首创的植入物可检测和治疗阿片类药物过量

自 1999 年以来，阿片类药物泛滥已导致美国约 645,000 人死亡——如果没有纳洛酮（一种可以有效逆转过量用药影响的阿片类药物拮抗剂），这个数字无疑会更高。然而，时间至关重要：如果不及时使用纳洛酮，受害者的生存机会将迅速减少。在 8 月 14 日发表在《设备》杂志上的一篇论文中，一组研究人员描述了一种旨在检测过量用药迹象并在短短 10 秒内自动输送一剂纳洛酮的设备。

研究人员将这种设备称为“机器人急救员”，称为“阿片类药物安全植入系统”（iSOS）。它植入用户皮下，方式与心循环记录仪相同。与现有的可穿戴设备相比，它能够更准确地监测生命体征。

任何自动化设备都面临着一个挑战，那就是阿片类药物耐受性问题：虽然对使用者血液中的阿片类药物水平进行取样似乎是检测过量服用风险的一种简单方法，但对于长期吸毒成瘾者来说，足以杀死他们的阿片类药物水平可能很难被检测到。因此，大多数过量服用检测设备都依赖于监测使用者的心率、呼吸频率或血氧水平。不幸的是，这些都是受各种因素影响的生命体征，因此这些设备很容易检测到假阳性。

这篇论文的共同作者之一、布莱根妇女医院的 Giovanni Traverso 向《大众科学》杂志解释说，iSOS 并非只监测单一生命体征，而是使用多个传感器，包括心电图仪、监测血氧水平 (SpO ₂ ) 的传感器、心率监测器、体温计和其他各种功能。所有这些都由 64 MHz ARM CPU 协调，该 CPU 汇总并处理所有这些数据。“将多个传感器融合在一起以开发早期阿片类药物中毒和过量服用的生理生物标志物，使我们能够准确检测阿片类药物过量服用……并正确使用纳洛酮。”

在对猪进行的初步测试中，iSOS 能够逆转 96% 的药物过量。该设备可以区分“快速”和“缓慢发作”的药物过量，这两种药物的症状特征不同。尽管该设备的设计非常复杂，但仍有可能出现可能产生假阳性的情况。例如，睡眠呼吸暂停事件会导致血氧水平下降、心率降低和其他类似于阿片类药物过量发作的症状。该设备能否区分某人的 SpO ₂下降是因为他们的 CPAP 即将启动，还是因为芬太尼过量而下降？

Traverso 同意仍然可能出现假阳性：“是的，睡眠呼吸暂停……会产生类似于阿片类药物过量服用的生理信号。其他相关情况包括苯二氮卓类药物中毒，特别是因为患有阿片类药物使用障碍的人也可能患有其他物质使用障碍。”他说，该设备的算法在设计时就考虑到了这种情况：“算法通过分析心率和呼吸信号的动态响应来区分这些情况。”

如果情况为误报，用户确实有一段短暂的时间（10 到 30 秒，具体取决于设备检测到的是缓慢过量还是快速过量）来取消 iSOS 的操作。他们可以通过相关的智能手机应用程序来取消操作，Traverso 说，“该设备还内置了警报系统，可以通过听觉和触觉信号唤醒用户，为没有智能手机或设备未充电的人提供了另一种选择。”

否则，iSOS 会输送纳洛酮的有效载荷：10 毫克，皮下注射只需 10 秒。正如 Traverso 所解释的那样，这“明显高于典型的鼻腔内剂量，例如商业纳洛酮鼻喷雾剂中的剂量，后者通常为 4 毫克。”他说，选择更高的剂量是为了解决日益严重的芬太尼过量问题，这种问题通常需要多次使用鼻喷雾剂才能逆转。虽然 iSOS 目前只携带一剂这样的剂量，但 Traverso 表示，它可以携带多剂浓度更高的纳洛酮溶液，如果第一次剂量无法使使用者苏醒，则可以重复给药。

不幸的是，在某些情况下，即使单次 10 毫克剂量也会对使用者产生不利影响：随着纳洛酮剂量的增加，使用者陷入突然戒断的风险也会增加。特拉弗索同意这是一种风险，但他表示：“我们同意突然戒断令人不快，但总比过量服用要好，因为过量服用会导致死亡。该装置的重点是防止因过量服用而死亡，而不是调节戒断症状。”他还指出，“即使是大多数鼻腔内救援纳洛酮剂量也可能引发一些阿片类药物戒断。”

无论纳洛酮是否会导致戒断反应，吸食过量阿片类药物后恢复意识的吸毒者通常都需要接受医疗护理。特拉弗索表示，虽然该设备及其相关的智能手机应用程序目前都无法自动呼叫急救人员，但添加这一功能肯定是可能的：“虽然该设备本身专注于过量检测和纳洛酮给药，但与智能手机应用程序的集成可能包括呼叫急救人员等功能……我们还设想该设备将记录过量检测，这将为接受阿片类药物使用障碍治疗的个体提供更加个性化的行为咨询，重点关注过量事件的意识。”

当然，讨论这种设备时最容易被忽视的问题就是成本——尤其是在美国独特的医疗体系背景下。特拉弗索表示，目前他还没有真正了解该设备的成本：“该设备的确切成本尚未确定，因为未来的工作将侧重于改进制造工艺和扩大生产规模，这将有助于确定最终成本。”

“但是，”他补充道，“我们预计使用该设备的成本将很低，尤其是考虑到它能够挽救生命并减轻与阿片类药物过量相关的发病率。预防致命过量和降低与过量治疗相关的医疗成本的长期益处是支持该技术价值的重要因素。”