Défi COVID-19 : Système de capteurs peu coûteux surveiller l’état des patients atteints de la COVID-19

Énoncé du problème

La température, la SpO2, la tension artérielle, le pouls et La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.la fréquence respiratoire Fin de la nouvelle section.sont utilisés pour évaluer l'état de santé d'un patient. À quelques exceptions près (par exemple dans une unité de soins intensifs), ces mesures ne sont pas effectuées en continu dans un établissement de soins ni à domicile. Cela a donc des conséquences : les changements soudains qui signifient une détérioration rapide de la santé d'un patient peuvent ne pas être détectés à temps et les tendances subtiles qui sont des indicateurs importants des changements de santé peuvent ne pas être repérées avant qu'un impact flagrant ne se produise. La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.Cette situation est particulièrement pertinente pour la pandémie de la COVID-19, où le nombre de patients en augmentation rapide et les longues durées d'hospitalisation imposent une charge de travail extrême au système de santé. Si certains malades doivent être hospitalisés, la plupart ne le sont pas. Pour aider ceux qui restent chez eux, il est essentiel de disposer de données précises. De telles données offrent des avantages individuels et collectifs. Individuellement, elles permettront aux patients confinés chez eux et à leurs soignants de prendre de meilleures décisions quant à la nécessité d'intensifier les soins, tout en rassurant ceux dont l'état est stable. Collectivement, des informations précises permettront aux autorités de santé publique de déterminer les caractéristiques de la progression de la maladie, ce qui permettra de déployer des ressources limitées et d'orienter la mise au point de meilleurs traitements. Fin de la nouvelle section.

La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.Pour être vraiment efficace pendant la pandémie de la COVID-19, le matériel de surveillance doit être largement disponible. Il est donc de la plus haute importance que le coût soit faible.Fin de la nouvelle section. Les progrès de la science des matériaux et de l'électronique en micro-impression ont permis de mettre au point des capteurs et une composante électronique capables de mesurer discrètement les La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.cinqFin de la nouvelle section. paramètres. Bien qu'elle soit impressionnante sur le plan individuel, une solution intégrée à faible coût permettant aux patients de rester chez eux tout en étant surveillés reste à développer.

Résultats souhaités et éléments à considérer

Résultats essentiels (obligatoires)

La solution proposée doit :

1. mesurer directement ou déterminer indirectement la température, la tension artérielle, la saturation en oxygène des capillaires périphériques (SpO2), le pouls et La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.la fréquence respiratoireFin de la nouvelle section.
2. transmettre sans fil les résultats à une station de base
3. utiliser des équipements disponibles dans le commerce (par exemple, des comprimés) pour la station de base
4. envoyer les mesures de la station de base à un ordinateur en réseau
5. inclure une trousse de développement logiciel (TDL) pour permettre à des tiers de concevoir un logiciel pour accéder aux mesures
6. pouvoir être porté pendant le sommeil
7. détecter et signaler l'occurrence et l'intensité des mouvements
8. être résistant à l'eau
9. être doté d'une horloge en temps réel synchronisable
10. avoir des mesures d'horodatage
11. durer 24 heures sur une seule recharge
12. avoir un coût unitaire de La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.25 $Fin de la nouvelle section. pour la quantité  1k (excluant le GPS) pour la composante directe sur le patient
13. appuyer une demande de permis de matériel médical auprès de Santé Canada

Résultats souhaités supplémentaires

La solution proposée devrait :

1. avoir une précision deA2 température de ±0,1°C
2. avoir une précision de ±2 % pour la SpO2
3. avoir une précision de la tension artérielle conforme aux critères de l'Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI), une sensibilité de 0,005 TA, un temps de réponse de 0,1 ms, une pression carotidienne de préférence, une pression absolue de préférence, P (différence de pression entre systolique et diastolique) uniquement est acceptable
4. avoir une précision de la fréquence du pouls de ±10 (la précision peut être réduite pendant le mouvement (voir note 1))
5. La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.avoir une précision de fréquence respiratoire de ±3 respirations par minute (bpm)Fin de la nouvelle section.
6. la précision peut être réduite pendant le mouvement (voir note 1)
7. acquérir une forme d'onde de la pression sanguine sur plusieurs cycles et envoyer les données acquises ou analyser la forme d'onde et envoyer les résultats
8. détecter le mouvement
9. avoir un mode d'hibernation avec économie d'énergie
10. acquérir des données au moins une fois toutes les 15 minutes (en continu pour la fréquence cardiaque, La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.taux de respirationFin de la nouvelle section.)
11. durer jusqu'à une semaine avec une seule recharge
12. être idéalement composé d'une seule pièce (plusieurs sont toutefois autorisées)
13. avoir des portions de capteur jetables si elles sont en plusieurs pièces (voir note 2)
14. avoir une composante pour le patient qui se porte de façon confortable et non gênante (par exemple, un bracelet, un médaillon ou un patch confortable)
15. être jetable; toutefois, si ce n'est pas jetable, peut être désinfecté avec un tampon imbibé d'une solution d'éthanol à 70 % (voir note 2)
16. localiser le lieu par GPS
17. La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.supporter l'exercice du patient à une intensité équivalente à une marche rapide (~5 km/h)Fin de la nouvelle section.

Explications

Remarque no 1. Précision et mouvement

L'effet du mouvement sur la détection des paramètres physiologiques est bien connu. Il varie en fonction de la méthode de détection (par exemple, les méthodes électriques sont généralement moins sensibles que les méthodes optiques) et de l'intensité et de la durée du mouvement. Pour permettre un large éventail de réponses possibles à ce défi, on s'attend à ce que la gamme des précisions réduites soit du même ordre que celle des capteurs de qualité médicale disponibles sur le marché (approuvés par la FDA, Santé Canada et l'UE). Une fois que le patient est revenu à l'état de repos, le système devrait revenir aux précisions souhaitées dans les 5 secondes. En outre, le système doit indiquer quand un patient est en mouvement et l'intensité de ce mouvement. En tout état de cause, pour la TA, les critères de l'AAMI exigent que le patient soit au repos.

Remarque no 2. Caractère éphémère

L'idéal serait que l'ensemble du dispositif porté sur le patient (ou les dispositifs s'ils sont composés de plusieurs pièces) soit jetable. Pour être jetable, le dispositif doit être peu coûteux. Cependant, ce qui est suffisamment peu coûteux pour être considéré comme jetable par une organisation peut être considéré comme excessivement cher par une autre. En prévision de cela, la partie du dispositif qui n'est pas en contact direct avec le patient (qui devrait constituer la partie principale de l'électronique (et en particulier de la batterie), et qui devrait également être la partie la plus coûteuse du dispositif), devrait pouvoir être désinfectée en étant essuyée avec de l'alcool, ce qui permettrait de la réutiliser avec d'autres patients.

Une deuxième préoccupation liée à l'élimination des déchets est la durabilité environnementale. Un dispositif qui est suffisamment bon marché pour être jeté après une seule utilisation peut posséder un matériau qui ne doit pas être jeté à la poubelle sans discernement. Là encore, on s'attend à ce que la majeure partie de l'électronique (et en particulier la batterie) constitue l'essentiel du matériau non respectueux de l'environnement. Il est donc fortement souhaitable que cette partie puisse être réutilisée par de nombreux patients après une désinfection à l'alcool.

Historique et contexte

La section suivante a été ajoutée comme nouvelle exigence.La pandémie de la COVID-19 a entraîné des défis sans précédent pour la société canadienne et en particulier pour le système de santé. L'augmentation rapide du nombre de patients et la longue durée d'hospitalisation de chacun d'entre eux imposent un stress important au système de santé existant. Les observations largement admises concernant la maladie de la COVID-19 sont les suivantes : manifestation bénigne chez la plupart des patients, faible proportion de cas graves avec une longue durée d'hospitalisation et propagation rapide.Fin de la nouvelle section. La distanciation sociale et l'auto-isolement ont été recommandés comme stratégie. Dans ce contexte, la surveillance continue des patients ayant besoin de soins, en particulier à domicile, devient cruciale pour prévenir une détérioration rapide. Pour être vraiment efficace, elle doit être largement disponible et donc peu coûteuse. Les avancées mentionnées dans l'Énoncé du problème, combinées à celles liées à l'Internet des objets, promettent de faire du faible coût une réalité. Toutefois, pour être vraiment utile, même un capteur à très faible coût doit faire partie d'une solution bien intégrée, comme mentionné précédemment. 

Le travail décrit dans http://dx.doi.org/10.1126/science.aau0780 est un exemple de solution bien intégrée. Il présentait les avantages des patients non ambulatoires (nouveau-nés) dans un environnement configurable (l'USIN). Cependant, ces avantages n'existent pas pour ce défi. L'utilisation d'un équipement commercial disponible est un avantage, car elle supprime le coût des écrans et des claviers ou des écrans tactiles, tout en ajoutant la contrainte d'un appareil provenant de l'hôpital ou du patient. Cela n'est pas considéré comme onéreux étant donné le taux de popularité de ces appareils au sein de la population canadienne. 

Avec l'âge, les artères, en particulier l'aorte, deviennent moins souples. La rigidité aortique est le meilleur prédicteur de la mortalité toutes causes confondues et de la mortalité cardiovasculaire chez les patients hypertendus. Le standard idéal pour déterminer la rigidité aortique est la vitesse de l'onde de pouls carotidienne-fémorale, qui nécessite la mesure de la pression carotidienne. Actuellement, la seule méthode de mesure non invasive de la pression carotidienne qui pourrait être déployée à domicile est la tonométrie d'application (TA). La TA est utilisée cliniquement en dehors de l'Amérique du Nord et à des fins de recherche clinique, y compris en Amérique du Nord. Cependant, la TA nécessite des intervenants bien formés et expérimentés et des patients qui se conforment aux prescriptions. Une solution de rechange à la TA pour la détermination de la tension artérielle carotidienne est hautement souhaitable.

Plusieurs subventions pourraient être accordées dans le cadre de ce défi.

Un financement maximal de 300 000 $CAN pour une période pouvant aller jusqu'à 3 mois pourrait être accordé dans le cadre de ce défi à titre de subvention de la phase 1.

Nombre estimatif de subventions de la phase 1 à octroyer : 2

Un financement maximal de 2 000000 $CAN pour une période pouvant aller jusqu'à 12 mois pourrait être accordé dans le cadre de ce défi à titre de subvention de la phase 2. Seules les entreprises admissibles qui ont reçu du financement dans le cadre de la phase 1 seront prises en compte pour la phase 2.

Nombre estimatif de subventions de la phase 2 à octroyer : 1

La présente divulgation est faite de bonne foi et n'engage pas le Canada à accorder une subvention correspondant à la valeur totale approximative du financement. Les décisions définitives sur le nombre de subventions des phases 1 et 2 seront prises par le Canada en fonction de facteurs tels que les résultats de l'évaluation, les priorités ministérielles et la disponibilité des fonds. Le Canada se réserve le droit de procéder à des attributions partielles et de négocier des modifications de la portée du projet.

Déplacements :

Pour la phase 1, il est prévu que deux réunions exigent que le(s) soumissionnaire(s) retenu(s) se rende(nt) à l'endroit indiqué ci-dessous :

Réunion inaugurale

Montréal, Québec, ou réunion inaugurale virtuelle par téléconférence/vidéoconférence

Réunions d'étape

Une à trois réunions d'examen de la conception/état d'avancement des travaux par téléconférence/vidéoconférence

Réunion d'examen final

Montréal, Québec ou Winnipeg, Manitoba

Toutes les autres communications peuvent se faire par téléphone, par vidéoconférence (par exemple Zoom, WebEx)

Les propositions de solutions peuvent uniquement être présentées par une petite entreprise qui satisfait aux critères suivants :

• être à but lucratif
• être constituée au Canada (au fédéral ou au provincial)
• compter au plus 499 employés équivalent temps plein (ETP)^{Note de bas de page *}
• mener des activités de recherche-développement au Canada
• verser présentement au moins 50 % de ses salaires, rémunérations et honoraires annuels à des employés et à des entrepreneurs qui passent la majeure partie de leurs heures de travail au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses employés ETP dont le lieu de travail habituel est au Canada^{Note de bas de page *}
• compter au moins 50 % de ses cadres supérieurs (vice-président ou niveaux supérieurs) dont la résidence principale est au Canada^{Note de bas de page *}

Le candidat doit remplir le formulaire électronique de présentation de la proposition pour le volet Défi, et y fournir assez d'information pour permettre au Canada d'évaluer la proposition par rapport aux critères et au schéma d'évaluation. L'information doit montrer en quoi la solution proposée répond à chaque critère.

Partie 1 : Critères obligatoires

Les propositions doivent satisfaire à tous les critères obligatoires indiqués en obtenant la mention « Réussite » pour passer à la partie 2. Les propositions qui ne satisfont pas à tous les critères obligatoires seront jugées non recevables et seront écartées.

Critères obligatoires et critères cotés avec note minimale de passage

(à satisfaire obligatoirement par la proposition du candidat)

Partie 2 : Critères cotés

Les propositions doivent atteindre une note minimale de passage de 50 % pour être jugées comme recevables. Les propositions qui n'atteignent pas la note minimale de passage seront déclarées comme non recevables et seront écartées.

Critères cotés

(à satisfaire par la proposition du candidat)

Toutes les questions concernant ce défi en particulier devraient être adressées à solutions@canada.ca.

Toutes les demandes de renseignements doivent être présentées au moins dix jours civils avant la date de clôture. Pour ce qui est des demandes de renseignements reçues après ce délai, il est possible qu'on ne puisse pas y répondre.

Vous pouvez également consulter la Foire aux questions sur le programme Solutions innovatrices Canada.

Un lexique est aussi disponible.