На пути к носимому биосенсору алкоголя: проверка точности оценок BAC с помощью трансдермальной технологии нового поколения с использованием крупномасштабного тестирования на людях и алгоритмов машинного обучения

Лабораторные процедуры. Целью лабораторного исследования является выявление влияния различных доз алкоголя и степени его потребления на отношение TAC-BAC у людей в контролируемом контексте. Лабораторные сеансы введения алкоголя будут проводиться с интервалом в одну неделю, запланированным в начале исследования (день 0), в середине исследования (день 7) и в конце исследования (день 14).

В процедурах введения алкоголя будет использоваться план участников в пределах (доза алкоголя) X между (скорость потребления). Все участники будут принимать три дозы алкоголя в течение трех лабораторных сессий, ориентируясь на пиковую концентрацию алкоголя в крови (BAC) на уровне 0,03%. 0,06%, и 0,09% соответственно. Порядок доз алкоголя будет уравновешен между участниками. Точное количество алкоголя, вводимого каждому участнику для достижения этих целевых пиковых BAC, будет рассчитываться на основе индивидуальных формул с поправкой на норму употребления алкоголя, пол, рост, вес и возраст (см. формулы, представленные в Watson et al., (1981)). ). Скорость потребления будет регулироваться между участниками, при этом равное количество участников будет потреблять алкоголь с относительно «быстрой» и «медленной» скоростью. Потребление напитков будет контролироваться, чтобы обеспечить комфорт участников и равномерное потребление в течение всего периода приема напитков. После приема напитков участники будут предоставлять показания концентрации алкоголя в выдыхаемом воздухе (BrAC) с 10-минутными интервалами.

Кроме того, во время лабораторных процедур участники будут подвергаться воздействию факторов окружающей среды, которые, как известно, влияют на чрескожное считывание устройства Skyn. Эти манипуляции позволят исследовательской группе обучить алгоритм машинного обучения распознавать и моделировать эти эффекты окружающей среды. Эти манипуляции включают: 1) Экологический алкоголь: обычные бытовые продукты, содержащие спирт (например, дезинфицирующее средство для рук, духи, спиртосодержащий лосьон), будут распыляться или применяться в непосредственной близости от Skyn; 2) Потоотделение: участников попросят выполнить короткие 10–30-минутные аэробные упражнения в сидячем положении (например, на велотренажере) под наблюдением научного сотрудника. Это краткое упражнение предназначено просто для того, чтобы доводить напряжение до уровня потоотделения, а не до предела; 3) Движения рук: участников попросят выполнить изолированные движения тела (например, руками и ногами), чтобы определить, влияет ли смещение устройства, вызванное такими движениями, на показания, полученные Skyn.

Амбулаторные процедуры: эта часть исследования направлена ​​на то, чтобы зафиксировать отношения TAC-BAC среди участников, употребляющих алкоголь в повседневных условиях. Амбулаторная оценка будет проводиться в течение 14 дней. Во время лабораторного занятия 1, перед введением напитка, участники будут ориентированы на процедуры амбулаторного исследования. Устройство Skyn ​​будет носиться на протяжении всего участия. Во время ориентации участники будут обучены пользоваться мобильным алкотестером. Чтобы избежать загрязнения показаний алкотестера алкоголем во рту, участникам будет предложено подождать 5 минут после последнего глотка алкоголя, чтобы дать показания. Также во время ознакомительного занятия участники пройдут обучение стандартным отчетам о выпивке (используется для проверки показаний алкотестеров). Во время амбулаторной оценки участники будут предоставлять показания алкотестеров в ответ на случайные и инициированные пользователем запросы через свои смартфоны. На 14-й день исследования участники примут участие в заключительном лабораторном занятии, во время которого они вернут учебное оборудование, а также заполнят анкеты, в которых им будет предложено проанализировать свой опыт использования Skyn ​​и вероятность того, что они примут приложение Skyn.