こんにちは。データサイエンスチームの坂本と申します。TechBlog第四回では、日常生活中の心拍や睡眠などのデータを解析する意義や可能性について、分析者の視点からお話しします。
私たちは、スマートウォッチを代表とするウェアラブル端末で測定されたデータの解析を行っています。このデータ解析という行為を少し抽象的に言い換えると、「数字の羅列から意味を見つけ出す技術」であると表現できます。
そこから得られる「意味」とは、いったい何であり、何の役に立つのでしょうか？
心や身体の「調子のバロメータ」
私たちが主に取り扱う心拍・運動・睡眠のデータ*1は、いわば心や身体の「調子のバロメータ」です。
これは体温計のようなものだと考えると馴染みやすいかもしれません。37度の微熱だとか、39度近い高熱だといったように、自分の体調やしんどさを家族やお医者さんに伝える時の「言葉」になるものです。
もちろん、体温だけではわからないことも多いです。ですが咳が出る等の周辺の情報と組み合わせることで、その人の心や身体の状態への理解が深まり、病気の診断や、適切な薬の処方に貢献します。
デジタル生体データも、これによく似ています。自分の体の変化を数字でとらえることで、客観的に体調の変化を表すことができます。
病気と健康の「第三の情報源」
これまで、心身の調子は主に「本人の感覚」や「病院での検査」などで捉えられてきました。もちろん現在も、これらは様々な研究や病気の診断などで、最も重要なものとして考慮されています。
しかしその一方で、本人でさえ気づいていない心身の変化や、病院では見えてこない日常生活のしんどさといったものも存在します。それらは見落とされたり、診察の時間中だけで伝えきることが難しいために取りこぼされてきました。実はここに、「本来必要な情報の不足」が発生しています。
デジタル生体データは、いろいろな条件でデータを抽出したりすることで、本人も気づかないような「日々の調子」を捉えることができます。例えば「眠っている時に心拍数が急激に変化している」などは、本人であっても自覚が困難ですが、病気の診断や予防に重要な役割を果たしそうですよね。私たちデータ解析者は、こういった情報をうまく抽出し、わかりやすく活用できるよう、様々な解析をしています。ひとつひとつの開発と検証が進む中で、デジタル生体データは、「病気と健康の第三の情報源」として確立したものになってゆくだろうと予感しています。
データ解析の面白さと様々な工夫
さきほど、デジタル生体データは調子のバロメータであり、体温計のようなものであると表現しました。しかし、体温計の場合、「熱がある」というだけでは、原因が何かまではわかりません。
他方、デジタル生体データの場合、「心拍数が高くなっている」という情報から、その背景理由を推測したり、将来起きる出来事を予測できる場合があります。心拍数が上がる理由の代表例は「運動」「飲酒」「発熱」などですが、細かく分析を進めてゆくと、心拍数の「上昇のしかた」が全て異なっているということを発見(！)したりします。
データ解析では、こういった心拍数の「上昇のしかた」を特定し、データを上手に加工することで、「運動」「飲酒」「発熱」を判別できるようにしたりします。すると、「先月、何日間ほど発熱で寝込んでいたか」や「1ヶ月〜1年でどれくらいお酒を飲んでいたか」が分かるようになります。「風邪を引いて治ったと思っていたけれど、まだ完全には身体の状態が戻っていなかった」ということにも気がついたりします。こういった技術は、本人が生活を振り返ったり、誰かに伝える場合だけでなく、研究などにも応用できると考えられます。
また、スマートウォッチ等で測定されるデジタル生体データには、新しい第三の情報源としての利点がある一方で、いくつかの弱点もあります。着脱などによる測定データの欠落がその一例です。こういったデジタル生体データの特徴に対して、データ解析の視点からは「解析結果の品質を守るための取り組み」が必要になります。
例えば「睡眠不足」という情報を抽出したい時には、毎日の睡眠データが必要になります。しかし、寝ている時にスマートウォッチを外した日や、睡眠中に電池が切れてしまった時には、データの欠落が発生してしまいます。このような場合、データ解析者は「欠損補完」という技術でデータや解析結果の品質をカバーしようと試みることがあります。
欠損補完にも様々な手法が存在し、ケースバイケースで最適な方法が異なります。そこで、「わざとデータを欠落させて、欠損補完をした時の復元度合いを確認する」といった方法で、最適な欠損補完方法を検証したりしています。
このように生体データ解析では、工夫すればするほど様々な価値が出てきます。株式会社テックドクターには、心理学を勉強してきた私を一例として、様々なバックグラウンド／専門分野を持つデータサイエンティストが所属しています。それぞれの分析者が持つユニークな視点や、得意な技術を活かすことができる領域であり、そんなところも魅力のひとつです。
デジタル生体データの解析は可能性の宝庫
ここまでで紹介できたのはほんの一例に過ぎませんが、デジタル生体データの解析は可能性に満ちています。これからたくさんの発見があり、一つ一つの発見が実用化につながってゆくと予感しています。
実用化の領域は、一人ひとりが関心を持っている事柄(執筆者の場合は、ランニングで心肺機能が回復したかを確認したりすること)をセルフチェックしたり、病院での診察場面や、病気の予防や治療効果に関する研究など、様々だと考えられます。どのような応用例であっても、データや分析結果の品質を守る取り組みは、丁寧に進めていきたいですね。
自分自身の心身の調子を、家族や友人、お医者さんに話すとき。あるいは、研究という取組を通じて、一人ひとりの体験を世界に伝えてゆくときに。デジタル生体データが、「人と人とが理解し合うための言葉」として使われることを願っています。
書いた人：坂本
*1:※ 他にも、様々な種類のデジタル生体指標や、検査データ、アンケートデータなどを幅広く取り扱っています。
