Jaunās tehnoloģijas Covid-19 pacientu tēmētai monitorēšani, testēšanai un terapijai (3-T Project)

Statuss:

Noslēdzies

Publicēts: 31.03.2021.

Covid-19 seku mazināšanai Valsts pētījumu programma (VPP)

Vispārīgā informācija

Sākums 01/07/2020 Noslēgums 31/12/2020 (piešķirts pagarinājums rezultātu nostiprināšanai un publiskošanai līdz 31/03/2021)

Projekta numurs
- Projekta nr. VPP-COVID-2020/1-0025
Finansējums
- 486 838 EUR
Projekta vadītājs
- Valdis Pīrāgs, e-pasts: pirags@latnet.lv
Projekta realizējošās institūcijas tīmekļa vietne:
- http://www.stradini.lv/lv/
Projektu realizējošās institūcijas:
- Valsts sabiedrības ar ierobežotu atbildību “Paula Stradiņa klīniskā universitātes slimnīca” Zinātniskais institūts
- Latvijas Universitāte
- Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs

Zinātnes nozare

Medicīniskā inženierija
Elektrotehnika, elektronika, informācijas un komunikāciju tehnoloģijas
Medicīniskā biotehnoloģija

Kopsavilkums

Projekta mērķis ir pilnveidot iekštelpu sensorus sasaistē ar mobilās informēšanas un kustības monitoringa aplikācijām cilvēku inficēšanās riska novērtēšanai, izvērtēt oriģinālu poliklonālo antivielu ātrās testēšanas sistēmu un jaunu vīrusu pneimonijas terapijas ierīci.

Projekta izpildes gaitā mēs validēsim jaunu tēmētās monitorēšanas, testēšanas un terapijas (3-T) shēmu, izmantojot vairākus inovatīvus tehnoloģiskos risinājumus. Atbilstoši 3-T shēmai, tajā ietilps trīs galvenie apakšprojekti, kā arī projekta administrēšanas grupa. Pirmais apakšprojekts ietvers jaunas Covid-19 izplatīšanās prevencijas koncepcijas izveidi, adaptējot mūsu pētnieku iepriekš izstrādātos iekštelpu sensorus t.s. “viedo telpu” izveidei, kas mijiedarbosies ar individuāliem mobilās informēšanas rīkiem un ļaus novērtēt kumulatīvo inficēšanās risku. Otrajā apakšprojektā mēs izstrādāsim un izvērtēsim oriģinālu SARS-CoV2 antigēna diagnostikas testu, kas ļaus ātrāk identificēt šī vīrusa klātbūtni nazofaringeālajās/orofaringeālajās uztriepēs vēl pirms antivielu produkcijas pacienta organismā. Trešajā apakšprojektā mēs veiksim klīnisko pētījumu, lai izvērtētu neinvazīvās pastāvīgā pozitīvā elpvadu spiediena (CPAP) ārstniecības iekārtas efektivitāti un drošību Covid-19 pneimonijas pacientu ārstēšanā, ja to savieno ar oriģinālu skābekļa bagātināšanas adapteru, kas ļaus efektīvi ārstēt vidēji smagas pakāpes respiratoro mazspēju, samazinot nepieciešamību pēc augstāka riska invazīvas plaušu ventilācijas.

Rezultāti

Informācija par pētniecības projektu

Pētniecības projekta numurs	VPP-COVID-2020/1-0025
Pētniecības projekta nosaukums	Jaunās tehnoloģijas Covid-19 pacientu tēmētai monitorēšani, testēšanai un terapijai (3-T Project)
Zinātnes nozare (pamata)	Medicīniskā inženierija (Primārā nozare) Elektrotehnika, elektronika, informācijas un komunikāciju tehnoloģijas Medicīniskā biotehnoloģija

Rezultāta veids	Rezultāta nosaukums
Oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti žurnālos vai konferenču rakstu krājumos, kuru citēšanas indekss sasniedz vismaz 50 procentus no nozares vidējā citēšanas indeksa	Arnicans G.; Niedrite L.; Solodovnikova D.; Virbulis J.; Zemnickis J. Towards a System to Monitor the Virus’s Aerosol-Type Spreading, IFIP Advances in Information and Communication Technology, 2021, Vol. 616 IFIP, pp. 95-106. Cham: Springer International Publishing, https://doi.org/10.1007/978-3-030-86582-5_9 Virbulis J.; Sjomkane M.; Surovovs M.; Jakovics A. Numerical model for prediction of indoor COVID-19 infection risk based on sensor data, Journal of Physics: Conference Series, 2021, Vol. 2069, https://doi.org/10.1088/1742-6596/2069/1/012189 Telicko J.; Vidulejs D.D.; Jakovičs A. A monitoring system for evaluation of COVID-19 infection risk, Journal of Physics: Conference Series, 2021, Vol. 2069, https://doi.org/10.1088/1742-6596/2069/1/012192 Bliznuks, D; Kistkins, S; Telicko, J; Geza, V; Zageris, G; Svaza, A; Syundyukov, E; Purenkovs, M; Zeme, D; Jekabsone, S; Zentina, D; Pirags, V; Taivans, I. The oxygenation module: the missing link in using sleep apnea devices to treat COVID-19 pneumonia at home, BioMedical Engineering OnLine, 2022, Vol. 21.1, p.10., https://doi.org/10.1186/s12938-022-00982-z Kivrane A.; Igumnova V.; Liepina E.E.; Skrastina D.; Leonciks A.; Rudevica Z.; Kistkins S.; Reinis A.; Zilde A.; Kazaks A.; Ranka R. Development of rapid antigen test prototype for detection of SARS-CoV-2 in saliva samples, Upsala Journal of Medical Sciences, 2022, Vol. 127, https://doi.org/10.48101/ujms.v127.8207
Citi oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti Web of Science vai SCOPUS datubāzēs iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos	Syundyukov E.; Mednis M.; Zaharenko L.; Pildegovica E.; Danovska I.; Kistkins S.; Seidmann A.; Benis A.; Pirags V.; Tzivian L. Data-driven decision making and proactive citizen–scientist communication: A cross-sectional study on covid-19 vaccination adherence, Vaccines, 2021, Vol. 9.12, https://doi.org/10.3390/vaccines9121384
Tehnoloģiju tiesības	Saliva based rapid antigene test, 31.03.2021 Oxygen saturation control sistem compatible with constant positive air pressure device (CPAP); Skābekļa koncentrācijas kontroles sistēma savietojāma ar konstanto pozītīvo gaisa spiediena iekārtu (CPAP), 24.03.2025
Ziņojumi par rīcībpolitikas ieteikumiem	Ziņojums par ieteikumiem rīcībpolitikas veidotājiem un izvērtējums par ātrās diagnostikas iekārtām https://www.lzp.gov.lv/lv/media/2076/download?attachment Ziņojums, izvērtējums un ieteikumi rīcībpolitikas veidotājiem https://www.lzp.gov.lv/lv/media/2079/download?attachment Ziņojums par rīcībpolitikas ieteikumiem https://www.lzp.gov.lv/lv/media/2082/download?attachment
Citi pētniecības specifikai atbilstoši projekta rezultāti (tai skaitā dati), kas papildina iepriekšminētos	3T projekta noslēguma konference, https://www.youtube.com/watch?v=6JLSB8Sj-0U

2 no 3 rakstiem (Citi oriģināli zinātniskie raksti) ir publicēti augstākas kategorijas žurnālos. Projekts ir veiksmīgi īstenots un sasniedzis visus izvirzītos mērķus trīs jomās – izsekošanā, testēšanā un ārstēšanā. Tika izstrādāts matemātisks modelis iekštelpu inficēšanās riska novērtēšanai, divi jauni antigēna testa varianti un ventilācijas sistēma ar skābekļa bagātināšanu, kas piemērota CPAP iekārtām. Projekta laikā tika radītas vairākas tehnoloģijas, kā, piemēram, reāllaika monitoringa sistēmas un inficēšanās riska vizualizācijas risinājumi. Projekta ietvaros ir publicēti vairāki zinātniskie raksti, to skaitā augstākas kvalitātes rakstu krājumos nekā bija plānots projekta pieteikumā, kā arī sagatavoti visi plānotie rīcībpolitikas ziņojumi.

Kistkins, S., Dukhovlinov, I., & Pīrāgs, V. (2021). Rapid Response: Low sensitivity of rapid antigen tests: should we use saliva instead of nasopharyngeal samples in the process of the test validation? BMJ, https://www.bmj.com/content/372/bmj.n287/rapid-responses

Arnicans, G., Niedrite, L., Solodovnikova, D., Virbulis, J., Zemnickis, J. Towards a System to Monitor the Virus’s Aerosol-Type Spreading. Byrski, A., Czachórski, T., Gelenbe, E., Grochla, K., Murayama, Y (Eds.). Computer Science Protecting Human Society Against Epidemics, IFIP Advances in Information and Communication Technology, Vol. 616. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-86582-5_9

Kivrāne, A., Igumnova, V., Skrastiņa, D., & Ranka, R. (2021). Detection of SARS-CoV-2 virus in saliva samples; lateral flow immunoassay prototype development. International Scientific Conference on Medicine, 23-24 April 2021. https://www.lu.lv/fileadmin/user_upload/LU.LV/Apaksvietnes/Fakultates/www.mf.lu.lv/petnieciba/conf21/Internal/Detection_of_SARS-CoV-2_virus_in_saliva_samples_lateral_flow_immunoassay_prototype_development.pdf

Bliznuks, D., Kistkins, S., Telicko, J., Geza, V., Svaza, A., Taivans, I., & Pirags, V. (2021). A new add-on device for treatment of COVID-19 pneumonia. The International Scientific Conference on Medicine. https://medicina.lsmuni.lt/wp-content/uploads/pdf/Abstracts_2021-1-Medicina.pdf