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最近のレポートで、Appleは、自社製品に組み込まれた健康とフィットネス機能の開発に使用されている「厳格な科学的検証プロセス」について概説した。

Apple Watchのようなウェアラブルデバイスは、私たちの体を24時間体制でモニタリングし、健康に関する洞察をリアルタイムで提供します。これは医療技術における前例のない新たな進歩です。レポートで示されているように、Apple Watchが命を救ったという逸話からも、そのメリットはすでに明らかです。

しかし、逸話的な証拠は科学的研究とは異なります。最良の結果だけを恣意的に選択することで、逸話は全体像を見落としてしまう危険性があります。科学者は良い結果だけでなく、あらゆる結果に目を向けなければなりません。この点を念頭に、私はAppleの報告書で引用されている科学的研究を詳しく調べ、Apple Watchが私たちの健康にどのような影響を与えているのかを探りました。

Appleの健康とフィットネス機能の背後にある科学

報道によると、Apple WatchとiPhoneは健康とフィットネスの17の異なる分野をカバーする機能を提供しているとのことです。ここでは、マインドフルネスアプリ、アクティビティリング、睡眠トラッキング、心房細動検出の4つに焦点を当てます。

私は科学者ではないので、研究の質を判断することはできません。その代わりに、報告書が証拠としてどこに言及しているか、そしてその証拠が何を示唆しているかに注目しました。

Apple の完全なレポート「人々がより健康的な毎日を送れるようにする - 個人の健康、研究、ケアをサポートする Apple テクノロジーを使用したイノベーション」は、こちらから PDF 形式でダウンロードできます。

Appleのマインドフルネスアプリ

従来の医療か代替治療か?

報告書によると、マインドフルネスアプリは「心血管系の改善からストレス解消まで、マインドフルネス介入プログラムの広く認知された身体的および精神的健康へのメリットに裏付けられている」とのこと。

個人的には、瞑想とマインドフルネスには確かに効果があると思っています。しかし、私はそれらを主流の科学に裏付けられたものではなく、オルタナティブでニューエイジ的なものだとばかり思っていました。ですから、この報告書がどのような証拠を提示してこの主張を裏付けているのか、興味がありました。

この報告書は、アップルのものではなく、サードパーティのマインドフルネスアプリに関する研究を引用している。

Appleの報告書には、「iPhoneやApple WatchのCalmのようなマインドフルネスアプリは、様々なランダム化比較試験において、ストレスの軽減、疲労感の軽減、日中の眠気の減少、睡眠の質の向上につながることが確認された」と記されている。しかし、報告書に引用されているのは1つの研究のみであり、その研究はCalmアプリのみをテストしたものだった。

この研究では、研究者らは88人の大学生を無作為にテストグループとコントロールグループに分けました。テストグループは8週間、1日10分以上Calmアプリを使用しました。一方、コントロールグループの参加者はアプリの使用待機リストに登録されました。参加者全員が8週間の期間前、期間中、そして期間後にアンケートに回答しました。アプリを使用した参加者は、ストレスの軽減と「マインドフルネスと自己への思いやりの向上」を報告しました。

マインドフルネス研究の課題

この種の調査を行う際には、2つの課題があります。まず、「ブラインド」で行うことは不可能です。参加者はアプリを使用しているかどうかは当然知っています。また、参加者は結果を自己申告するため、私たちは彼らの報告に基づいてしか判断できません。

研究の著者らが指摘するように、これは「参加者がより好ましいと考える方法で回答する回答バイアス」につながる可能性がある。言い換えれば、参加者は研究者が聞きたいと思うことを言っているだけかもしれない。

Calm の研究の脚注には、主任研究者が研究発表のほぼ 1 年後に Calm の科学ディレクターに就任したことが記されている。

アップルの報告書では地元のラジオ局も引用している。

Appleの報告書は、マインドフルネスに関するもう1つの主張の根拠として、「多数の研究で、瞑想は高血圧、炎症性腸疾患、関節リウマチの患者の症状改善につながることが示されています」と述べている。

この情報源は、ボストン地域の地元ラジオ局であるWBURの記事でした。

WBURの記事は、代替・補完医療ジャーナルに掲載されたハーバード大学の研究に焦点を当てており、心身をリラックスさせる実践が血圧を下げる分子メカニズムを調査した。

同ラジオ局は、「この研究は規模が小さく、瞑想をしていない比較対象群も含まれていない。そのため、瞑想が血圧を下げるという絶対的な証拠にはならない」と指摘した。さらに、この報告書の著者は「ハーバード大学の同僚からしばしば厳しい批判を受けた」と付け加えた。

アクティビティリング

「より良い日」とは具体的にどのような日でしょうか。また、それをどのように測定するのでしょうか。

AppleのCEO、ティム・クック氏が2015年にアクティビティリングを発表した際、彼はこのリングが「より良い一日を過ごす」のに役立つと漠然と主張しました。「より良い一日」とは何かは主観的なものであり、科学的に定量化することは困難です。

先月のレポートでは、クパチーノはより具体的な主張を展開しました。アクティビティリングは「日常の健康とフィットネスを向上させる」機能の一つであると説明されていました。では、レポートはこれを裏付けるどのような証拠を挙げているのでしょうか？

フィットネスは動く、運動する、立つだけではありません

体力は、有酸素運動、筋力、骨の強度、柔軟性、バランスなど、多くの要素から構成されています。しかし、Apple Watchは手首から検知できるものしか測定できません。そのため、3つのアクティビティリングのうち2つ、「ムーブ」と「エクササイズ」は、同じ有酸素運動を異なる方法で測定しているのかもしれません。筋力トレーニング、バランス調整、ストレッチなどの運動量は手首から検知できないため、これらのリングからは何もわかりません。

3つ目のリングは「スタンド」の目標値を追跡します。座りっぱなしの生活習慣のリスクは十分に裏付けられています。しかし、1時間ごとに1分間立つ（スタンドリングの控えめな目標値）ことが、残りの59分間座っている場合、必ずしも効果があるとは限りません。

これらすべてを念頭に置いて、私がレポートで期待していた研究分野が 2 つありました。

1. 健康上の利点:リングを継続的に閉じるユーザーは、閉じないユーザーに比べて目に見える健康上の利点を享受できますか?
2. 行動の変化:アクティビティ アプリを使用すると、ユーザーはよりアクティブになり、その状態を維持できるようになりますか?

レポートでは最初の分野に関する研究は見つかりませんでしたが、2 番目の分野についてはブログ投稿が引用されていました。

Apple Watchで行動変容を促す

この報告書は、テクノロジーブログ「Apple World Today」の投稿を引用し、「参加者にApple Watchとインセンティブを提供することで、活動量が30～40%増加した」という主張を裏付けている。ブログ投稿は、健康保険会社Vitalityの依頼でランド研究所が実施した調査に言及している。

問題となっているインセンティブは、保険会社の顧客がApple Watchでアクティビティを記録することで獲得できるVitalityポイントです。Apple Watchは、保険加入時に消費者信用契約を結んで購入します。Vitalityポイントを多く獲得すればするほど、毎月の返済額が減ります。つまり、これは昔ながらのお金のインセンティブと言えるでしょう。

人々がお金と引き換えに行動を変えるという事実は、金銭的インセンティブなしに行動の変化をサポートする上で Apple Watch がどれだけ効果的であるかについて何も教えてくれない 。

睡眠追跡

睡眠段階の追跡はまだベータ版です

Apple Watchは、2020年にwatchOS 7がリリースされて以来、睡眠を追跡しています。しかし、一部のサードパーティ製睡眠追跡アプリとは異なり、内蔵の睡眠アプリは現時点では睡眠段階をモニタリングしていません。眠りに落ちた時間と目覚めた時間を記録するだけです。（業界では睡眠・覚醒追跡と呼ばれています。）

しかし、この秋、状況は一変します。報道によると、watchOS 9は「加速度センサーと心拍センサーからの信号を利用して、ユーザーがコア睡眠、レム睡眠、ディープスリープのいずれの状態にあるかを検出する」とのことです。

現在、watchOS 9はベータ版のままです。この機能を適切にテストするには、正式リリースまでお待ちいただく必要があります。

Apple Watchの睡眠・覚醒トラッキングに関する研究は提供されていない

この報告書には、Apple Watchの現在の睡眠覚醒トラッキングの精度に関する研究は何も引用されていません。そこで、Google Scholarで自分で調べてみることにしました。最も関連性の高い研究は、ペンシルベニア州立大学の研究者によるもので、Apple Watchのデータは「エポックレベルで参照デバイス（睡眠ポリグラム）と強い相関関係があり、既存の研究デバイスに匹敵するエポックごとの睡眠覚醒モデルの開発に使用できる」と結論付けています。

専門用語が多すぎるので、詳しく説明しましょう。エポックとは、科学者が睡眠を細かく区切った時間のことです。通常、20秒から60秒です。睡眠ポリグラフは睡眠追跡のゴールドスタンダードです。様々なセンサーからのデータを組み合わせて測定します。心電図は心臓の活動を測定し、動き検出器は手足と目をモニターし、頭部に電極を取り付けて脳の活動を記録します。

Apple Watchのような手首型デバイスのデータが睡眠ポリグラフの結果と強い相関関係にあるという事実は印象的です。しかし、研究者たちはAppleのSleepアプリではなく、独自の機械学習予測モデルを使用しました。この研究の著者のうち2人は、睡眠追跡アプリを開発するSleepspaceに所属していました。

睡眠トラッカーは不眠症の人にとって有益よりも有害でしょうか?

Apple Watchのような消費者向け睡眠追跡デバイスが何らかのメリットをもたらすかどうかは、依然として疑問が残る。オックスフォード大学の最近の研究では、睡眠追跡デバイスが睡眠不安を悪化させる可能性があることが示唆されている。

著者の一人であるオックスフォード大学のポスドク研究員マシュー・リード氏は、睡眠について知ることが本当に有益なのか疑問を呈した。彼は、睡眠不足は「睡眠不足による不安や気分の落ち込みを引き起こし、さらなる不眠につながる」と主張した。彼は、「睡眠デバイスは、普段は十分な睡眠をとっているが、より良い睡眠習慣を追跡したり確立したりすることに関心がある人にとっては有用かもしれないが、睡眠不足や精神疾患を抱えている人は避けた方が良いかもしれない」と結論付けた。

睡眠追跡は現在 Apple の注力分野となっているため、レポートではこれに関する議論や調査がさらに詳しく記載されていたら良かったと思います。

心房細動の検出

Apple Watchの不整脈通知

これまで見てきた機能とは異なり、レポートでは実際に、Apple Watch の心房細動検出の精度に関する詳細な研究を引用しています。

心房細動（略して「AFib」）は、心臓の心房室の拍動が速く不規則になることによって引き起こされる不整脈です。血栓、脳卒中、心不全、その他の心臓合併症を引き起こす可能性があります。

Apple は 2018 年に watchOS 5.1.2 で不整脈通知を導入しました。この機能により、Apple Watch が心房細動の可能性がある異常な脈拍を検出した場合に通知を受け取ることができるため、医師に診てもらうことができます。

報告書では、この機能に関する大規模な研究が引用されていました。非常に大規模な研究です。実際、これはこれまでに実施された心房細動のスクリーニング研究としては最大規模でした。

Apple Heart Study：史上最大の心房細動スクリーニング研究

Appleは2017年のイベントでApple Heart Studyを発表しました。スタンフォード大学がAppleのResearchKitフレームワークを使用して実施したこの研究の目的は、「Apple Watchは心房細動を検出できるか？」というシンプルな疑問に答えることでした。

米国のApple Watchユーザーで、心房細動の既往歴のない方々に、アプリをダウンロードしていただき、研究への参加をお願いしました。アプリが不整脈の通知をトリガーした場合、7日間装着する心電図パッチが郵送されました。心電図パッチは、胸に貼るスマートステッカーで、心臓の電気活動をモニタリングします。研究者たちは、これらのパッチから収集したデータを用いて、参加者が実際に心房細動を経験したかどうかを確認しました。

419,297人の参加者のうち、2,161人が試験期間中にアプリから通知を受け取り、パッチを受け取りました。残念ながら、パッチを受け取った人のうち、返却したのはわずか450人であり、返却されたパッチのわずか3分の1で心房細動が検出されました。

研究の著者らは、パッチのほとんどが通知を受け取ってから2週間後に装着されており、心房細動は症状が現れたり消えたりする可能性があると指摘しています。そのため、パッチで心房細動が検出されなかったという事実は、必ずしも最初の通知が間違っていたことを意味するわけではありません。さらに心強いことに、パッチを装着したままアプリから別の不整脈の通知を受け取った人のうち、78.9%のケースで、パッチによってApple Watchの心房細動の検出結果が裏付けられました。

不整脈通知がFDAの承認を取得

Appleは、この研究から得られたデータの一部を、不整脈通知機能の承認を得るために米国食品医薬品局（FDA）に提出しました。FDAのウェブサイトに掲載されている資料によると、この研究は「事前に設定された性能の最終目標を達成できなかった」とのことです。しかし、二次研究と追加解析により、「このデバイスの心房細動（AFib）検出における有効性を裏付ける」結果が出ました。

やはりアップルが資金提供したデータの追跡調査では、不整脈の通知が心房細動ではないことが判明した場合でも、多くの場合それは「おそらく何らかの臨床的注意を必要とする何か他のもの」であったことが判明した。

さらなる研究が必要

心房細動に関する最初の研究の著者らは、「無症候性心房細動の診断と治療のメリットについては依然として不確実性がある」と指摘しています。また、追跡調査では、心電図パッチは通知を受け取った人にのみ送信されたことが指摘されています。そのため、 Apple Watchで検出されなかった心房細動患者がどれだけいたかは不明です。この種の研究でよくあることですが、報告書はさらなる研究が必要であると結論付けています。

アップルの健全性報告書は賛否両論

総じて、Appleのレポートは玉石混交だと感じました。大規模な研究プロジェクトに裏付けられた本格的な健康機能が、裏付けとなる証拠がほとんど、あるいは全く示されていないウェルネス機能と混在しているのです。レポートで「多数の研究」と漠然と言及されている箇所については、それらの研究を引用してほしかったと思います。それらの研究が存在しないとは思っていません。しかし、関連する引用文献が含まれていれば、レポートははるかに有用で包括的なものになるでしょう。

全体的に見て、このレポートはAppleのいつもの高い基準を満たしていないように思います。情報源には3つの問題点があります。

1. 1. 不均一な編集:一部の情報源は、実際の調査そのものではなく、技術ブログや地元のラジオ局の記事を参照しています。
   2. 誤字脱字：情報源には不要なハイフンが散見されます。例えば、American Heart Associationは一貫して「American Heart Associa-tion」と表記されています。
   3. リンクなし：このようなPDFレポートは通常、一次資料へのリンクが付いています。URLがないため、すべての引用文献を探すのにGoogleを使う必要がありました。

これらの問題はさておき、Appleの報告書はApple Heart Studyなど、多くの印象的な分野を浮き彫りにしています。また、AppleのHealthKitやCareKitテクノロジーによって、患者が自宅で快適に治療を受けられるようになっていることなど、私がこれまで知らなかった興味深い点にも光を当てています。

Appleが健康・フィットネス製品において厳格な科学的検証プロセスに注力していることは称賛に値します。しかし、このレポートでは、その研究にもっと光を当てるべきだったと思います。

* Rouibi Dhia Eddine Nadjm によるオリジナル画像に基づく、CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0、ウィキメディア コモンズ経由