Miksovaskulær heterogenesitet og av-shunting (alv.syke)

Prosjektet ble påstartet sommeren 2004. I disse årene er det bygget opp et forskningslaboratorium: Sirkulasjonslaboratoriet, Thoraxkirurgisk avdeling, Oslo Universitetssykehus, Ullevål, som arbeider med mikrosirkulasjons-forskning. Teorigrunnlag Biologisk kan menneskelivet defineres som summen av funksjon av alle kroppens celler (antall˜1014). Alle disse cellene er avhengig av oksygentilførsel fro å opprettholde liv og funksjon. Oksygenet tas opp i lungene og transporters ved hjelp av hjertets pumpekraft i pulsårene. Leveransen av oksygen til cellene skjer fra mikrosirkulasjonen. Svikt i lungefunksjonen og/eller svikt i sirkulasjonen vil derfor kunne føre til manglende oksygenleveranse fra mikrosirkulasjonen. En god definisjonen på begrepet ”Sirkulasjonssvikt” er derfor: mangel på tilstrekkelig oksygenleveranse til kroppens celler. I klinisk medisin har man ikke hatt tilgjengelige metoder for å måle oksygenleveransen til cellene. Man bruker i stedet metoder for karakteristikk av lungefunksjon, hjertefunksjon og funksjonen av transport-årene for diagnostikk, og som bakgrunn for valg av behandlingsstrategi. Det er imidlertid et stort problem at behandling kan normalisere de diagnostiske parameteren, uten at pasientenes utsikter bedres. I praksis betyr dette at mange pasienter får ineffektiv behandling, og det betyr stor sløsing med økonomiske og personalmessige ressurser. Målet for forskningen Utvikle metoder som kan brukes ved sengen, for måling av oksygenleveranse til cellene hos den enkelte pasient. Forskningsaktiviteter 1. Utvikling av metoder for undersøkelse av mikrosirkulasjonen hos pasienter. Arbeidet har skjer i nært samarbeid med Institutt for medisinsk teknikk, ved Linköpings Universitet. 2. Karakteristikk av målemetodene i dyreforsøk. Arbeidet skjer i nært samarbeid med Intervensjons-senteret, OUS, Rikshospitalet. 3. Applikasjon av maleteknikkene i kliniske studier. Slike studier skjer i samarbeid mellom Thoraxkirurgisk avdeling OUS og Hudavdelingen OUS, RH; Barneklinikken, OUS, Ullevål; Clevelandklinikken, Massachusetts General Hospital (MGH), Harvard University og Mayoklinikken i USA. Resultater Ved laboratoriet har vi utviklet et nytt diagnostisk konsept for måling av oksygenleveranse fra mikrosirkulasjonen. Via en multi-modalitets plattform bestående av tre optisk baserte og non-invasive måleapparater kan man innhente informasjon om mikrosirkulasjonen hos pasienter. Videre har vi utviklet et analysesystem for kvantifisering av leveransen basert på seks måleparametere. Til sammen utgjør disse seks parameterne en optisk biomarkør for sirkulasjonssvikt. Konseptet gir behandlende lege 1) objektiv fremstilling av graden av sirkulasjonssvikt; 2) informasjon om sirkulasjonsskaden er så alvorlig at den har medført celledød og 3) om iverksatt behandling hjelper for den enkelte pasient, basert på ved analyse av målinger før og etter start av behandling. Konseptet er patentert i 2013 (eies av OUS ved Inven2). Det planlegges annet et firma for kommersiell utvikling av konseptet (mCirc technologies). Videreutvikling av teknologien går kontinuerlig, samtidig med at det planlegges ”proof of concept” studier i samarbeid med kliniske miljøer ved OUS og internasjonalt. Blant annet er en studie av utvelgelse til og utsikter for pasienter som behandles med kunstig hjerte og lunge (ECMO) for akutt hjertesvikt i oppstartfasen. Studien ledes fra OUS, og har deltagelse fra Clevelandklinikken og MGH, Harvard University. En studie av konseptet brukt for å bedre tilheling av kroniske sår planlegges i samarbeid mellom OUS og Mayo klinikken. Konseptet og den utviklede optiske biomarkør for sirkulasjonssvikt vil kunne få meget betydelige effekter både for behandling av den enkelte pasient og for ressursprioriteringer og effektivitet av behandling i helsevesenet: Sirkulasjonssvikt kan forekommer lokalt eller generelt i kroppen. Lokale problemer kan opptre for eksempel i området rundt et kronisk sår, ved koldbrann i et ben eller ved svikt i et transplantert organ. Ved sjokk (utløst av sviktende hjertefunksjon, blødning eller blodforgiftning (sepsis), eller ved sukkersyke vil alle celler i kroppen kunne lide. Det er derfor meget store grupper pasienter som kan ha nytte av vår diagnostiske metode. For den enkelte pasient kan systemet brukes til å vurdere om den foreskrevete behandling er effektiv, og kan brukes til må optimalisere behandling. For samfunnet kan behovet for vår diagnostiske tilnærming ikke overvurderes. Muligheten til å sike at effektiv behandling vil ha store økonomiske effekter på helsebudsjettene. Men systemet gir også objektive kriterier for prioriteringer i helsevesenet, og i spørsmål om hvem som skal få tilgang til ekstremt dyr behandling. Eksempel: Ved OUS behandlet man rundt 50 pasienter med mekanisk hjerte og lunge maskin (ECMO). Kostnad er rundt 1 mill. kroner per pas. og dødelighet hos voksne er rundt 70%. Vårt konsept kan sikre at ECMO bare gis til dem med størst sjanse for overlevelse.