З кінця 1990-х років у США та Канаді різко зросло використання анальгетиків, що містять оксикодон, фентаніл або споріднені речовини. Обидва препарати були схвалені в кінці минулого століття для медичного застосування у випадку сильних болів, наприклад, через міжхребцеву грижу. Проте ці опіоїди викликають сильне звикання, подібне до того, яке викликає героїн.

Використання цих речовин в медицині призвело до американської "опіоїдної епідемії" - різкого збільшення числа наркозалежних. А це, своєю чергою, спричинило раптове збільшення смертності від передозувань. З 2002 року, коли у США від передозування опіоїдами померло близько 10 тисяч осіб, ця цифра збільшилась в п'ять разів. Зокрема, фентаніл є дуже небезпечним і може спричинити смерть уже за набагато менших доз, ніж героїн.

Налоксон робить опіоїди неефективними

Оскільки відвикання від наркотиків є тривалим і важким процесом, органи охорони здоров'я намагаються іншим способом запобігти смертності від передозування. Виходом з ситуації є антидот проти опіоїдів, який називається налоксон. Його можна використовувати у формі спрею для носу, і він може допомогти зберегати життя пацієнта.

У разі передозування опіоїдами ритм дихання людини сповільнюється, аж поки воно остаточно не зупиняється. Налоксон блокує викликані опіоїдами ефекти у нервовій системі і тим самим робить опіоїди в крові неефективними. Дихання може знову повільно стабілізуватися і пацієнт може вижити. Однак це вдається тільки тоді, коли лікарський засіб потрапляє в організм вчасно.

Для того, щоб пацієнти швидше приймали препарат, у 2016 році американське Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (FDA) оголосило конкурс на розробку спеціального додатка для смартфонів. Переможцем стала команда з університету Південної Каліфорнії, чий мобільний додаток визначає за допомогою датчику, який пацієнт носить на грудях, чи зупинилось дихання.

Якщо це сталось, мобільний додаток включає сигнал тривоги, дає інструкції для надання першої допомоги і одночасно відправляє повідомлення рятівникам, які завжди мають при собі налоксон. Окрім медичних працівників, це можуть бути водії таксі, які можуть швидко дати лікарський препарат пацієнту.

Смартфон стає датчиком дихання

Тепер команда під керівництвом Шиама Галлакоти, який викладає інформатику в Університеті Вашингтона в Сіетлі, вдосконалила цю ідею. Їхній додаток працює навіть без будь-яких датчиків дихання.

В основі винаходу лежить додаток, який фактично був розроблений для спостереження та аналізу зупинки дихання уві сні. Як правило, пацієнти, які страждають від цієї проблеми, направляються в лабораторію сну. Там їх підключають до спеціальних приладів і вони мають спати ніч у надзвичайно незручних умовах. Мобільний додаток звільняє пацієнта від цієї неприємної процедури.

Смартфон видає непомітні звуки, за допомогою яких можна виміряти відстань до грудей пацієнта. Так само як вимірюється глибина водойм за допомогою гідролокатора. Додаток на відстані одного метра від мобільного телефона розпізнає, як грудна клітина піднімається і падає через дихання. Він аналізує ці типові рухи від дихання і перетворює їх на діаграму. Додаток може навіть виявляти і розрізняти дихання різних людей одночасно.

Експерименти над пацієнтами під наркозом
Згідно з дослідженням, опублікованим 9 січня командою Галлакота у журналі Science Translational Medicine, додаток правильно виявляє уповільнення дихання у пацієнтів у 90 відсотках випадків.

Експерименти були проведені винахідником разом з лікарями в операційній залі університетської лікарні в Сіетлі. Дихання пацієнтів, які перебували під загальним наркозом перед операцією, подібне до дихання людей під час передозування. Таким чином, додаток виявляє уповільнення дихання на ранній стадії та відправляє сигнал тривоги, перш ніж ситуація доходить до зупинки дихання.