7 устройств и решений, помогающих лечить и контролировать болезнь у пациентов с COVID-19

Сейчас весь мир с нетерпением ожидает создания лекарства и вакцины, которые помогут нам справиться с пандемией, но в это время люди продолжают заболевать и умирать. Именно поэтому нам интересны и медицинские решения, которые сейчас разрабатываются или доступны, чтобы помочь в лечении и управлении симптомами COVID-19.

В этом обзоре мы рассмотрим семь устройств, используемых для лечения или мониторинга симптомов коронавируса. Некоторые из этих устройств находятся в стадии разработки, а некоторые технологии уже существуют некоторое время - просто используются для чего-то другого.

Фильтры крови Seraph 100 от компании ExThera Medical

Фирма ExThera Medical разработала фильтр крови Seraph 100, который уже получил экстренное разрешение регуляторов отрасли на использование для помощи пациентам с COVID-19. Компания добилась такого решения FDA, поскольку в рамках многоцентрового рандомизированного клинического исследования устройство показало обнадеживающие предварительные результаты у тяжелобольных пациентов с COVID-19 в военном госпитале в США и 14 больницах Европы.

Принцип работы Seraph 100 основан на том, что когда кровь пациента проходит через фильтр, она взаимодействует с крошечными шариками с рецепторами, имитирующие рецепторы на клетках человека, которые являются мишенью для патогенов, когда они вторгаются в тело. Вирусы быстро захватываются и адсорбируются на поверхности шариков и тем самым удаляются из кровотока. Seraph 100 ничего не добавляет в кровь, которая возвращается пациенту неповрежденной с кровяными клетками и белками. Устройство фильтрует только патогенные микроорганизмы, вызывающие инфекцию, а также связывает и удаляет вредные вещества, вырабатываемые такими микроорганизмами и возникающие при реакции организма на инфекцию.

Дешевый аппарат ИВЛ от компании Fitbit

Известный производитель носимых устройств для фитнеса и поддержания здорового образа жизни компания Fitbit присоединилась к борьбе против COVID-19 еще в июне, когда объявила о получении от FDA разрешения на экстренное использование своего недорогого вентилятора. Как говорят специалисты компании, увидев неудовлетворенную потребность в аппаратах ИВЛ, компания применила свой большой опыт в разработке передовых датчиков и аппаратного обеспечения для быстрого создания Fitbit Flow, автоматического вентилятора, основанного на использовании недавно созданного инструментария Массачусетского технологического института E-Vent Design Toolbox и открытых спецификаций Rapidly Manufactured Ventilation Systems.

Носимое устройство для сбора данных о симптомах заболевания

Устройство, изначально разработанное инженерами Северо-Западного университета (США) для регистрации прогресса пациентов, перенесших инсульт, было перепрофилировано для изучения протекания COVID-19 и его влияния на показатели здоровья человека. Устройство, которое выглядит как толстый резиновый пластырь, который мы обычно используем для закрытия небольших ранок, и прикрепляется к шее с помощью клеящей подложки, круглосуточно собирает данные о кашле, температуре и дыхании. В настоящее время ведется тестирование этого устройства совместно с компанией AbilityLab, и и ученые уже собрали около 3000 часов данных примерно по двум дюжинам пациентов с COVID-19.

Носимое устройство для обнаружения COVID-19

Американская компания Empatica совместно с государственным Управлением по передовым биомедицинским исследованиям и разработкам создали носимое устройство для обнаружения COVID-19.

Новая система, получившая название Aura, предназначена для того, чтобы предупреждать людей о возможном инфицировании коронавирусом SARS-CoV-2. Система Aura использует "умный" браслет Empatica, специализированное программное обеспечение и возможности технологии искусственного интеллекта.

Устройство Empatica использует данные проводимости кожи, акселератора, датчика температуры и гирометра. Кроме того, часы могут отслеживать уровень физиологического стресса, параметры сна и физической активности.

В настоящее время партнеры ведут тестирование системы с целью проверки алгоритма Empatica в реальных условиях, с участием медицинских работников, которые подвергаются высокой вирусной нагрузке при лечении госпитализированных пациентов с COVID-19. В течение 30 дней они будут носить браслет Emapatica E4 медицинского класса, первоначально предназначенного для исследований, и их физиологические данные будут проанализированы в сравнении с ежедневными образцами из носоглотки, обработанными с помощью ПЦР-аппарата, гарантирующего наивысшую достоверность данных.

Устройство, для наблюдения за постояльцами дома престарелых в условиях пандемии

В лаборатории вычислительной техники и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (МТИ) было разработано устройство для идентификации и распознавания людей с помощью радиочастотных сигналов.

Эта технология потенциально может помочь домам престарелых и другим подобным заведениям предвидеть вспышку COVID-19, при этом она не ставит под угрозу неприкосновенность частной жизни.

Исследователи МТИ работают над этой системой радиочастотной повторной идентификации (RF-ReID) в течение нескольких лет и ранее доказали ее способность надежно измерять жизненно важные показатели человека, такие как частота сердечных сокращений и дыхания. На этой неделе ученые опубликовали новую работу, чтобы показать, что они могут уникальным образом идентифицировать человека, за которым они наблюдали раньше, учитывая набор 40 различных признаков, при этом защищая неприкосновенность частной жизни людей.

Удаленный мониторинг пациентов с использованием системы на базе искусственного интеллекта

Шотландская компания Current Health и американская клиника Майо используют систему удаленного контроля пациентов, интегрированную с программным обеспечением на базе искусственного интеллекта, для слежения в условиях пандемии COVID-19.

Это решение направлено на ускорение идентификации людей с положительным результатом по COVID-19 и прогнозирование симптомов и тяжести заболевания у пациентов, медицинских работников и других лиц, входящих в группу риска, в критически важных секторах обслуживания.

Для этого в системе будут использоваться цифровые биомаркеры, определенные в процессе измерений с помощью сенсоров Current Health и платформы для дистанционного мониторинга.

Устройство Current Health, работающее с использованием программного обеспечения на основе алгоритма искусственного интеллекта, с помощью манжеты надевается на верхнюю часть руки пациента и предназначено для использования как в больницах, так и на дому. Устройство контролирует шесть параметров здоровья - частоту сердцебиения и дыхания, насыщенность крови кислородом, температуру, эмоциональное состояние, положение тела и данные кровяного давления. Если эти показатели свидетельствуют о возникновении возможного риска здоровью пациента, то устройство немедленно информирует об этом врача и медсестру. Прибор питается от батареи, заряда которой хватает на два дня, причем зарядка осуществляется беспроводным способом, и передает измеренную информацию через WiFi дважды в минуту.

Следующим этапом является использование цифровых биомаркеров, собранных с помощью решений Current Health, для разработки новых алгоритмов на основе искусственного интеллекта, которые могут обнаруживать и прогнозировать симптомы и тяжесть заболевания COVID-19, чтобы обеспечить проактивное лечение.

Сердечная помпа для помощи в лечении COVID-19

Недавно американская компания Abiomed получила от регулирующих органов США экстренное разрешение на использование своей сердечной помпы Impella для лечения COVID-19.

Сердечная помпа Impella помогает левому желудочку перекачивать кровь к аорте – главной артерии, несущую обогащенную кислородом кровь от сердца к телу, и предназначена для поддержки пациентов с COVID-19, которые проходят терапию с использованием экстракорпоральной мембранной оксигенации и у которых развивается отек легких или миокардит.

Ранее компания получила аналогичное разрешение FDA для решения на базе Impella, которое было предназначено для разгрузки правого желудочка. 

Обзор подготовлен по материалам ExThera Medical, Fitbit, MDDI, MIT News, Cardiovascular Business.