App meet ademhaling en herkent overdosis

Amerikaanse onderzoekers hebben een smartphone-app ontwikkeld die de ademhalingsfrequentie meet van een verslaafde die op dat moment drugs gebruikt. Zakt de ademhaling in of valt hij helemaal weg, dan dreigt een overdosis en slaat de app alarm.

De app Second Chance is ontwikkeld aan de University of Washington in Seattle en is al getest met drugsverslaafden in Canada. Daaruit volgde een betrouwbaarheid van ongeveer 90 %. De onderzoekers beschrijven hun resultaten in een artikel dat gisteren verscheen in het wetenschappelijke tijdschrift Science Translational Medicine.
 

Borstkas

Het idee is dat iemand die verslaafd is aan harddrugs de app start op het moment dat hij of zij gaat gebruiken. Diens smartphone begint dan geluiden uit te zenden die niet hoorbaar zijn, bij frequenties tussen 18 en 22 kHz. Deze geluidsgolven kaatsen terug via de borstkas van de persoon en worden weer opgepikt door de microfoon van de telefoon. Uit de tijd tussen het versturen en het meten van een geluidsgolf is de afstand te berekenen tot de borstkas, die op en neer gaat met de ademhaling. Hieruit berekent de app de ademhalingsfrequentie.

Als de ademhalingsfrequentie onder zeven ademteugen per minuut komt of zelfs helemaal stilvalt, herkent de app dat en slaat hij alarm. Bijvoorbeeld door een naaste in te seinen, zodat die met naloxon kan komen. Deze stof kan een overdosis opheffen die is ontstaan door een opioïde. Een andere optie is dat de smartphone zelf het alarmnummer belt.
 

App getest

De onderzoekers hebben de app getest in de Supervised Injection Facility in Vancouver, Canada, waar verslaafden worden begeleid. Het doel was op te bepalen of een telefoon goed en betrouwbaar de ademhaling van iemand kan meten.

Bij wijze van check droegen de proefpersonen gedurende dit experiment een apparaatje op hun borst dat de ademhaling monitort. Vervolgens werd de ademhaling gemeten – zowel door de telefoon als door het apparaatje op het lijf – vanaf een minuut voordat de proefpersoon zijn drugs ging injecteren tot en met vijf minuten nadat dit was gebeurd; dit is de periode waarbinnen een overdosis kan plaatsvinden.

Van de 94 proefpersonen die de smartphone-app gebruikten, kregen er 47 een ademhaling van zeven keer per minuut of minder; bij 49 proefpersonen stokte de ademhaling even en 2 mensen kregen uiteindelijk verschijnselen van een overdosis.Bij hen was de toediening van zuurstof, beademing en/of naloxon nodig. Resultaat: het algoritme van Second Chance herkende een verlaagde ademhalingsfrequentie met een gevoeligheid van 87 % (het percentage terecht positieve uitslagen) en een specificiteit van 89 % (het percentage terecht negatieve uitslagen). Het stilvallen van de ademhaling werd herkend met een gevoeligheid van 96 % en een specificiteit van 98 %.
 

Ziekenhuis

De makers van de Second Chance-app testten hun hulpmiddel daarna ook op een wellicht wat onverwachte plek: het ziekenhuis. Patiënten die onder narcose gaan voor een operatie, vertonen namelijk soortgelijke verschijnselen als iemand die een overdosis heeft: het langzamer worden van de ademhaling, die vervolgens tot stilstand komt.

‘Met patiënten in een operatiekamer gebeurt verder niets, omdat ze zuurstof toegediend krijgen en onder toezicht staan van een heel medisch team. Maar voor ons is dit een unieke omgeving om data te verkrijgen waar anders heel lastig is aan te komen. We gebruiken die data om onze algoritmes bij te stellen, zodat ze nog effectiever zijn bij een werkelijke overdosis’, zegt Jacob Sunshine van de University of Washington School of Medicine in een persbericht.

In onderstaande figuur is de aanpak te zien van het experiment in de operatiekamer van het ziekenhuis:

 

 

Kanttekeningen

Bij de app zijn nog wel wat kanttekeningen te plaatsen. Ten eerste moet een gebruiker hem zelf inschakelen op het moment dat hij gaat gebruiken. Ten tweede moet het alarmsignaal bij een persoon terechtkomen die direct het ‘tegengif’ naloxon kan toedienen.

 

Omkeerbaar verschijnsel

De makers proberen hun app nu goedgekeurd te krijgen door de Food and Drug Administration (FDA), zodat hij ook echt mag worden verkocht. Daarvoor is het bedrijfje Sound Life Sciences opgericht. ‘Ons hogere doel is om de mensen die nu sterven door een overdosis te redden, zodat ze vervolgens in therapie kunnen gaan om van hun verslaving af te komen. Het is zo jammer dat mensen hieraan overlijden, want een overdosis is een volledig omkeerbaar verschijnsel. Als je er maar op tijd bij bent.’

Ook gaan ze de app nog uitbreiden. Op dit moment waarschuwt de smartphone alleen een externe persoon als een overdosis dreigt. In een volgende versie willen de makers dat de app eerst communiceert met de gebruiker, bijvoorbeeld met een alarm. Volgt daar geen reactie op, dan wordt alsnog externe hulp ingeschakeld.

 

Afhankelijk van pijnstillers

Dat dit onderzoek in de Verenigde Staten wordt gedaan, is niet zo vreemd. Het land kampt met behoorlijk wat mensen die verslaafd zijn geraakt aan opiaten en opioïden. Hieronder vallen pijnstillers die in de VS sneller worden voorgeschreven dan in Nederland. Ze kunnen helpen bij pijnbestrijding, maar patiënten lopen een risico dat ze afhankelijk worden van de middelen.

Openingsbeeld Mark Stone / University of Washington