Wykorzystanie czujników do noszenia do wczesnego wykrywania i śledzenia wirusowych infekcji dróg oddechowych (WE SENSE)

Obecnie nie ma narzędzi do ciągłej oceny obiektywnej odpowiedzi organizmu na wirusową infekcję dróg oddechowych w czasie rzeczywistym. Indywidualną odpowiedź zapalną na infekcję mierzy się przede wszystkim obecnością objawów. Na przykład poleganie na obecności gorączki jako wrażliwego objawu infekcji wirusowej, choć obiektywne i mierzalne, może pomijać co najmniej 50% objawowych przypadków grypy. Gorączka również nie jest wystarczającym objawem infekcji w badaniach SARS-CoV-2. Dodatkowa technologia do sparowania z obecną strategią śledzenia, testowania i powstrzymywania kontaktów może stać się krytyczną strategią łagodzenia skutków infekcji VRTI dla zdrowia publicznego. Dowody sugerują, że zastosowanie technologii biosensorów do noszenia może umożliwić naukowcom i pracownikom służby zdrowia wykrywanie reakcji zapalnych. Mogą więc pomóc w diagnostyce medycznej we wczesnej fazie rozwoju choroby – jeszcze przed wystąpieniem objawów klinicznych.

W tym badaniu badacze zamierzają wykorzystać FLUMIST, donosową żywą atenuowaną szczepionkę przeciw grypie (LAIV), aby wywołać bardzo słabą odpowiedź układu odpornościowego. FLUMIST jest jedną ze szczepionek zalecanych przez Narodowy Komitet Doradczy ds. Szczepień (NACI), wśród innych szczepionek na ten sezon grypowy. Zostanie wykorzystany jako przypadek testowy, reprezentujący reakcję organizmu na niewielką infekcję wirusową (np. „przeziębienie”). Ponadto monitorowane będą powiązane zmiany parametrów życiowych (na przykład zmiany częstości akcji serca), poziomy aktywności, objawy i markery stanu zapalnego/immunologicznego. Subtelne wzorce zmian mogą być wykrywane tylko za pomocą sztucznej inteligencji (AI). Zastosowanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego (ML) do danych urządzeń ubieralnych może pozwolić na wczesne wykrycie VRTI w przyszłości, wraz z ciągłym śledzeniem jego postępu, regeneracji lub pogorszenia.

Harmonogram studiów:

Udział pacjentów w tym projekcie badawczym potrwa 2 tygodnie i obejmie 14 wizyt. Każda wizyta potrwa do 60 minut. Podczas tego 14-dniowego okresu obserwacji uczestnicy będą musieli nosić 3 systemy monitorowania parametrów życiowych (koszulka, zegarek i pierścionek) oraz dwa razy dziennie zgłaszać swoje samopoczucie/objawy oraz spożycie alkoholu/kofeiny/narkotyków.

Oceny:

- Wykrywanie VRTI: Aby wykluczyć bezobjawowe VRTI w okresie wyjściowym (przed LAIV), zostanie przeprowadzony test reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) z 21-multipleksami nosowo-gardłowymi, który obejmuje grypę, SARS-CoV-2 i inne wirusy układu oddechowego. ekranizacja. W przypadku kwalifikujących się uczestników, którzy przystąpią do badania, podstawowe oceny rozpoczną się rano Dnia -7 i zostaną przeprowadzone 7 dni przed inokulacją (dni -7 do 0), która nastąpi rano Dnia 0.

-Ocena objawów: Następujące objawy zostaną ocenione za pomocą ankiety wysyłanej do uczestników dwa razy dziennie podczas 14-dniowego okresu obserwacji: wydzielina z nosa; Niedrożność nosa; kichanie; ból głowy; ból gardła; złe samopoczucie; ból mięśni; kaszel; chłód; zmniejszony apetyt; ból brzucha; wymioty; biegunka; duszność; i świszczący oddech. Nasilenie objawów zostanie ocenione w skali od 0 (brak) do 7 (poważne).

-Ubieralne systemy monitorowania funkcji życiowych: trzy inteligentne platformy do noszenia będą wykorzystywane do ciągłego monitorowania parametrów fizjologicznych i aktywności za pomocą bioczujników: pierścień Oura (Oura Oy, Finlandia); Zegarek Biobeat (Biobeat Technologies LTD, Izrael); i koszula Astroskin (firmy Hexoskin, Kanada).

-Cytokiny zapalne i biomarkery: Próbka krwi żylnej do pomiaru cytokin zapalnych i biomarkerów zostanie pobrana przez pracownika służby zdrowia raz rano Dnia -7 (próbka wyjściowa 1), a następnie dwa razy dziennie począwszy od Dnia 0, z próbką wyjściową nr 2 zebrane przed inokulacją w dniu 0.

-Ocena odpowiedzi fizjologicznej: Uczestnicy przejdą pięć 3-minutowych testów chodzenia po schodach ze stałą prędkością (3-minutowy CRSST). 3-minutowy CRSST wymaga od uczestników przejścia w górę i w dół o 20 cm w tempie stałego zewnętrznego sygnału dźwiękowego. Uczestnicy ukończą wszystkie próby w tempie 30 kroków na minutę. Parametry serca i oddechu będą zbierane w spoczynku i podczas każdego 3-minutowego CRSST za pomocą urządzeń do noszenia.