Sviluppo di un algoritmo che prevede l'ipoventilazione a causa di un'overdose di oppioidi

Più di 64.000 americani sono morti per overdose di droga nel 2016 e l'overdose di droga è ora la causa di morte più comune per le persone sotto i 50 anni negli Stati Uniti. Lo scopo di questo studio è progettare un sensore sonoro tracheale indossabile e sviluppare un programma per computer sperimentale (algoritmo diagnostico) in grado di rilevare e prevedere con precisione l'insorgenza di ipoventilazione lieve, moderata e grave (respiro lento e superficiale) a causa di un oppioide ( fentanil) sovradosaggio

I farmaci antidolorifici oppioidi abitualmente fanno sì che la respirazione di una persona diventi più lenta e superficiale, portando a una maggiore quantità di anidride carbonica e una diminuzione della quantità di ossigeno nel flusso sanguigno. I sensori del suono della trachea del microfono verranno utilizzati per misurare e registrare i suoni prodotti dal movimento dell'aria dentro e fuori la trachea di una persona (trachea) durante l'inspirazione e l'espirazione. Il sangue verrà frequentemente prelevato da un catetere posizionato all'interno di un'arteria del polso per misurare la concentrazione di anidride carbonica e ossigeno. Verrà utilizzata un'infusione endovenosa di fentanil per ridurre la frequenza respiratoria e la profondità della respirazione della persona per un periodo da 1 a 3 ore. Altri sensori verranno utilizzati per misurare e registrare con precisione la frequenza respiratoria, il volume corrente, la saturazione dell'ossigeno nell'emoglobina, l'elettrocardiogramma, la pressione sanguigna, la temperatura, il livello di attività corporea e la posizione del corpo della persona. Il segnale di uscita di ciascun sensore verrà elaborato e filtrato per migliorare il rapporto segnale/rumore. Il sensore sonoro tracheale e le informazioni del sensore respiratorio di riferimento verranno utilizzate per sviluppare/convalidare algoritmi di indice di rischio in grado di riconoscere un cambiamento significativo nel modello "normale o di base" di frequenza respiratoria, volume corrente, attività corporea e posizione corporea di un individuo. Il sistema di monitoraggio dell'ipoventilazione non richiede la conoscenza preliminare dell'età, dell'altezza, del peso, del modello delle vie respiratorie o della calibrazione esterna di un individuo.