初创公司为阿片类药物危机推出救生技术

Benjamin Pless/Celero Systems

科技初创公司正在加紧满足全球6000万使用阿片类药物的人的需求，这些人约占世界成年人口的1%（https://www.unodc.org/res/WDR-2023/Special_Points_WDR2023_web_DP.pdf#page=12）。在美国，从2013年到2019年，涉及合成阿片类药物的死亡人数增加了1040%（https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/70/wr/mm7006a4.htm）。新冠肺炎大流行和芬太尼的持续流行使死亡人数进一步恶化，仅在2023年就估计有81083人服用过量致死药物（https://www.cdc.gov/nchs/pressroom/nchs_press_releases/2024/20240515.htm）。

创新包括帮助医生确定适当药物剂量的生物识别监测系统、缓解戒断症状的神经刺激器、监测过量迹象的可穿戴和可摄入系统，以及可以防止过量死亡的自主药物输送系统。

帮助患者使用所需剂量

几十年来，阿片类阻断剂和其他抑制食欲的药物一直是阿片类药物成瘾的主要治疗工具（https://www.hopkinsmedicine.org/health/conditions-and-diseases/opioid-use-disorder）。然而，尽管这种方法在临床上占主导地位，但仍未得到充分利用。在美国，250万阿片类药物使用障碍的成年人中，只有约22%（https://nida.nih.gov/news-events/news-releases/2023/08/only-1-in-5-us-adults-with-opioid-use-disorder-received-medications-to-treat-it-in-2021）接受了美沙酮、苏博松和类似药物等药物辅助治疗。

在治疗的早期阶段确定患者的理想剂量对于使他们保持在康复计划中至关重要。从海洛因到芬太尼等强效合成阿片类药物的转变使这一过程变得复杂，因为对于芬太尼耐受性高的人来说（https://www.dea.gov/factsheets/fentanyl），典型的推荐药物剂量可能太低（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10507490/）。

一家总部位于北卡罗来纳州的初创公司正在开发一种预测算法，以帮助临床医生定制这些协议，并跟踪生物特征数据的实时进展。OpiAID目前正在三个临床站点与1000名患者合作，最近与虚拟治疗提供商Bicycle Health共同启动了一项研究试点（https://www.globenewswire.com/en/news-release/2024/06/17/2899697/0/en/Bicycle-Health-and-OpiAID-research-the-impact-of-wearable-technology-on-virtual-opioid-use-disorder-treatment.html）。服用Suboxone的患者将佩戴三星Galaxy Watch6来测量他们的心率、身体运动和皮肤温度。OpiAID首席执行官David Reeser表示，临床医生可以从这些数据中得出独特的压力指示，特别是在停药期间。（他拒绝透露该算法的具体工作原理。）

Reeser补充道：“通过生物特征识别压力对一个人的恢复能力起着重要作用。例如，睡眠期间心率变异性差可能表明患者当天可能更容易受到影响。在存在可测量的戒断症状的情况下，非法药物复发的可能性可能更大。”

神经刺激器提供阿片类药物戒断缓解

虽然OpiAID的软件解决方案依赖于监测患者，但电神经刺激设备会直接采取行动。这些耳后可穿戴设备在耳朵周围的神经末梢分布电极，并发送电脉冲来阻断疼痛信号，缓解焦虑和恶心等戒断症状。

美国食品和药物管理局（FDA）已经批准了几种神经刺激器设备，如DyAnsys的Drug Relief，它定期向耳朵的颅神经施加低电平电脉冲。其他包括Spark Biomedical的Sparrow系统和NET Recovery的NETNeuro设备。

Masimo

同样，Masimo's Bridge通过电极刺激大脑和脊髓来缓解戒断症状。该设备旨在帮助患者开始、过渡到或逐渐减少药物辅助治疗。在一项临床试验中（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28301217/），Bridge在第一个小时内将症状严重程度降低了85%，在第五天降低了97%。Masimo的一位发言人表示，该公司的典型客户是治疗提供者和矫正机构，尽管它也看到了急诊室医生的兴趣。

设备监测血氧以防止过量死亡

2023年，美国食品药品监督管理局批准了Masimo的Halo设备，用于监测血氧水平，并在检测到阿片类药物引起的呼吸抑制时提醒紧急联系人，这是过量死亡的主要原因（https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/respiration-depression）。该产品包括脉搏血氧计电缆和连接到移动应用程序的一次性传感器。

Halo利用Masimo于20世纪90年代首次开发的信号提取技术（https://link.springer.com/article/10.1023/A:1011493521730），通过滤除血液运动引起的伪影，改进了传统的氧气监测技术。Masimo采用四个信号处理引擎来区分真实信号和可能导致误报的噪声；例如，它们区分动脉血和低氧静脉血。

Masimo

Halo可在柜台购买，价格为250美元。一位发言人表示，随着越来越多的医疗服务提供者向高危患者推荐该产品，销售额继续显示出了发展的希望。

一种可摄入的传感器，用于监视患者

去年，在首次人体临床研究中（https://www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(23)00184-9），医生使用可摄入传感器监测患者胃部的生命体征。研究人员分析了西弗吉尼亚大学10名睡眠研究患者的呼吸模式和心率。一些参与者出现了中枢性睡眠呼吸暂停，这可能是阿片类药物引起的呼吸抑制的一个指标。太空舱将这些数据无线传输到与云连接的外部设备。

Benjamin Pless/Celero Systems

该研究的合著者之一Benjamin Pless说：“据我们所知，这是第一次有人证明能够通过可摄入设备准确监测人类的心脏和呼吸信号。这是使用非常低功耗的电路完成的，包括无线电、微处理器和加速计，以及用于区分各种生理信号的软件。”

Pless和来自麻省理工学院和哈佛医学院的同事们创立了Celero Systems，将改良版本商业化，在检测到呼吸抑制后也会释放阿片类拮抗剂。Celero的首席执行官Pless表示，该团队已经成功证明了类似于Narcan的阿片类拮抗剂nalmefene的递送可以快速逆转过量服用。

Celero的下一步是将生命体征监测功能集成到人体试验中。该公司的最终设备Rescue Rx旨在在胃中停留一周，然后自然通过。Pless说，Rescue Rx的可摄入形式将使治疗比可穿戴自动注射器或植入物更便宜、更容易获得。

自主递送过量药物

Rescue Rx并不是唯一一个正在开发的自主药物输送项目。最近IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems的一篇论文介绍了一种腕戴式近红外光谱传感器，用于检测与过量服用相关的低氧水平（https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10313051）。

普渡大学生物医学工程教授Hugh Lee和研究生Juan Mesa都是这项研究的合著者，他们说，虽然需要进行额外的人体实验，但这些发现是对抗疫情的宝贵工具（https://spectrum.ieee.org/combating-the-opioid-crisis-one-flush-at-a-time）。他们在一封电子邮件中写道：“我们的可穿戴设备始终能检测到低氧事件，触发警报，并激活旨在通过植入式胶囊释放解毒剂的电路。”

Lee和Purdue的同事成立了Rescue Biomedical公司，将A2D2系统商业化，该系统包括一个腕带和一个植入的纳洛酮胶囊，如果氧气水平降至90%以下，该胶囊会释放药物。接下来，该团队将在小鼠身上评估闭环系统。