See implantaat kaitseb opioidsete narkootikumide üledoosi eest

Naloksooni kohaletoimetamise seade. Foto: Hen-Wei Huang

Opioidiepideemia põhjustab Ameerika Ühendriikides jätkuvalt laastavaid tagajärgi, mida süvendab fentanüüli kasvav esinemine ebaseaduslikes opioidides. Selleks et inimesed ses epideemias ellu jääksid, oleks vajalik selline lahendus, mis abi kohe ja ise pakuks.

Naloksoon on tõhus vastumürk, kuid tavaliselt vajab see kiiret manustamist lähedaloleva inimese poolt. Nüüd on Brigham and Women's Hospitali teadlased, mis on osa Mass General Brighami tervishoiusüsteemist, ja MIT arendanud välja implanteeritava seadme, mis suudab opioidide üleannustamist tuvastada ja vältida.

Seadme nimi on «iSOS» ning see jälgib pidevalt südame- ja hingamissüsteeme, tuvastades üleannustamise tunnuseid ja manustades vajadusel automaatselt naloksooni. Prekliinilistes uuringutes tuvastas ja vältis iSOS efektiivselt opioidide üleannustamisi. Uuring avaldati ajakirjas Device.

Peter Ray Chai, MD, MS, Brigham and Women's Hospitali erakorralise meditsiini osakonnast selgitas, et naloksoon on elu päästev, kuid sageli ei jõuta seda õigeaegselt manustada.

iSOS-seade pakub uuenduslikku strateegiat opioidide üleannustamise tuvastamiseks ja täpseks naloksooni manustamiseks just sel hetkel, mil see on vajalik, lootuses päästa inimesed üleannustamisest ja soodustada taastumist opioidisõltuvusest.

Üleannustamise ajal kaotavad inimesed tavaliselt teadvuse, mistõttu automaatne naloksooni manustamise süsteem võiks päästa nende inimeste elu, kes kasutavad opioide üksi.

Giovanni Traverso, MB, Ph.D., MBBCH, Brigham and Women's Hospitali ja MITi meditsiiniosakonnast lisas, et juhtudel, kus läheduses on keegi, kes suudab abistada, võib inimene pääseda intramuskulaarse või intranasaalse naloksooni manustamise kaudu. Tahtsime leida viisi, kuidas seda teha autonoomselt.

Selleks et kaotada ära vajadus kõrvalise sekkumise järele, soovisid teadlased luua «suletud tsükli» süsteemi, mis suudab nii opioidide üleannustamist tuvastada kui ka ravimit manustada ilma välise juhendamiseta.

Autonoomse tuvastamise võimaldamiseks varustas meeskond seadme mitme anduriga, mis pidevalt jälgivad kasutaja hingamissagedust, südamerütmi, kehatemperatuuri ja vere hapnikusisaldust. Need andurid on ühendatud algoritmiga, mis on treenitud tuvastama üleannustamise märke, integreerides erinevaid kardiopulmonaalseid signaale.

Kui seade tuvastab kahtlustatava opioidide üleannustamise, hakkab see kasutaja hoiatamiseks vibreerima ja saadab teate tema telefonile, mis võimaldab kasutajal tühistada naloksooni manustamise, kui ta ise ei koge üleannustamist. Kui seda ei tühistata, süstib seade naloksooni otse kasutaja koesse.

Traverso sõnul võib seade lisaks suletud tsüklile toimida ka varajase tuvastamise või hoiatussüsteemina, mis aitab teavitada teisi — olgu need siis lähedased, tervishoiutöötajad või hädaabi, et nad saaksid samuti sekkuda.

MITi ja Brigham and Women’s Hospitali teadlane Seungho Lee, Ph.D., märkis, et võitluses opioidide üleannustamisega seotud kõrge suremuse vastu võib nende täies ulatuses implanteeritav iSOS, millel on pidev jälgimine ja kiire ravimi manustamise võimekus, olla järgmise põlvkonna vastumürgi platvorm.

Prototüübi mõõtmed on 8 mm x 12 mm x 78 mm (suurem kui rasestumisvastane implantaat, kuid väiksem kui nahaalune südamedefibrillaator). Sellel on juhtmevabalt laetav aku, mis kestab kuni 14 päeva ja täidetav ravimimahuti ning seda on võimalik paigaldada naha alla minimaalselt invasiivse protseduuri käigus kohaliku tuimestusega.

Meeskond testis seadme ohutust ja efektiivsust suure loommudeli peal ning leidis, et seade tuvastas ja vältis efektiivselt opioidide üleannustamisi 24-l 25-st seadmega varustatud seal.

Teadlased märgivad, et seade võiks olla eriti kasulik inimestele, kes on varem üleannustamist kogenud, kuna neil on suurem tõenäosus uuesti üleannustada. Nad lisavad, et implantaat võiks olla tõhusam kui kantavad seadmed.

Traverso selgitas, et probleem kantavate seadmetega on see, et neid tuleb kanda, mis võib esitada väljakutseid kasutusaktiivsuse seisukohast. Kui patsient tõesti soovib end üleannustamise vastu kaitsta, võiks implantaat või allaneelatav seade seda üldist nägemust toetada.

Teadlased töötavad praegu seadme täiendava optimeerimise ja minimeerimise kallal ning kavatsevad läbi viia täiendavaid prekliinilisi katseid enne inimkatsete juurde liikumist. Samuti plaanivad nad hakata koguma andmeid lõppkasutajate eelistuste kohta, et suunata oma inseneritööd.

Traverso rõhutas, et selle patsientiderühma eelistuste mõistmine on kriitiline osa jätkuvast tööst tehnoloogia arendamisel ja täiustamisel. See on vaid esimene laboripõhine prototüüp, kuid juba praegu on näha, et seadmel on palju potentsiaali aidata kaitsta kõrge riskiga populatsioone, kes muidu võiksid sattuda surmava üleannustamise ohvriks.

Allikad: Brigham and Women’s Hospital ja Tech Xplore