Использование носимых датчиков для раннего обнаружения и отслеживания вирусных инфекций дыхательных путей (WE SENSE)

В настоящее время отсутствуют инструменты для непрерывной оценки объективной реакции организма на респираторную вирусную инфекцию в режиме реального времени. Воспалительная реакция человека на инфекцию в первую очередь измеряется наличием симптомов. Например, опора на наличие лихорадки как чувствительного признака вирусной инфекции, хотя и является объективной и поддающейся измерению, может пропустить не менее 50% симптоматических случаев заболевания гриппом. Лихорадка также не является достаточным признаком инфекции в исследованиях SARS-CoV-2. Дополнительная технология в сочетании с существующей стратегией отслеживания контактов, тестирования и сдерживания может стать важной стратегией общественного здравоохранения по смягчению последствий VRTI. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что использование технологии носимых биосенсоров может позволить исследователям и медицинским работникам обнаруживать воспалительные реакции. Следовательно, они могут помочь в медицинской диагностике на ранней стадии развития болезни - еще до появления клинических симптомов.

В этом исследовании исследователи стремятся использовать FLUMIST, интраназальную живую аттенуированную вакцину против гриппа (LAIV), для создания очень незначительного ответа иммунной системы. FLUMIST — одна из вакцин, рекомендованных Национальным консультативным комитетом по иммунизации (NACI) среди других вакцин для этого сезона гриппа. Он будет использоваться в качестве тестового примера, отражающего реакцию организма на незначительную вирусную инфекцию (например, при «обычной простуде»). Кроме того, будут контролироваться сопутствующие изменения показателей жизнедеятельности (например, изменения частоты сердечных сокращений), уровней активности, симптомов и воспалительных/иммунных маркеров. Тонкие закономерности изменений можно обнаружить только с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Применение искусственного интеллекта и машинного обучения (ML) к данным носимых устройств может обеспечить раннее обнаружение VRTI в будущем, а также непрерывное отслеживание его прогресса, восстановления или ухудшения.

График обучения:

Участие пациентов в этом исследовательском проекте продлится 2 недели и будет включать 14 посещений. Каждое посещение продлится до 60 минут. В течение этого 14-дневного периода наблюдения участники должны будут носить 3 системы мониторинга показателей жизнедеятельности (рубашка, часы и кольцо) и дважды в день сообщать о своем самочувствии/симптомах и об употреблении алкоголя/кофеина/наркотиков.

Оценки:

- Выявление VRTI: чтобы исключить бессимптомное VRTI в течение исходного периода (до LAIV), в носоглотке будет проведен тест с 21 мультиплексной полимеразной цепной реакцией (ПЦР), который включает грипп, SARS-CoV-2 и другие респираторные вирусы. скрининг. Для тех подходящих участников, которые участвуют в исследовании, базовые оценки начнутся утром в день -7 и будут выполнены за 7 дней до прививки (дни от -7 до 0), которая произойдет утром в день 0.

-Оценка симптомов: Следующие симптомы будут оцениваться с помощью опроса на основе приложения, рассылаемого участникам два раза в день в течение 14-дневного периода наблюдения: выделения из носа; заложенность носа; чихание; головная боль; больное горло; недомогание; мышечная боль; кашель; зябкость; снижение аппетита; боли в животе; рвота; диарея; одышка; и хрипеть. Тяжесть симптомов оценивается от 0 (отсутствует) до 7 (тяжелая).

- Носимые системы мониторинга основных показателей жизнедеятельности: три носимые смарт-платформы будут использоваться для непрерывного мониторинга физиологических параметров и параметров активности с помощью биосенсоров: кольцо Oura (Oura Oy, Финляндия); часы Biobeat (Biobeat Technologies LTD, Израиль); и рубашка Astroskin (Hexoskin, Канада).

- Воспалительные цитокины и биомаркеры: образец венозной крови для измерения воспалительных цитокинов и биомаркеров будет получен медицинским работником один раз утром в день -7 (базовый образец 1), а затем два раза в день, начиная с дня 0, с исходным образцом № 2. собирают перед инокуляцией в День 0.

- Оценка физиологического ответа: участники выполнят пять 3-минутных тестов ходьбы по лестнице с постоянной скоростью (3-минутный CRSST). 3-минутный CRSST требует, чтобы участники шагали вверх и вниз по 20-сантиметровому шагу в темпе постоянного внешнего звукового сигнала. Участники выполнят все испытания со скоростью 30 шагов в минуту. Параметры сердца и дыхания будут собираться в состоянии покоя и во время каждого 3-минутного CRSST с использованием носимых устройств.