「血糖を測る」スマートウォッチ:物理的に不可能な理由と、その危険性
手首の一般的な光学センサーが血糖を測れないのは、アルゴリズムが未熟だからではなく、必要な信号をそもそも取得していないからです。物理的な理由、最新の再解析、FDAの立場、そして実際に使える手段を解説します。
オンラインの販売サイトには「穿刺なしで血糖を測定」とうたう時計やリングが何十種類も並んでいます。価格は50ドル程度から、インターフェースも説得力があります。数値のタイル、1日のグラフ、さらには「キャリブレーション」まで。長時間のトレーニングで栄養補給を管理している人ほど、心を惹かれるのは当然でしょう。問題は、そのタイルに出ている数値が測定されたものではないという点です。それは計算された値であり、しかも元になったデータには血糖の情報がまったく含まれていません。
本記事は教育目的であり、医師の診察に代わるものではありません。糖尿病がある方は、インスリンや薬剤の用量に関する判断を、承認された血糖測定器または持続血糖測定(CGM)システムの値のみに基づいて行ってください。
通常の光学センサーが血糖を捉えられない理由
一般消費者向けの時計には光電容積脈波法(PPG)センサーが搭載されています。LEDとフォトダイオードの組み合わせです。約525 nmの緑色は脈拍用、約660 nmの赤色と約940 nmの赤外は酸素飽和度用。これらの波長はヘモグロビンとオキシヘモグロビンに合わせて選ばれており、ブドウ糖に合わせたものではありません。
生理的濃度のブドウ糖は、光をきわめて弱くしか吸収しません。濃度でいえば0.1%程度の水溶液です。シリコンフォトダイオードが動作する近赤外領域では、ブドウ糖の吸収帯は弱く、はるかに強い水・ヘモグロビン・脂質・タンパク質の吸収帯に完全に埋もれてしまいます。
ブドウ糖について情報を持つ吸収帯は別の場所にあります。C–O結合とC–C結合が振動する8〜12 µmの中赤外「指紋領域」と、ラマンシフトです。そこに到達するには量子カスケードレーザーや、専用の光学系を備えた高出力レーザーが必要です。50ドルのリストバンドにそれが入っていることはあり得ません。
これが心拍数の話との決定的な違いです。心拍では信号が実在していて、ただ弱くノイズに埋もれているだけなので、優れたアルゴリズムが取り出せます。血糖では信号そのものが存在しません。
データの再解析が示したこと
もっとも説得力のある裏づけは、物理ではなく統計から出てきました。
研究者らは公開データセットBIG IDEAs Labを使いました。参加者15人が、それぞれ持続血糖測定システムDexcom G6と研究用リストバンドEmpatica E4を同時装着したものです。E4は一般的な時計よりはるかに多機能で、脈拍、皮膚温、皮膚電気反応、体動を記録します。
要点は、検証をどう行うかにあります。全参加者のデータを混ぜてランダムに学習用と検証用に分けると、モデルは各人の個人的な「ベースライン」を覚えるだけで、見栄えのよい精度が出ます。これがデータリークであり、派手なデモンストレーションの大半はまさにこれに乗っています。
再解析の著者らは被験者単位の分割を採用しました。同一人物のデータが学習と検証の両方に入らないようにしたのです。そのうえで、勾配ブースティング、全畳み込みネットワーク、時間畳み込みネットワークという3つの異なる系統のモデルを検証しました。
3つとも、まったく同じ天井にぶつかりました。これは本質的な意味を持ちます。原理の異なるアーキテクチャが同じ結果を出すとき、限界はモデルではなくデータの側にあるからです。
どの程度悪かったのか。リストバンドのみによる推定の誤差は約22.6 mg/dLで、時刻から推測した場合や集団平均を当てはめた場合と統計的に区別できませんでした。脈波、皮膚温、皮膚電気活動、加速度計をモデルに追加しても、誤差は13.56から13.60 mg/dLへ動いただけで、実質的に何も変わりませんでした。
著者らの表現に解釈の余地はありません。手首から得られる信号はブドウ糖について情報量ゼロであり、センサーフュージョンは、そもそも記録されなかったものを復元することはできない、というものです。
規制当局の見解
FDA、2024年2月21日付の安全性に関する注意喚起。同庁は、皮膚を穿刺せずに血糖値を測定または推定することを目的としたスマートウォッチおよびスマートリングについて、いかなる製品も認可・許可・承認していないとしています。この警告はブランドを問わず適用され、監視の結果、数十社が多数の商標名でこうした機器を販売していることが判明しています。
リスクの記述は厳しいものです。不正確な数値はインスリンや血糖降下薬の誤った用量につながる可能性があり、その結果として数時間のうちに意識混濁、昏睡、死亡が起こり得るとしています。
ドイツ、Bundesnetzagentur、2026年2月。小売での検査で、同庁は約2,100機種を確認し、そのうち58%が要件を満たしていませんでした。2025年には、基準に適合しない電子製品770万点の販売を差し止めています。とくに指摘されたのが、血糖測定機能が見せかけにすぎない時計です。関係のないセンサーの値や推定値から数値を作り出し、それを本物として表示していました。こうした機種は欧州の緊急警告システムSafety Gateに登録されています。
実際にどうなるかを示したのが、安価な時計Kospet iHeal 6を検査室の血糖測定器と比較した独立テストです。この機器は低血糖も高血糖もまったく検出できませんでした。実測10.4 mmol/Lのときに5.7、2.3 mmol/Lのときに7.0と表示。つまり、何が起きていようと「正常値」を出し続けていたわけです。2024年3月、メーカーはこのモデルの生産終了を発表しました。
実際に機能するもの、そしてまだ存在しないもの
ここは両方向に正直であるべきです。「そんな技術は存在しない」という言い方は強すぎます。本格的な手法は存在し、臨床データもあります。存在しないのは、承認された製品のほうです。
DiaMonTech(ドイツ)は、査読論文で最も強い結果を出しています。手法は量子カスケードレーザーを用いた中赤外の光熱分光法、つまり消費者向け光学系が届かない、まさにその8〜12 µmの領域です。Kaluza らの研究(Communications Medicine、2025年)では、ウルムの糖尿病技術研究所での前向き研究として参加者36人を対象とし、初期の持続血糖測定システムに匹敵する精度が示されました。ただしこれは据置型の装置であり、リストバンドではありません。腕時計版は存在しません。
Apple はシリコンフォトニクスによるプログラムを進め、2023年には原理実証が報告されましたが、試作機はiPhoneほどの大きさで、腕ではなく上腕に装着するものでした。公式の見解は「製品化まで何年も、実現するとしても」というものです。Samsung はMITと共同でラマン分光法を研究し、開発中と表明していますが、製品はありません。「手首の上の検査室」を約束していたRockley Photonics は、商用機器を出さないまま2023年に破産手続きを経ました。
高周波を用いる手法(Know Labs、Afon、Hagar)は悪くない数値を主張していますが、対象は5人程度の小規模サンプルで、主として自社資料によるものです。承認を得た企業はどこにもありません。
この分野の歴史は長く、教訓に満ちています。GlucoWatch は2001年にFDAの承認を得ましたが、皮膚刺激、3時間のウォームアップ、急激な変動を追えないことを理由に市場から姿を消しました。Google/Verily のコンタクトレンズは2018年に終了。涙液中のブドウ糖と血糖の相関が不十分だったためです。パターンは同じです。弱い信号がノイズに埋もれ、キャリブレーションモデルが測定する代わりに推測を始めてしまうのです。
アスリートにとっての意味
- 「血糖」目当てで時計を買わないこと。 その代金で手に入るのは、それらしい数値の生成器です。糖尿病がある場合は、健康への直接的なリスクになります。
- 本物のデータが必要なら、皮膚を穿刺するものを使うこと。 持続血糖測定システムは機能し、検証されています。2024年からは一部が処方箋なしで販売されています。Dexcom Stelo(2024年3月にFDA許可、初の市販CGM)、Abbott Lingo と Libre Rio(2024年6月)です。FDAの精度要件は具体的で、測定値の95%以上が基準値の15%以内に収まることとされています。
- リスク評価と測定を区別すること。 ウェアラブル機器が脈拍や心拍変動から代謝リスクやパターンを評価すること自体は問題ありません。それを血糖値ではなく評価だと正直に呼んでいる限りは。
- Supersapiens を思い出すこと。 このプロジェクトは Abbott の本物のセンサーの上に構築されていましたが、それでも2024年初めに終了しました。米国で承認を得られず、欧州でも規模を確保できなかったためです。アスリートの血糖への需要は現実ですが、生き残っているのは低侵襲センサーを使う解決策だけです。
- 栄養補給はセンサーではなく計算で計画すること。 ロングディスタンスの課題の大半は、糖質必要量を計算し、消化耐性を鍛えることで十分に対応できます。下の計算ツールが出発点になります。
注意点
BIG IDEAs Lab データの再解析はプレプリントであり、完全な査読を経ていません。対象も血糖が正常な健康成人15人です。著者ら自身、糖尿病がある人の急激な血糖変動であれば、理論的には生理学的信号に一部反映される可能性があると述べています。ただし一般の読者にとって結論は揺るがず、物理的な説明とも整合しています。
高周波方式を開発する企業のデータは、多くが小規模サンプルに基づく自社発表であり、独立した検証は多くありません。ここで最も信頼できるのはプレスリリースではなく査読済みの論文です。
もう一点。Apple、Samsung、Huawei の「ブレークスルー」に関する報道は、たいてい仮定法で書かれています。規制当局の承認がない限り、それは計画であって事実ではありません。
まとめ
- ブドウ糖は光の弱い吸収体であり、近赤外領域の吸収帯は水・ヘモグロビン・タンパク質の信号に埋もれます。時計の緑・赤・赤外のLEDは、血糖ではなくヘモグロビンに合わせて選ばれています。
- 必要な吸収帯は**中赤外(8〜12 µm)**にあり、量子カスケードレーザーを必要とします。リストバンドにそれはありません。
- 被験者単位で分割した再解析では、手首から得られる信号はブドウ糖について情報量ゼロでした。3つの異なるアーキテクチャが同じ天井にぶつかっています。
- FDA は血糖測定用としていかなる時計もリングも許可していません。インスリンの用量を誤れば命に関わります。
- Bundesnetzagentur:検査した機種の58%が要件を満たさず、血糖測定を「見せかけ」で行う時計はSafety Gateに登録されました。
- 本格的な手法(中赤外、ラマン分光法、高周波)は存在し、臨床データもありますが、承認されたウェアラブル製品はどこにもありません。
- 今日、血糖データに至る現実的な道は低侵襲のCGMであり、処方箋不要のものも含まれます。
出典: U.S. Food and Drug Administration, «Do Not Use Smartwatches or Smart Rings to Measure Blood Glucose Levels: FDA Safety Communication», 2024年2月21日. https://www.fda.gov/medical-devices/safety-communications/do-not-use-smartwatches-or-smart-rings-measure-blood-glucose-levels-fda-safety-communication. Kaluza L. ら «Clinical validation of noninvasive blood glucose measurements by midinfrared spectroscopy», Communications Medicine, 2025. https://doi.org/10.1038/s43856-025-01241-7. BIG IDEAs Lab Glycemic Variability and Wearable Device Data データセット(Dexcom G6 + Empatica E4)の再解析、プレプリント、2026年;元データセット: https://physionet.org/content/big-ideas-glycemic-wearable/1.1.1/. Bundesnetzagentur、市場監視結果に関するプレスリリース、2026年2月.