初のインプラントがオピオイドの過剰摂取を検出し治療

1999 年以来、オピオイドの流行によりアメリカでは約 645,000 人が死亡している。過剰摂取の影響を効果的に逆転させることができるオピオイド拮抗薬であるナロキソンがなければ、この数字は間違いなくさらに高かっただろう。しかし、時間が重要だ。ナロキソンを速やかに投与しなければ、被害者の生存の可能性は急速に低下する。8 月 14 日にDevice 誌に発表された論文で、研究者チームは過剰摂取の兆候を検知し、わずか 10 秒で自動的にナロキソンを投与するように設計されたデバイスについて説明している。

研究者らが「ロボットによる応急処置」と表現するこの装置は、「オピオイド安全のための埋め込み型システム」（iSOS）と名付けられている。心臓ループレコーダーと同じように、ユーザーの皮膚の下に埋め込まれる。これにより、既存のウェアラブルデバイスよりも正確にバイタルサインを監視できる。

あらゆる種類の自動化デバイスにとっての課題の 1 つは、麻薬耐性の問題です。ユーザーの血液中の麻薬レベルをサンプリングすることは、過剰摂取のリスクを検出する簡単な方法のように見えますが、麻薬を初めて使用する人にとっては致命的となるレベルは、長期中毒者にとってはほとんど意味をなさない可能性があります。そのため、ほとんどの過剰摂取検出デバイスは、ユーザーの心拍数、呼吸数、または血中酸素濃度の監視に依存しています。残念ながら、これらはすべて、あらゆる要因の影響を受けるバイタル サインであり、これらのデバイスは誤検出を起こしやすいのです。

ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の論文共著者の一人、ジョバンニ・トラヴェルソ氏は、ポピュラーサイエンス誌に対し、iSOS は単一のバイタルサインを監視するのではなく、心電計、血中酸素濃度 (SpO ₂ ) を監視するセンサー、心拍数モニター、体温計、その他さまざまな機能を含む複数のセンサーを使用していると説明しています。これらはすべて 64 MHz ARM CPU によって調整され、この CPU がこのすべてのデータを集約して処理します。「複数のセンサーを融合して、オピオイド中毒と過剰摂取の早期の生理学的バイオマーカーを開発することで、オピオイドの過剰摂取を正確に検出し、ナロキソンを適切に投与することができます。」

豚で行われた初期テストでは、iSOS は 96% のケースで過剰摂取を逆転させることができました。このデバイスは、症状の異なる「急速」過剰摂取と「緩慢」過剰摂取を区別できます。ユニットの設計が精巧であるにもかかわらず、誤検知が発生する可能性のある状況が想定されます。たとえば、睡眠時無呼吸イベントは、血中酸素濃度の低下、心拍数の低下、およびオピオイド過剰摂取の兆候に似たその他の症状を引き起こします。このデバイスは、CPAP が作動しようとしているために SpO ₂が低下したのか、フェンタニルの過剰摂取のために低下したのかを区別できるのでしょうか。

トラヴェルソ氏も、誤検知が発生する可能性は依然としてあることに同意している。「はい、睡眠時無呼吸症は、オピオイドの過剰摂取に似た生理学的信号を生み出す可能性があります。関連する他の症状としては、ベンゾジアゼピン中毒があります。特に、オピオイド使用障害のある人は他の物質使用障害も患っている可能性があるからです。」同氏は、デバイスのアルゴリズムはそのような状況を念頭に置いて設計されたと述べている。「アルゴリズムは、心拍数と呼吸信号の動的反応を分析することで、これらのシナリオを区別します。」

状況が誤検知だった場合、ユーザーには iSOS の動作をキャンセルする短い時間（デバイスがゆっくりした過剰摂取か急速な過剰摂取かによって 10 ～ 30 秒）があります。ユーザーは関連するスマートフォン アプリからキャンセルできます。トラヴェルソ氏は、「このデバイスには、ユーザーを覚醒させるための聴覚および触覚信号を備えたアラート システムが組み込まれており、スマートフォンを持っていない人や充電されていないデバイスを持っている人のための代替手段となります」と述べています。

それ以外の場合、iSOS はナロキソンの有効量である 10 mg を皮下投与し、わずか 10 秒で投与します。トラヴェルソ氏の説明によると、これは「市販のナロキソン点鼻薬の一般的な鼻腔内投与量 (通常は 4 mg) よりも大幅に高い」とのことです。同氏によると、この高用量を選んだのは、フェンタニルの過剰摂取という増大する問題に対処するためで、過剰摂取を治すには点鼻薬を複数回投与する必要があることが多いとのことです。iSOS は現在そのような用量を 1 回分しか持っていませんが、トラヴェルソ氏によると、より高濃度のナロキソン溶液を複数回分持ち運ぶことも可能で、1 回目でユーザーの意識が戻らなかった場合、繰り返し投与できるとのことです。

残念ながら、場合によっては、10mg の 1 回投与でも使用者に悪影響を与える可能性があります。ナロキソンの投与量が増えると、使用者が急性離脱症状に陥るリスクも高まります。トラヴェルソ氏は、これがリスクであることには同意しますが、「急性離脱症状が不快であることは同意しますが、死に至る過剰摂取状態よりはましです。このデバイスの焦点は、過剰摂取による死亡を防ぐことであり、離脱症状の緩和ではありません」と述べています。また、「鼻腔内ナロキソンの救急投与量でも、ある程度のオピオイド離脱症状が誘発される可能性があります」とも述べています。

ナロキソン投与が急激な離脱症状を引き起こすかどうかに関わらず、薬物によって意識を取り戻したオピオイド使用者は、過剰摂取後に医療ケアを必要とすることが多い。トラヴェルソ氏は、デバイスも関連するスマートフォン アプリも現時点では救急隊員への自動通報はできないものの、そのような機能を含めることは間違いなく可能だと述べている。「デバイス自体は過剰摂取の検出とナロキソン投与に重点を置いていますが、スマートフォン アプリとの統合により救急隊員への通報などの機能も含まれる可能性があります… また、デバイスが過剰摂取の検出を記録することも想定しており、これにより、オピオイド使用障害の治療を受けている個人に対して、過剰摂取イベントの認識に重点を置いた、より個別化された行動カウンセリングが可能になります。」

もちろん、このようなデバイスについて議論する際、特にアメリカの特異な医療制度という文脈では、コストが大きな問題となる。トラヴェルソ氏は、現時点ではデバイスのコストがいくらになるかまったくわからないと語る。「デバイスの正確なコストはまだ決まっていません。今後の作業は製造プロセスの改良と生産規模の拡大に重点が置かれるため、最終的なコストの決定に役立つでしょう。」

「しかし、」と彼は付け加えます。「このデバイスの使用は、特に人命を救い、オピオイドの過剰摂取に関連する罹患率を軽減する能力を考慮すると、コスト面で有利になると予想しています。致命的な過剰摂取を防ぎ、過剰摂取治療に関連する医療費を削減するという長期的な利点は、この技術の価値を支える重要な要素です。」