分类
西北大学新闻

可穿戴COVID-19传感器获得美国国防部重大奖励

脖子上(左)有一对软的可穿戴传感器,手指上(右)有一对软的可穿戴传感器,用于监测新冠肺炎疫情。

自5月初发布以来,美国西北大学(Northwestern University)的研究人员对可穿戴COVID-19监测设备进行了一系列测试、更新和改进。

现在,西北大学的Sibel Health公司已经从美国国防部获得了一项极具竞争力的240万美元的医疗技术企业财团奖。该合同将支持该技术的持续开发和部署。

这项新的努力建立在早期工作的基础上,该工作由美国卫生与公众服务部备灾与反应助理部长办公室下属的生物医学高级研究与发展管理局通过“及早通知行动、控制和治疗”(颁布)计划提供资金和支持。颁布计划的目的是为患者、医疗保健提供者和公共卫生组织提供早期和可采取的健康信息。

西北大学的这款设备位于喉咙底部,利用心电图和运动传感器来测量来自身体的细微振动,以连续捕捉心率、呼吸、咳嗽和体温(发烧)。第二套设备缠绕在手指上,测量血液氧合水平和无创持续血压。icu等级的数据输出可以存储在传感器上或显示在任何标准的智能手机上。

wearable covid rogers约翰·罗杰斯

西北大学的约翰·a·罗杰斯(John A. Rogers)说,“虽然流行的可穿戴设备已被用于监测新冠肺炎,但它们不能测量三种最常见症状中的任何一种:发烧、咳嗽和气短。”罗杰斯负责该设备的开发。“如果我们想在早期感染COVID-19,那么诊断系统发现这些常见症状是至关重要的。”

尽管有效的疫苗已经出现,罗杰斯和他的团队相信,他们的技术在抗击新冠肺炎大流行以及未来的大流行方面仍然至关重要。

“当然,我们都对即将问世的疫苗感到兴奋;他们不可能很快到来,我们需要尽快给每个人接种疫苗。”西北大学的博士说。帅(史蒂夫)徐。“但是,仍需要时间来分发这些信息。在美国,每天有近20万新病例和1500人死亡。这意味着在疫苗问世之前,仍有数百万人会被感染。所以,我们需要保持警惕。”

Dr. Steve Xu wearable covid徐博士

“此外,在COVID-19时代,我们忘记了其他杀手,”徐补充说。“我们将开发的这些传感器和算法可以应用于其他严重病毒,如流感和RSV,这些病毒每年导致数万人死亡。”

作为生物电子学的先驱,罗杰斯是西北麦考密克工程学院材料科学与生物医学工程Louis Simpson和Kimberly Querrey教授,西北大学Feinberg医学院神经外科教授,Querrey Simpson生物电子学研究所(QSIB)主任。徐是范伯格大学皮肤科和儿科以及麦考密克大学生物医学工程学院的助理教授。他也是QSIB的医学主任。

创新的临床试验

在启动他们的监测设备后,研究人员在芝加哥地区医院的一线医护人员和高危患者身上进行了测试。最值得注意的是,Mayra Ramirez——美国首位接受双肺移植的COVID-19患者——在手术康复期间佩戴了早期版本的传感器。

“这些传感器在整个医疗系统中都很有用。很明显,早期发现疾病是至关重要的,”负责拉米雷斯手术的西北医学院胸外科主任安吉特·巴拉特医生说。“但是,我一直在与团队合作,使用这些传感器来跟踪恢复情况,评估恶化情况,在COVID-19肺移植受者的情况下,评估可能再次感染的迹象。”

Bharat也是Feinberg大学的Harold L.和Margaret N.外科方法研究教授,也是临床试验的首席研究员。

西北大学的研究团队正在积极招募参与者——包括兄弟姐妹、室友、配偶、父母和子女,他们与最近检测出COVID-19阳性的人住在一起。本研究将试图纳入总计322名受试者。每个高危个体将获得一套传感器包,对他们进行为期四周的监测。由于该设备仍在研究阶段,该团队将把传感器数据与唾液PCR检测COVID-19的结果进行比较,后者已获得FDA紧急使用授权,可用于家庭磷诊断采集。

到今年年底,研究人员将收集到10万小时的监测数据

通过西北大学的另一项联系,该小组将使用由Elizabeth McNally博士、Thom McDade博士和Brian Mustanski博士提供的一种独特的covid19抗体测试,只需要一滴血。社区冠状病毒抗体筛查(扫描)研究已经在芝加哥和范伯格医学院使用。

麦克纳利说:“扫描抗体测试专注于检测针对病毒刺突蛋白特定部分的抗体,这个靶点可以提供更大的敏感性和特异性。”“通过这项工作,我们相信我们将能够更好地拼凑出感染的自然史,将分子诊断与生理结果联系起来。”

该试验目前正在积极进行中,预计将于2021年春季完成,从而使传感器系统具备识别无症状和早期症状疾病的新能力。到今年年底,西北大学的研究人员预计将有超过10万小时的监测数据。

徐说:“PCR和抗体测试使我们能够在我们的研究队列中跟踪哪些参与者最终患上COVID-19。”“这有助于我们的传感器系统识别哪些症状与COVID-19是否相关。”

接下来是什么?

Sibel Health与领先的健康福利公司Anthem, Inc.合作,从1月份开始让数千名消费者使用这些设备。Anthem为超过1.06亿人提供服务,其中包括其家庭健康计划中的4200多万人。

传感器可以连接到用户自己的智能手机上,以便在家24小时进行icu级别的监控。这将有助于雇主保护员工的安全,并促进远程病人监测。

Anthem公司高级副总裁兼首席数字官Rajeev Ronanki表示:“先进的传感器,比如由Sibel公司研发的西北大学发明的传感器,是有助于简化和增强消费者医疗体验的创新技术的例子。Anthem致力于改善消费者的健康和福祉,其中一部分是利用技术,可以对医疗保健产生直接影响,并为未来的数字健康奠定基调。”

徐说:“我们很高兴能够为我们的系统开发出越来越好的早期检测算法。”“但我们认为,我们的技术现在可以在跟踪恢复情况、帮助员工安全返回工作岗位和许多其他远程监控使用情况方面发挥作用。”

编者按:Rogers和Xu是Sibel Health的共同创始人,并拥有财务利益。西北大学在Sibel Health也有经济利益(股权、版税)。

主题:人工智能、资助、创新、麦考密克工程学院、研究、技术、可穿戴技术

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northwestern.edu/stories/2020/12/wearable-covid-19-sensor-receives-major-award-from-the-u-s-department-of-defense/