Una nueva aplicación que utiliza sonar para monitorear la frecuencia respiratoria puede detectar cuándo alguien ha sufrido una sobredosis de opioides.
Durante una sobredosis, la persona respira más lentamente o deja de respirar por completo. Estos síntomas son reversibles con el fármaco naloxona si se detectan a tiempo. Pero las personas que consumen opioides solas no tienen forma de pedir ayuda.
La aplicación, llamada Second Chance, detectó con precisión los síntomas relacionados con una sobredosis alrededor del 90 por ciento de las veces y puede registrar la respiración a una distancia de hasta tres pies (aproximadamente un metro) del teléfono.
“La idea es que las personas puedan usar la aplicación durante el consumo de opioides para que, si sufren una sobredosis, el teléfono pueda conectarlas con un amigo o con los servicios de emergencia para que suministren naloxona”, afirma el coautor correspondiente Shyam Gollakota, profesor asociado de la Escuela Paul G. Allen de Ciencias de la Computación e Ingeniería de la Universidad de Washington.
“Aquí demostramos que hemos creado un algoritmo para un teléfono inteligente capaz de detectar sobredosis mediante la monitorización de cómo cambia la respiración de una persona antes y después del consumo de opioides.”
7 respiraciones por minuto
Según se informa en Science Translational Medicine, la aplicación envía ondas sonoras inaudibles desde el teléfono al pecho de las personas y luego monitoriza la forma en que las ondas sonoras regresan al teléfono para detectar patrones respiratorios específicos.
“Buscamos dos precursores principales de la sobredosis de opioides: cuando una persona deja de respirar o cuando su frecuencia respiratoria es de siete respiraciones por minuto o menos”, afirma el coautor correspondiente Jacob Sunshine, profesor adjunto de anestesiología y medicina del dolor. “Menos de ocho respiraciones por minuto es un punto de corte habitual en un hospital que llevaría a acudir a la cabecera del paciente y asegurarse de que se encuentra bien.”
Second Chance también monitoriza cómo se mueven las personas.
“Las personas no siempre permanecen perfectamente quietas mientras se inyectan drogas, por lo que queremos seguir pudiendo registrar su respiración mientras se mueven”, afirma la autora principal Rajalakshmi Nandakumar, estudiante de doctorado de la Escuela Allen. “También podemos buscar movimientos característicos durante una sobredosis de opioides, como que la cabeza de alguien se desplome o se quede dormido.”
Datos del mundo real
Para poder utilizar datos del mundo real para diseñar y probar el algoritmo que hay detrás de la aplicación, los investigadores se asociaron con la instalación de inyección supervisada Insite, en Vancouver (Canadá). Insite es el primer centro legal de consumo supervisado de Norteamérica. Como parte del estudio, los participantes de Insite llevaban monitores en el pecho que también registran la frecuencia respiratoria.
“Pedimos a los participantes que preparasen sus drogas como lo harían normalmente, pero luego los monitorizamos durante un minuto antes de la inyección para que el algoritmo pudiera obtener un valor de referencia de su frecuencia respiratoria”, afirma Nandakumar. “Tras obtener el valor de referencia, continuamos monitorizándolos durante la inyección y luego durante cinco minutos más, porque ese es el periodo en el que aparecen los síntomas de sobredosis.”
De los 94 participantes que probaron el algoritmo, 47 tenían una frecuencia respiratoria de siete respiraciones por minuto o menos, 49 dejaron de respirar durante un periodo considerable y dos personas sufrieron una sobredosis que requirió oxígeno, ventilación y/o tratamiento con naloxona. En promedio, el algoritmo identificó correctamente los problemas respiratorios que anticipan una sobredosis en el 90 por ciento de las veces.
Los investigadores también quisieron asegurarse de que el algoritmo pudiera detectar sobredosis reales, ya que estas se producen con poca frecuencia en Insite. Trabajaron con equipos de anestesiología para “simular” sobredosis en un quirófano, lo que permitió a la aplicación monitorizar a las personas y detectar cuándo dejaban de respirar.
"...estas sobredosis son fenómenos completamente reversibles si se detectan a tiempo."
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“Cuando los pacientes se someten a anestesia, experimentan gran parte de la misma fisiología que las personas experimentan durante una sobredosis”, afirma Sunshine. “Nada ocurre cuando las personas viven este episodio en el quirófano porque reciben oxígeno y están bajo el cuidado de un equipo de anestesiología. Pero este es un entorno único para captar datos difíciles de reproducir que ayuden a afinar aún más los algoritmos para identificar cómo es una sobredosis aguda.”
Para la simulación, los investigadores reclutaron a participantes sanos sometidos a cirugías electivas programadas con anterioridad. Tras otorgar su consentimiento informado, los pacientes recibieron medicamentos anestésicos estándar que provocaron, durante 30 segundos, una respiración más lenta o ausente. El algoritmo predijo correctamente 19 de las 20 sobredosis simuladas. En el único caso en que se equivocó, la frecuencia respiratoria del paciente estaba justo por encima del umbral del algoritmo.
Detección temprana
Por ahora, Second Chance solo monitoriza a las personas que la utilizan, pero el objetivo es que, con el tiempo, la aplicación pueda interactuar con los usuarios.
“Cuando la aplicación detecta una respiración disminuida o ausente, nos gustaría que enviara una alarma pidiendo a la persona que interactúe con ella”, afirma Gollakota. “Si la persona no interactúa con ella, entonces decimos: ‘Vale, esta es una etapa en la que tenemos que alertar a alguien’, y el teléfono puede contactar con alguien que tenga naloxona.”
Los investigadores han solicitado la aprobación de la FDA y tienen previsto comercializar la tecnología a través de una empresa derivada de la Universidad de Washington llamada Souapplnd Life Sciences, Inc. Aunque la aplicación podría ser útil para todas las formas de consumo de opioides, hasta ahora los investigadores solo la han utilizado para probar el consumo ilegal de opioides inyectables, porque las muertes por sobredosis de este tipo son las más frecuentes.
“Estamos viviendo una epidemia sin precedentes de muertes por consumo de opioides, y es lamentable, porque estas sobredosis son fenómenos completamente reversibles si se detectan a tiempo”, afirma Sunshine.
“El objetivo de este proyecto es tratar de conectar a personas que a menudo sufren sobredosis en soledad con terapias conocidas que pueden salvarles la vida. Esperamos que, al mantener a las personas más seguras, puedan acceder en el futuro a un tratamiento a largo plazo.”
El Instituto Universitario de Alcohol y Abuso de Drogas de la Universidad de Washington y la Fundación Nacional de Ciencias financiaron el trabajo.
