La surveillance des essais cliniques pour lutter contre la COVID-19 devient mobile

En juin 2020, un fabricant de médicaments basé aux États-Unis a lancé un projet innovant pour réaliser des essais cliniques sur d'éventuels traitements pour les patients COVID-19 âgés. Les établissements de soins de longue durée sont depuis le début de la pandémie particulièrement vulnérables aux épidémies de COVID-19. Certaines sources estiment que jusqu'à 40 % des décès liés au nouveau coronavirus aux États-Unis surviennent dans ces établissements.

Pour répondre à cette situation dévastatrice et s'assurer que les personnes âgées vivant en établissement de soins soient incluses dans la recherche sur le traitement du virus, une équipe d'experts en développement clinique, soins cliniques et technologie a eu l'idée de transformer des camping-cars en unités de recherche mobiles. Avec ces unités mobiles, des remorques pour le transport de matériel de recherche clinique ont été adaptées.

Les essais cliniques sont l'un des projets les plus complexes et exigeants en sciences. Les données qu'ils génèrent doivent être recueillies et protégées avec une précision extrême, sinon des résultats importants peuvent être perdus. Les laboratoires qui stockent des échantillons et d'autres biens de recherche de haute qualité ont besoin d'environnements de stockage soigneusement entretenus dans des conditions spécifiques. Les enregistrements de ces conditions doivent être complets et précis.

Le fabricant de médicaments menant cette étude clinique utilisait déjà le système viewLinc de Vaisala pour surveiller la température, l'humidité et d'autres paramètres dans plusieurs environnements cGMP de ses installations. La question était de savoir si les enregistreurs de données du système viewLinc pouvaient être utilisés dans les nouvelles unités de recherche mobiles pour transmettre les données de surveillance au système viewLinc existant et envoyer des alertes en cas de déviation. Et, plus important encore, si Vaisala pouvait fournir une telle solution rapidement.

La réalisation d'études cliniques dans des unités mobiles était presque inimaginable avant COVID-19. Grâce à la technologie sans fil VaiNet de Vaisala pour la surveillance et à l'intervention rapide des ingénieurs de projet de Vaisala, le fabricant de médicaments a pu mettre en service ses unités de recherche mobiles en seulement 30 jours.

Mobilisation d'un système de surveillance

Le fabricant de médicaments a contacté Vaisala. Il avait besoin d'une surveillance des réfrigérateurs et congélateurs installés dans les camping-cars, qui ont été transformés en unités de recherche mobiles. Il s'agirait de parcourir le pays avec ces véhicules pour réaliser des essais cliniques dans des établissements de soins de longue durée et des maisons de retraite. En raison de la pandémie et de la vulnérabilité des résidents, le calendrier de mise en œuvre du système de surveillance dans ces unités mobiles n'était que de quelques semaines.

Étant donné que les réfrigérateurs et congélateurs sont ouverts au moins vingt fois par jour, il était crucial d'enregistrer toutes les quelques minutes les températures dans ces appareils pour garantir le respect des conditions requises. La tendance des données de température devait également être automatisée, précise, complète et facile à rapporter. Idéalement, ces données devaient être intégrées au système de surveillance viewLinc existant, qui avait été validé. Le plus important était que, en cas de déviation de température, les employés à distance soient immédiatement avertis par e-mail ou SMS.

Utilisation de technologies de communication modernes

Les ingénieurs de projet de Vaisala ont utilisé des modems standards simples pour permettre la communication de plusieurs appareils VaiNet-AP10 depuis les laboratoires mobiles. Cela a été réalisé sans VPN, afin de connecter les points d'accès dans les camping-cars au serveur viewLinc. Cette méthode ne nécessite qu'un seul modem et les fonctionnalités de communication inhérentes à l'AP10.

Les enregistreurs de température et d'humidité sans fil RFL100 utilisent la technologie sans fil VaiNet développée par Vaisala. La modulation utilisée par VaiNet repose sur la technique chirp à bande étendue LoRa™. LoRa™ (Long Range) est un protocole LPWAN (Low-Power Wide Area Network ; réseau étendu à faible consommation d'énergie).

La portée du signal de VaiNet en intérieur est généralement supérieure à 100 m et peut facilement traverser murs et autres obstacles. En extérieur, la portée du signal est bien plus grande. Par exemple, si des chercheurs utilisaient les enregistreurs RFL-100 à l'extérieur des laboratoires mobiles, ils pourraient être à plusieurs centaines de mètres du véhicule et maintenir la connectivité avec le dispositif réseau AP10. Le point d'accès AP10 sert de station de base pour les enregistreurs de données VaiNet sans fil. Le diagramme suivant montre comment la communication est assurée dans une application mobile VaiNet.

Économique, simple et rapide

Dans cette application, les sondes de température RFL100 ont été placées dans les réfrigérateurs et congélateurs. L'AP10 a été connecté via un câble Ethernet avec PoE (Power over Ethernet) à un commutateur réseau dans le camping-car. Un commutateur réseau PoE typique fournit environ 48 à 50 volts ainsi qu'une connectivité réseau. Cela a éliminé le besoin d'adaptateurs secteur pour les dispositifs d'accès réseau AP10. Un modem 4G, également compatible PoE, a été utilisé. Ainsi, une seule prise électrique suffisait pour alimenter le système de surveillance. Le commutateur réseau alimente l'AP10 et le modem via PoE. Tous les appareils sont équipés d'alimentations électriques, et si nécessaire, l'AP10 peut être connecté directement au modem.

Le modem a été utilisé pour la communication avec l'AP10, mais aussi pour fournir un accès Internet local à une station de travail informatique dans le camping-car. L'avantage d'utiliser un modem 3G/4G avec l'AP10 est que celui-ci utilise une bande passante de données extrêmement faible. Bien que chaque AP10 puisse héberger jusqu'à 32 enregistreurs RFL100, seule une petite quantité de données est transmise via le modem sans fil à très faible bande passante. Étant donné que les coûts des modems mobiles sont basés sur l'utilisation, cette solution était économique. Le modem communique avec une antenne relais mobile et permet d'envoyer les données via Internet au serveur viewLinc validé.

Plus forts ensemble

Les unités de recherche mobiles créées en 2020 sont actuellement utilisées pour lutter contre les épidémies de COVID-19 dans des établissements aux États-Unis. Cette étude clinique était la première du genre et a constitué une courbe d'apprentissage pour de nombreux scientifiques, gestionnaires de projets et ingénieurs impliqués dans sa mise en œuvre. En cette période où tant de personnes sont isolées, peu le sont autant ou sont aussi vulnérables que celles vivant en maisons de retraite ou en établissements de soins de longue durée. Vaisala est fier d'avoir pu proposer une solution à une organisation de recherche qui s'efforce d'innover dans une situation d'urgence.