリングを実現している。^[1]

研究グループは9,518名の心不全患者と健康な参加者の心電図データを用いてAIモデルの学習を実施し、NYHA分類に基づく重症度の推定と独自のHFインデックスによる数値化を実現した。HFインデックスは血中BNP濃度と正の相関を示し、心不全の重症度を適切に反映する指標としての有効性が確認されている。

臨床研究では、入院治療を受けた心不全患者を対象に前向き観察研究を実施し、特異度87.5～93.8%という良好な判定精度を達成した。さらに、再入院前にBNPよりも早期にHFインデックスが上昇する症例も確認され、早期検出システムとしての有用性が実証されている。

心不全早期検出システムの特徴まとめ

BNPについて

BNP（脳性ナトリウム利尿ペプチド）とは、心不全の診断や重症度評価に用いられる血液検査の指標である。主な特徴として以下のような点が挙げられる。

• 心不全の重症度を数値化できる血中マーカー
• 心臓の負荷状態を反映する生理活性物質
• 心不全の診断・治療効果判定に広く活用

今回開発されたHFインデックスはBNP濃度と0.74という高い正の相関を示しており、従来の血液検査に頼らない新しい心不全評価指標として期待されている。心電図データからBNPと同等の評価が可能になることで、患者の負担軽減と医療コストの削減にもつながるだろう。

心不全早期検出AIシステムに関する考察

単一誘導心電図のみで心不全の重症度を高精度に判定できる本システムは、医療現場に大きな革新をもたらす可能性を秘めている。特に従来のCIEDに依存しない在宅モニタリングが実現することで、より多くの患者が継続的な健康管理を行えるようになるだろう。医療機関の負担軽減と患者のQOL向上という両面での効果が期待できる。

今後は心電図データの品質管理や誤検知への対策が重要な課題となってくるはずだ。特にスマートウォッチなどの一般向けデバイスから得られるデータの信頼性確保には、より詳細な検証と改良が必要になってくるだろう。データの標準化や品質保証の仕組みづくりが、システムの実用化に向けた鍵を握ることになる。

長期的には他の生体データとの統合やAIモデルの継続的な改良により、より包括的な心不全管理システムへと発展することが期待される。特に早期警告システムとしての機能を強化し、予防医療の領域でも活用できるようになれば、心不全治療のパラダイムシフトにつながるはずだ。

参考サイト

1. ^ PR TIMES. 「家庭で心不全を早期発見するAIシステムを開発 | SIMPLEX QUANTUM 株式会社のプレスリリース」. https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000030.000017238.html, (参照 25-04-26).
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