Verso un biosensore di alcol indossabile: esame dell'accuratezza delle stime del BAC dalla tecnologia transdermica di nuova generazione utilizzando test umani su larga scala e algoritmi di apprendimento automatico

Procedure di laboratorio: lo scopo dello studio di laboratorio è catturare l'effetto di dosi variabili di alcol e tassi di consumo sulla relazione TAC-BAC tra individui in un contesto controllato. Le sessioni di somministrazione di alcol in laboratorio si terranno a intervalli di una settimana, programmate all'inizio dello studio (giorno 0), al punto intermedio dello studio (giorno 7) e alla fine dello studio (giorno 14).

Le procedure di somministrazione di alcol impiegheranno un progetto di partecipante entro (dose di alcol) X tra (tasso di consumo). Tutti i partecipanti consumeranno tre dosi di alcol nel corso delle tre sessioni di laboratorio, mirando a livelli di concentrazione massima di alcol nel sangue (BAC) di 0,03%, 0,06%, e 0,09% rispettivamente. L'ordine delle dosi di alcol sarà controbilanciato tra i partecipanti. L'esatta quantità di alcol somministrata a ciascun partecipante al fine di raggiungere questi livelli massimi di BAC target sarà calcolata sulla base di formule personalizzate che regolano il tasso di consumo, il sesso, l'altezza, il peso e l'età (vedere le formule fornite in Watson et al., (1981) ). Il tasso di consumo sarà manipolato tra i partecipanti, con un numero uguale di partecipanti assegnati a consumare alcol a velocità relativamente "veloci" e "lente". L'assunzione di bevande sarà monitorata per garantire il comfort dei partecipanti e un consumo uniforme durante il periodo di somministrazione delle bevande. Dopo la somministrazione della bevanda, i partecipanti forniranno letture della concentrazione di alcol nel respiro (BrAC) a intervalli di 10 minuti.

Inoltre, durante le procedure di laboratorio, i partecipanti saranno esposti a fattori ambientali noti per influenzare la lettura transdermica del dispositivo Skyn. Queste manipolazioni consentiranno al team di ricerca di addestrare l'algoritmo di apprendimento automatico a riconoscere e modellare questi effetti ambientali. Queste manipolazioni includono: 1) Alcol ambientale: prodotti domestici comuni contenenti alcol (ad es. disinfettante per le mani, profumo, lozione contenente alcol) verranno spruzzati o applicati in prossimità di Skyn; 2) Sudorazione: ai partecipanti verrà chiesto di impegnarsi in un breve esercizio aerobico di 10-30 minuti mentre si trovano in posizione seduta (ad esempio, bicicletta stazionaria) sotto la supervisione di un assistente di ricerca. Questo breve esercizio sarà progettato semplicemente per produrre uno sforzo fino al punto di sudare e non uno sforzo oltre questo punto; 3) Movimenti delle braccia: ai partecipanti verrà chiesto di impegnarsi in movimenti del corpo isolati (ad es. Braccia e piedi) per determinare se lo spostamento del dispositivo causato da tali movimenti influisce sulle letture prese da Skyn.

Procedure ambulatoriali: questo braccio dello studio mira a catturare la relazione TAC-BAC tra i partecipanti che bevono in contesti quotidiani. La valutazione ambulatoriale si svolgerà nell'arco di 14 giorni. Durante la sessione di laboratorio 1, prima della somministrazione della bevanda, i partecipanti saranno orientati alle procedure di studio ambulatoriale. Il dispositivo Skyn ​​sarà indossato durante tutta la partecipazione. Durante l'orientamento, i partecipanti saranno addestrati all'uso dell'etilometro mobile. Per evitare la contaminazione delle letture dell'etilometro da parte dell'alcol orale, ai partecipanti verrà chiesto di attendere 5 minuti dopo l'ultimo sorso di alcol per fornire una lettura. Inoltre, durante questa sessione di orientamento, i partecipanti riceveranno una formazione sul reporting standard delle bevande (utilizzato per convalidare le letture dell'etilometro). Durante la valutazione ambulatoriale, i partecipanti forniranno letture dell'etilometro in risposta a richieste sia casuali che avviate dall'utente tramite i loro smartphone. Il giorno 14 dello studio, i partecipanti parteciperanno a una sessione di laboratorio finale durante la quale restituiranno l'attrezzatura dello studio e questionari completi chiedendo loro di riflettere sulla loro esperienza nell'uso di Skyn ​​e sulla loro probabilità di adottare un'applicazione Skyn.