Brug af bærbare sensorer til tidlig påvisning og sporing af virale luftvejsinfektioner (WE SENSE)

I øjeblikket er der ingen værktøjer til løbende at vurdere den objektive krops reaktion på respiratorisk virusinfektion i realtid. En persons inflammatoriske reaktion på infektion måles primært ved tilstedeværelsen af ​​symptomer. For eksempel kan afhængighed af tilstedeværelsen af ​​feber som et følsomt tegn på virusinfektion, selv om det er objektivt og målbart, gå glip af mindst 50 % af symptomatiske tilfælde af influenzasygdom. Feber er heller ikke et tilstrækkeligt tegn på infektion i undersøgelser af SARS-CoV-2. En yderligere teknologi til at parre med den nuværende kontaktsporings-, test- og indeslutningsstrategi kunne blive en kritisk folkesundhedsreduktionsstrategi for VRTI'er. Beviser tyder på, at brug af bærbar biosensorteknologi kan gøre det muligt for forskere og sundhedspersonale at opdage inflammatoriske reaktioner. Derfor kunne de hjælpe med medicinsk diagnosticering i den tidlige fase af sygdomsudvikling - selv før debut af kliniske symptomer.

I denne undersøgelse sigter efterforskerne på at udnytte FLUMIST, en intranasal levende svækket influenzavaccine (LAIV), til at skabe en meget mindre reaktion i immunsystemet. FLUMIST er en af ​​de vacciner, som anbefales af National Advisory Committee on Immunization (NACI), blandt andre vacciner til denne influenzasæson. Det vil blive brugt som en testcase, der repræsenterer kroppens reaktion på en mindre virusinfektion (som dem ved 'almindelig forkølelse'). Derudover vil de tilhørende ændringer i vitale tegn (for eksempel ændringer i hjertefrekvens), aktivitetsniveauer, symptomer og inflammatoriske/immune markører blive overvåget. Subtile forandringsmønstre kan kun påvises ved hjælp af kunstig intelligens (AI). Anvendelse af kunstig intelligens og maskinlæring (ML) på wearables' data kan give mulighed for fremtidig tidlig detektering af VRTI sammen med kontinuerlig sporing af dens fremskridt, genopretning eller forringelse.

Studieplan:

Patientdeltagelse i dette forskningsprojekt vil vare 2 uger og vil omfatte 14 besøg. Hvert besøg varer op til 60 minutter. I løbet af denne 14-dages opfølgningsperiode vil deltagerne være forpligtet til at bære 3 systemer til overvågning af vitale tegn (skjorte, ur og en ring) og rapportere to gange dagligt om deres velbefindende/symptomer og om deres alkohol/koffein/narkotikaforbrug.

Vurderinger:

-VRTI-detektion: For at udelukke asymptomatisk VRTI i basislinjeperioden (præ-LAIV) vil der blive udført en nasopharyngeal 21-multipleks polymerasekædereaktion (PCR), som inkluderer influenza, SARS-CoV-2 og andre respiratoriske vira kl. screening. For de kvalificerede deltagere, der deltager i undersøgelsen, vil baseline-vurderinger starte om morgenen dag -7 og blive udført 7 dage før inokulering (dage -7 til 0), som vil finde sted om morgenen dag 0.

-Symptomvurdering: Følgende symptomer vil blive vurderet gennem en app-baseret undersøgelse sendt til deltagerne to gange dagligt i løbet af den 14-dages observationsperiode: næseflåd; nasal obstruktion; nysen; hovedpine; ondt i halsen; utilpashed; muskelsmerter; hoste; kølighed; nedsat appetit; mavepine; opkastning; diarré; stakåndet; og hvæsen. Symptomets sværhedsgrad vil blive klassificeret som 0 (fraværende) til 7 (alvorlig).

-Bærbare systemer til overvågning af vitale tegn: Tre bærbare smarte platforme vil blive brugt til kontinuerlig overvågning af fysiologiske og aktivitetsparametre ved hjælp af biosensorer: Oura ring (Oura Oy, Finland); Biobeat-ur (Biobeat Technologies LTD, Israel); og Astroskin-skjorte (fra Hexoskin, Canada).

-Inflammatoriske cytokiner og biomarkører: En venøs blodprøve til måling af inflammatoriske cytokiner og biomarkører vil blive udtaget af en sundhedspersonale én gang om morgenen dag -7 (basislinjeprøve 1) og derefter to gange dagligt startende dag 0, med baselineprøve #2 indsamlet før podning på dag 0.

-Fysiologisk responsvurdering: Deltagerne vil gennemføre fem, 3-minutters konstant-rate trappetrinstest (3-min CRSST). 3-min CRSST kræver, at deltagerne træder op og ned et 20 cm trin i takt med et konstant eksternt lydbip. Deltagerne vil gennemføre alle forsøg med en stephastighed på 30 trin/min. Hjerte- og åndedrætsparametre vil blive indsamlet i hvile og under hver 3-min. CRSST ved hjælp af de bærbare enheder.