研究人员开发出一种可植入装置来检测和应对阿片类药物过量

Josiah02 · 发表于 2024-8-15 07:58:28

在临床前模型中，皮下植入的装置能够持续监测生命体征，并在检测到阿片类药物过量时自动快速地输送纳洛酮。
阿片类药物泛滥继续在美国产生毁灭性的影响，而非法阿片类药物中芬太尼的增多则加剧了这种影响。
纳洛酮是一种有效的解毒剂，但通常需要旁观者迅速给药。现在，来自麻省总医院布莱根妇女医院（麻省总医院布莱根医疗系统的创始成员之一）和麻省理工学院的研究人员开发了一种可植入设备，用于检测和逆转阿片类药物过量。
他们称该设备为“iSOS”，它持续监测心脏和呼吸系统是否有用药过量的迹象，并在必要时自动输送纳洛酮。在临床前研究中，iSOS 有效地检测并逆转了阿片类药物过量。这项研究发表在《设备》杂志上。
“纳洛酮可以救命，但经常无法及时输送，”布莱根妇女医院急诊医学系医学博士、理学硕士、共同第一作者 Peter Ray Chai 说。
“iSOS 设备提供了一种高度创新的策略来检测阿片类药物过量，可以在需要的时候精确注射纳洛酮，希望能挽救患者免于过量用药，并促进阿片类药物使用障碍的持续康复。”
在过量服用药物时，人们通常会失去意识，因此拥有纳洛酮的自动输送系统可以挽救那些独自使用阿片类药物的人的生命。
“在过量用药的情况下，如果附近有旁观者，可以通过肌肉注射或鼻腔注射纳洛酮来救治患者，但需要有旁观者在场。我们希望找到一种可以自主完成这一过程的方法，”通讯作者 Giovanni Traverso 说道，他是布莱根妇女医院和麻省理工学院医学系的医学博士、医学学士、MBBCH。
为了消除旁观者干预的需要，研究人员想要设计一个“闭环”系统，既可以检测阿片类药物过量，又可以在没有外界指导的情况下输送药物。
为了实现自主检测，该团队为该设备安装了多个传感器，持续监测用户的呼吸频率、心率、体温和血氧饱和度。这些传感器连接到一种算法，该算法经过训练，可通过整合各种心肺信号来识别过量用药的迹象。
当该设备检测到疑似阿片类药物过量时，它会开始发出蜂鸣声提醒用户，并向他们的手机发送警报，如果用户没有过量服用，则可以取消纳洛酮注射。如果没有被覆盖，该设备会直接向用户的组织中注射一剂纳洛酮。
特拉弗索说：“除了闭环之外，该设备还可以作为早期检测或预警系统，可以帮助向其他人（无论是亲人、医疗保健专业人员还是紧急服务人员）发出警报，以便他们也能帮助进行干预。”
“为了对抗与阿片类药物过量相关的高死亡率，我们的完全可植入的 iSOS ——具有持续监测和快速药物输注能力——可以作为关键的下一代解毒平台，”共同第一作者、麻省理工学院和布莱根妇女医院医学系的研究科学家 Seungho Lee 博士说。
该原型装置尺寸为 8 毫米 x 12 毫米 x 78 毫米（比避孕植入物大，但比皮下心脏除颤器小）。它配有无线充电电池，电池续航时间长达 14 天，配有可再填充的药物储存器，可在局部麻醉下通过微创手术进行皮下植入。
研究小组在大型动物模型上测试了该装置的安全性和有效性，发现该装置有效检测并逆转了 25 头猪中的 24 头的阿片类药物过量。
研究人员指出，该设备对于以前服药过量的人尤其有用，因为这些人更有可能再次服药过量。他们还表示，植入式设备可能比可穿戴设备更有效。
“可穿戴设备的问题在于人们必须佩戴它们，而从依从性的角度来看，这本身就是一个潜在的挑战，”特拉弗索说。
“如果患者确实想防止自己服药过量，那么植入式或可摄入的设备可以帮助支持这种普遍的愿景。”
研究人员目前正在进一步优化和缩小该设备，并打算在进行人体测试之前进行额外的临床前试验。他们还计划开始收集有关最终用户偏好的数据，以帮助指导他们的工程工作。
特拉弗索说：“了解该患者群体的偏好将是我们持续开发和完善这项技术的关键部分。”
“这只是第一个基于实验室的原型，但即使在现阶段，我们也看到该设备具有很大的潜力，可以帮助保护高危人群免于致命的过量用药。”
更多信息：阿片类药物安全植入系统 (iSOS)，设备(2024)。DOI ：10.1016/j.device.2024.100517。www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(24) 00417-4
日志信息：设备

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