可穿戴设备检测并逆转阿片类药物过量

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美国研究人员开发出一种可穿戴式胃内设备,可以检测并逆转阿片类药物过量。

阿片类药物过量
图片来自Pixabay的Steve bussinne

该设备由华盛顿大学的一个团队开发,当一个人停止呼吸和运动时,它会感知并注射纳洛酮,从而恢复呼吸。

根据发表的论文,研究结果证明了可穿戴纳洛酮注射系统的概念验证科学报告

阿片类药物包括处方止痛药、海洛因和合成阿片类药物,如芬太尼。根据美国国家药物滥用研究所的数据,2019年,美国有近5万人死于与阿片类药物有关的过量服用。

“阿片类药物的流行在大流行期间变得更糟,并继续成为一场重大的公共卫生危机,”威斯康星大学保罗·g·艾伦计算机科学与工程学院的博士生贾斯汀·陈(Justin Chan)说。“我们已经创建了一种算法,可以在可穿戴式注射器上运行,检测佩戴者何时停止呼吸,并自动注射纳洛酮。”

在一份声明中,联合作者雅各布·桑森(Jacob Sunshine)是华盛顿大学医学院的麻醉学和疼痛医学副教授,他说,阿片类药物过量的一个独特之处在于,纳洛酮非常有效,如果及时给药,可以挽救生命。

自动释放药物可能会使服药过量的受害者苏醒

在多年的合作中,华盛顿大学的研究人员与宾夕法尼亚州埃克斯顿的西部制药服务公司合作开发了一种可穿戴的皮下注射器,用于给药。

研究小组将这种注射器系统与传感器结合起来,并开发了一种算法,以检测当人们经历阿片类药物毒性时发生的危及生命的呼吸模式。

该先导装置包括一对测量呼吸的加速计和一个检测与呼吸相关的运动暂停的机载处理器。这种可穿戴系统已经获得了美国监管机构的批准,它可以在出现长时间的呼吸暂停事件时激活注射器。

该设备还可以通过蓝牙将呼吸频率和呼吸暂停运动的数据传输到附近的智能手机。

临床试验

为了测试该设备,在温哥华的一个受监督的注射设施中对志愿者进行了一项临床研究,英属哥伦比亚在医院环境中进行了一项平行的临床试验,志愿者们通过屏住呼吸表现出呼吸暂停的迹象。

研究人员说,注射设施的部署至关重要,它有助于开发涉及现实世界、阿片类药物引起的呼吸变化的呼吸算法。

该团队在温哥华招募了25名参与者。这些传感器能够准确地追踪阿片类药物使用障碍患者的呼吸速率。此外,该设备还能够检测非医疗的阿片类药物引起的呼吸暂停,这是一种通常发生在可能致命的过量服用之前的呼吸模式。温哥华的测试只是为了开发呼吸算法而测量呼吸模式,不涉及注射纳洛酮,纳洛酮仅在第二项研究中使用,该研究涉及未服用阿片类药物的健康人类志愿者。

在第二项研究中,20名参与者通过正常呼吸来模拟医院环境中的过量事件,然后屏住呼吸15秒来模拟窒息事件。当可穿戴系统检测到受试者至少15秒没有移动时,它会激活并向参与者注射纳洛酮。

在装置启动后,从研究参与者身上采集的血液证实,该系统可以将解毒剂输送到循环系统,显示出其逆转阿片类药物过量的潜力。

研究人员表示,需要进一步的研究来评估该设备在较长时间内的舒适性和离散性,特别是在无人监督的环境下。该团队补充说,需要对该装置进行进一步的研究,以评估将阿片类药物用于非医疗目的的人的纳洛酮注射。