Pelo menos 115 pessoas morrem todos os dias nos EUA após uma overdose de opióides, de acordo com o Instituto Nacional sobre Abuso de Drogas.
Em 2016, os opióides injectáveis ilegais tornaram-se a droga mais comum envolvida em mortes relacionadas à overdose. Os opióides são drogas que actuam no sistema nervoso para aliviar a dor. O uso indevido e contínuo pode levar à dependência física e estes são distribuídos em comprimidos, cápsulas ou na forma líquida. Este aumento de consumo levou a uma crise nacional de saúde pública e epidemia.
Durante uma overdose, uma pessoa respira mais lentamente ou pára de respirar completamente. Estes sintomas são reversíveis com o fármaco naloxona, se for detectado a tempo, mas as pessoas que usam opióides sozinhas não têm como pedir ajuda em caso de overdose.
Investigadores da Universidade de Washington desenvolveram uma aplicação para telemóvel, chamada Second Chance, que usa um sonar para monitorizar o ritmo respiratório de alguém e sentir quando uma overdose de opióide está a ocorrer. A aplicação detecta com precisão sintomas relacionados à overdose em cerca de 90% do tempo e pode rastrear a respiração de alguém a até um metro de distância.
"O objectivo é que as pessoas possam usar a aplicação durante o uso de opióidios para que, se entrarem overdose, o telefone possa conectá-lo a um amigo ou a um serviço de emergência para fornecer naloxona", disse o autor correspondente Shyam Gollakota, professor associado da Universidade de Washington. Paul G. Allen Escola de Ciência da Computação e Engenharia diz "Criámos um algoritmo para smartphone que é capaz de detectar overdoses, monitorizando como a respiração de alguém muda antes e depois do uso de opióides."
O aplicativo Second Chance envia ondas sonoras inaudíveis do telefone para o peito das pessoas e verifica a maneira como as ondas sonoras retornam ao telefone para procurar padrões respiratórios específicos.
"Estamos a procurar por dois precursores principais da overdose de opióides: quando a pessoa pára de respirar, ou quando o ritmo respiratório de uma pessoa é de sete respirações por minuto ou menos", disse o Dr. Jacob Sunshine, professor assistente de anestesiologia e medicina da dor na Escola de Medicina da UW. "Menos de oito respirações por minuto é um ponto de corte comum em um hospital que levaria as pessoas a irem ao leito e garantir que o paciente está bem." Além de verificar a respiração, o Second Chance também tem atenção à maneira como as pessoas se movimentam.
"As pessoas nem sempre estão perfeitamente paradas enquanto injectam drogas, então queremos continuar a rastrear a sua respiração enquanto se movimentam", disse o principal autor do estudo, Rajalakshmi Nandakumar, um estudante de doutorado da Allen School. "Também podemos procurar movimentos característicos durante a overdose de opióides, como o descair da cabeça."
Para podermos usar dados do mundo real para projectar e testar o algoritmo por trás do aplicativo, os investigadores fizeram uma parceria com a instalação de injecção supervisionada Insite em Vancouver, no Canadá. O Insite é o primeiro site de consumo supervisionado legal na América do Norte. Como parte do estudo, os participantes da Insite usavam monitores nos seus cofres que também controlavam as taxas de respiração.
"Pedimos aos participantes que preparassem as suas drogas como normalmente fariam, mas monitorizamos as suas acções durante o minuto anterior à injecção, para que o algoritmo pudesse obter um valor de referência para a taxa de respiração", disse Nandakumar. "Depois de obtermos uma linha de base, continuamos a verificar os dados durante a injecção e os cinco minutos posteriores, porque essa é a altura em que os sintomas de overdose ocorrem."
Dos 94 participantes que testaram o algoritmo, 47 tiveram uma taxa de respiração de sete respirações por minuto ou mais lenta, 49 pararam de respirar por um período significativo e duas pessoas tiveram um evento de overdose que exigiu tratamento com oxigénio, ventilação e naloxona. Em média, o algoritmo identificou correctamente problemas respiratórios que prenunciam uma overdose com yma taxa de 90%.
Os investigadores também queriam ter certeza de que o algoritmo poderia detectar eventos reais de overdose, porque eles ocorrem com pouca frequência no Insite. Os pesquisadores trabalharam com equipes de anestesiologia no UW Medical Center para "simular" overdoses em uma sala de cirurgia, permitindo que o aplicativo monitorize as pessoas e detecte quando elas param de respirar.
"Quando os pacientes são anestesiados, eles experimentam grande parte da mesma fisiologia que as pessoas experimentam quando estão tendo uma overdose", disse Sunshine. "Nada acontece quando as pessoas experimentam este evento na sala de cirurgia porque estão recebendo oxigénio e estão sob os cuidados de uma equipe de anestesiologia. Mas este é um ambiente único para capturar dados difíceis para ajudar a refinar ainda mais os algoritmos para o que parece quando alguém tem uma overdose aguda".
Para a simulação, a equipe recrutou participantes saudáveis submetidos a cirurgias electivas previamente agendadas. Depois de fornecer o consentimento informado, os pacientes receberam medicações anestésicas padrão que levaram a 30 segundos de respiração mais lenta ou ausente, e esses eventos foram capturados pelo dispositivo. O algoritmo previu correctamente 19 das 20 overdoses simuladas. No caso em que estava errado, a taxa de respiração do paciente estava logo acima do limiar do algoritmo.
Agora, a Second Chance está apenas a vigiar as pessoas que o usam. A equipa gostaria que a aplicação interagisse mais com os sujeitos.
"Quando a aplicação detecta respiração reduzida ou ausente, gostaríamos que ele enviasse um alarme pedindo à pessoa que interaja com ele", disse Gollakota. "Então, se a pessoa não conseguir interagir com ela, é quando dizemos: 'OK, esta é a altura em que precisamos alertar alguém', e o telefone pode contactar alguém com naloxona".
"Estamos a viver uma epidemia sem precedentes de mortes por uso de opióides e é lamentável, porque essas overdoses são fenómenos completamente reversíveis se forem detectadas a tempo", disse Sunshine. "O objectivo deste projecto é tentar conectar as pessoas que estão a experienciar overdoses sozinhas a terapias conhecidas que podem salvar as suas vidas. Esperamos que, ao manter as pessoas mais seguras, elas possam eventualmente aceder ao tratamento de longo prazo".
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