Research press release

健康技術:スマホを利用した費用対効果の高い中耳機能検査法の開発

Communications Medicine

Health technology: New cost-effective smartphone test for middle ear function

新たに開発されたスマートフォン用アタッチメントを使って中耳の機能を検査できることを報告する論文が、Communications Medicine に掲載される。中耳は、我々が聞いている音が脳に伝わる過程で重要な役割を果たしている。このスマートフォンを利用したデバイスは、材料費(スマホ本体の価格を除く)が28ドル(約3600円)で、従来の検査デバイスが最大5000ドル(約65万円)であるため、資源に限りのある低所得国や農村地域で有用なデバイスとなる可能性がある。

ティンパノメトリーは、聴覚クリニックで使用される多くの検査の1つで、空気圧の変化に対する鼓膜の動きを測定することによって中耳の機能を検査する。ティンパノメトリーやその他のツールを用いて中耳の疾患を正確にスクリーニングできれば、専門医への紹介を適切に行えるようになり、耳の疾患を治療せずに放置した場合に起こりうる重篤な合併症の可能性を減らすことができる。既存のティンパノメトリー機器(ティンパノメーター)の購入には2000~5000米ドル(約26万~65万円)かかるため、世界の一部地域ではティンパノメトリーや高品質の聴覚補助装置の利用が制限されている。

今回、Justin Chanたちの研究チームは、スマートフォン用アタッチメントとして使用できるポータブルで軽量かつ低コストのティンパノメトリー機器を開発した。この機器は、外耳道を密閉して、中耳内の空気圧を変化させて、鼓膜の可動性の測定値(ティンパノグラム)を生成する。このアタッチメントの材料費は28ドルだった。

Chanたちは、シアトル小児病院(米国シアトル)の聴覚クリニックに通院する1〜20歳までの小児患者(合計28人)のうち50例の耳を対象として、このデバイスを検証し、5人の聴覚専門医が評価を行った。その結果、スマホを利用する検査装置の計測値のうちの86%が市販のティンパノメーターの計測値と一致した。今回開発されたツールのハードウエアとソフトウエアの設計は公開されており、誰でもデバイスを再現できるようになっている。

Chanたちは、この新しいデバイスが、特にスマートフォンの利用者が増加している低中所得国において、ティンパノメトリーを利用しやすくできる可能性があると結論付けている。このデバイスをもっと大きな集団(成人や年少乳児を含む)で評価するには、さらなる研究が必要となる。

A newly developed smartphone attachment can be used to test the function of the middle ear – which plays a vital role in conducting sounds that we hear – reports a study published in Communications Medicine. The smartphone-based device costs $28 for the materials (excluding the price of the phone) compared to traditional devices that can cost up to $5,000 to purchase, meaning this may be particularly useful in low-income countries and rural areas where resources are limited.

Tympanometry is one of a number of tests used in the audiology clinic and tests middle ear function by measuring movement of the ear drum in response to changing air pressure. Accurately screening for middle ear disorders using tympanometry, along with other tools, can improve referrals to specialists and may reduce the possibility of serious complications that can occur if ear disorders are left untreated. Existing tympanometry equipment costs between $2,000 and $5,000 to purchase, limiting the availability of tympanometry and access to high quality hearing care in some parts of the world.

Justin Chan and colleagues developed a portable, lightweight and inexpensive tympanometry system that can be used as a smartphone attachment. The device forms a seal with the ear and varies air pressure within the middle ear to generate a reading (tympanogram) of ear drum mobility. The material cost of the attachment was $28.

The authors tested their device in 50 ears from a total of 28 paediatric patients, aged one to 20 years, attending an audiology clinic at Seattle Children’s Hospital (Seattle, US) who were assessed by five audiologists. They found 86% of the readings from the smartphone-based device were in agreement with readings from commercial tympanometers. The hardware and software designs of the new tool are made openly available to allow anyone to reproduce the device.

The authors conclude that their device has the potential to improve access to tympanometry, particularly in low- and middle-income countries where access to smartphones is increasing. Further studies will be needed to evaluate the device in larger populations, including adults and younger infants.

doi: 10.1038/s43856-022-00120-9

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