Алкотестер на коронавирус — это диагностическое медицинское устройство, позволяющее пользователю с точностью 90% и выше проверить наличие тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 в выдыхаемом воздухе. [1] По состоянию на первую половину 2020 года идея практического алкотестера на коронавирус одновременно разрабатывалась независимыми исследовательскими группами в Австралии, Канаде, Финляндии, Германии, Индонезии, Израиле, Нидерландах, Польше, Сингапуре, Великобритании и США. [2] [3]
В Австралии генеральный директор GreyScan Саманта Оллертон и профессор Майкл Брэдмор из Университета Тасмании разрабатывают алкотестеры на коронавирус на основе существующей технологии, которая используется во всем мире для обнаружения взрывчатых веществ. [4] Другое изобретение, опубликованное ABC News; произведенное Колином Хики и Examin Holdings, опубликовали информацию о новом алкотестере под названием «Queensland Breath test», утверждая, что его эффективность составляет 98%, и что он оснащен сменной пластиковой насадкой для повторного использования (февраль 2022 г.). заявление в иске Брюса Томпсона, профессора Технологического университета Суинберна, Хотя этот продукт надежен, из-за недостаточного финансирования он недоступен. [5]
Canary Health Technologies со штаб-квартирой в Торонто и офисами в Кливленде , штат Огайо, разрабатывает алкотестеры с одноразовыми нанодатчиками, использующими облачный анализ на основе искусственного интеллекта. Согласно пресс-релизу, клинические испытания начались в Индии в ноябре 2020 года. [6] Заявленная цель — разработать точный, недорогой инструмент скрининга, который можно использовать где угодно и который выдает результат менее чем за минуту. Компания постулирует, что анализ летучих органических соединений в человеческом дыхании может потенциально обнаруживать заболевания до появления симптомов, раньше, чем доступные в настоящее время методы. Более того, облачная технология предназначена для использования в качестве аппарата для наблюдения за заболеваниями. [7] [8]
К концу июня 2020 года Forum Virium Helsinki в сотрудничестве с финской фирмой-разработчиком программного обеспечения Deep Sensing Algorithms, финансируемой Региональным советом Хельсинки-Уусимаа , [9] объявили, что тестирование их устройства началось с контрольной группы в Казахстане , с планами расширения на Нидерланды , США , Южную Африку , Бразилию и Финляндию в течение лета. [10] Эффективность устройства Forum Virium Helsinki / Deep Sensing Algorithms зависит от его компонента ИИ . [11] «Мы участвуем в инновационном сотрудничестве с корпорациями для решения кризиса, вызванного коронавирусом, и поможем фирмам использовать город в качестве платформы для разработки. Мы используем искусственный интеллект и цифровизацию», — сказал генеральный директор Forum Virium Helsinki Мика Малин. [12]
В марте 2020 года сингапурская компания RAM Global провела исследование в Германии в надежде разработать одноминутный тест-алкотестера на SARS-CoV-2 на основе терагерцовой спектроскопии во временной области . Компания попыталась разработать одноразовый набор для прямого обнаружения частиц вириона COVID-19 в образцах дыхания, слюны и мазков. [13] 31 марта RAM Global завершила первоначальное клиническое исследование на живых пациентах в университетской больнице Саарланда . В апреле компания провела небольшое исследование неизвестной выборки, в котором врачи больницы предоставили неизвестные образцы для проверки точности дифференциации положительных и отрицательных образцов. [14]
С апреля 2020 года группа исследователей из Университета Гаджа Мада (UGM) разрабатывает электронный нос под названием GeNose C19. [15] GeNose C19 можно использовать в качестве быстрого неинвазивного инструмента скрининга менее чем за две минуты. Тест на профилирование был проведен в больнице Бхаянгкара и специальном полевом госпитале Covid Bambanglipuro в Джокьякарте . [16] GeNose C19 состоит из газовых датчиков и системы распознавания образов на основе искусственного интеллекта. Диагностический тест был проведен в сотрудничестве с девятью многоцентровыми больницами. [17]
В конце декабря 2020 года GeNose C19 получил разрешение на распространение от Министерства здравоохранения Индонезии . Первоначально будет выпущено 100 единиц, и каждое устройство сможет выполнять 120 тестов в день. Стоимость теста оценивается в 15 000–25 000 индонезийских рупий (1–1,8 доллара США), а сам тест займет три минуты, а результат — еще две минуты. Исследователи надеются изготовить до 1000 единиц GeNose C19, увеличив возможности страны по тестированию на 120 тысяч человек в день. [18] Более того, они намерены изготовить 10 000 единиц к февралю 2021 года. [19] [20]
В Израиле исследования ведутся в фотонной лаборатории Габби Саруси, профессора Университета имени Бен-Гуриона в Негеве , по состоянию на середину лета 2020 года. [21] Отдельно от проекта Саруси, в июле 2020 года сообщалось, что израильский стартап Nanoscent в сотрудничестве с Медицинским центром Шиба разработал алкотестеры, которые Magen David Adom (MDA) стремится внедрить в существующие станции тестирования на алкоголь, расположенные по всей стране. [22]
Сомнительная интеллектуальная собственность Габби Саруси в отношении этого проекта сейчас обсуждается в суде в Израиле. [23] [24] [25]
Тест на дыхание с помощью устройства SpiroNose, произведенного голландской компанией Breathomix, [1] был разработан и протестирован в сотрудничестве с Медицинским центром Лейденского университета (LUMC), Franciscus Gasthuis & Vlietland и GGD Amsterdam. Тест на дыхание был утвержден в качестве предварительного скринингового теста для людей, у которых отсутствуют или слабо выражены симптомы COVID-19 . С апреля 2021 года устройство работало на тест-драйвах COVID-19, конференциях и мероприятиях, например, на конкурсе песни Евровидение 2021. Испытуемые должны воздерживаться от алкоголя в течение восьми часов перед прохождением теста на дыхание. [ необходима цитата ]
SpiroNose содержит четыре набора из семи различных датчиков , которые могут измерять смесь летучих органических соединений ( биомаркеров ) в выдыхаемом воздухе. Эти ЛОС дают картину метаболизма человека. Этот «профиль дыхания» отправляется на онлайн-платформу анализа. Здесь профиль дыхания сравнивается с другими профилями дыхания людей с диагнозом COVID-19 и без него и анализируется с помощью алгоритмов. Анализ данных включает в себя расширенную обработку сигналов и статистику на основе независимых t-тестов с последующим линейным дискриминантным и ROC-анализом . Результат теста становится известен в течение нескольких минут. [ необходима цитата ]
Дыхательный тест имеет чувствительность/специфичность к инфекции SARS-CoV-2 100/78, >99/84, 98/82% в когортах пациентов с проверкой, репликацией и бессимптомным течением. Дыхательный тест надежно определяет, кто не инфицирован. Такой субъект немедленно получит результат теста. Другие субъекты должны незамедлительно провести последующий тест, например, тест ПЦР или тест LAMP . Результаты теста могут быть просмотрены клиентом и не будут автоматически сопряжены с другими базами данных, например, для надзора за общественным здравоохранением , отслеживания источников и контактов , программ вакцинации. [26] [27] В июле 2021 года министерство прекратило тесты с помощью SpiroNose, поскольку, по данным GGD, устройство в некоторых случаях дает непригодные для использования результаты. Breathomix указывает, что это является результатом способа развертывания SpiroNose. SpiroNose является и остается надежным инструментом для лечения заболеваний легких. [ необходима ссылка ]
Аналитическая платформа разработана в соответствии с требованиями стандарта ISO 27001 (Информационная безопасность) и NEN 7510 (Информационная безопасность в здравоохранении). Была запрошена маркировка CE . Тем временем, голландский министр предоставил освобождение от маркировки CE 25 января 2021 года. Устройство также может использоваться для обнаружения других заболеваний, например, астмы, ХОБЛ, рака легких, интерстициальных заболеваний легких (ИЛЗ). [ необходима цитата ]
В феврале 2021 года президент Польши Анджей Дуда объявил, что компания ML System SA со штаб-квартирой в Зачерне , Польша , успешно разработала средство анализа дыхания пациента для проверки на наличие коронавируса. [28] Согласно анонимному пресс-релизу, испытуемые выдыхают в устройство, чтобы определить наличие коронавируса. Процедура, аналогичная процедуре полицейского алкотестера, как говорят, занимает менее десяти секунд. Независимые клинические испытания были начаты в апреле 2021 года. [29] В первой половине мая 2021 года ML System опубликовала краткий текст, касающийся частичных результатов, в котором говорилось, что независимые клинические испытания прошли успешно со специфичностью (97,15%) и точностью/чувствительностью (86,86%) для CT (порог цикла), предполагаемого на уровне 25, что соответствует рекомендациям Всемирной организации здравоохранения . [30] Более того, ML System в партнерстве с аэропортом Жешув-Ясенка опубликовали заявление, в котором указано их намерение протестировать устройство в аэропорту. [31] Аналогичные планы существуют между производителем и аэропортом имени Фредерика Шопена в Варшаве . [32] Две крупные сети лабораторий в Польше, «Diagnostyka» и «ALAB Laboratoria», подписали письмо о намерениях с ML System. По соглашению с ALAB стороны заявили о сотрудничестве в реализации продукта под названием «COVID DETECTOR» на польском, немецком и украинском рынках. Кроме того, компании заявили о совместной деятельности, направленной на расширение диагностики с использованием «COVID Detector» для включения мутаций вируса SARS-CoV-2, дифференциации стадии заболевания и других возбудителей, включая туберкулез. Сотрудничество с лабораториями Diagnostyka, включая обнаружение мутаций вируса SARS-CoV-2 или других возбудителей, также подразумевает диагностику рака с использованием устройства. [ необходима цитата ]
В январе 2021 года компания Exhalation Technology Ltd (ETL) в Кембридже объявила о проведении клинического испытания с участием группы из 150 пациентов для своего дыхательного теста CoronaCheck на COVID-19. [33]
«Целью данного исследования является разработка недорогих, широкомасштабных, быстрых диагностических и контрольных систем для обнаружения респираторных заболеваний и вирусных угроз, передающихся воздушно-капельным путем», — говорит профессор Пируз Кавехпур из Школы инженерии и прикладных наук имени Генри Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе , чья исследовательская группа получила исследовательский грант в размере 150 000 долларов США сроком на один год от Национального научного фонда . [34]
В апреле 2022 года FDA разрешило экстренное использование первого диагностического теста COVID-19 с использованием образцов выдыхаемого воздуха. [35] [36] «Алкотестер InspectIR COVID-19 использует технологию, называемую газовой хроматографией с газовой масс-спектрометрией (ГХ-МС), для разделения и идентификации химических смесей и быстрого обнаружения пяти летучих органических соединений (ЛОС), связанных с инфекцией SARS-CoV-2 в выдыхаемом воздухе», — заявили в FDA. [35]
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе в 2023 году сообщили о разработке тестового устройства COVID-19 для оказания медицинской помощи с использованием датчика для непосредственного обнаружения вируса SARS-CoV-2 в выдыхаемом воздухе. На ранних этапах тестирования экспериментальная конструкция алкотестера давала результаты с высокой точностью примерно за минуту. Он функционирует, собирая образец дыхания и направляя его на электрохимический биосенсор, покрытый антителами, специфичными для вируса SARS-CoV-2. Если вирус присутствует, датчик выдает сигнал, указывающий на положительный тест. Этот подход напрямую обнаруживает сам вирус, в отличие от некоторых дыхательных тестов, которые идентифицируют косвенные маркеры инфекции. [37] [38] [39] [40] В конце 2023 года исследователи объявили, что им был предоставлен грант в размере 3,6 миллиона долларов на изучение возможности адаптации устройства для включения тестирования на другие респираторные вирусы, такие как грипп, а также для дальнейшей разработки и коммерциализации своей технологии алкотестера. [41]