eRapport

Acute feedback on left ventricular lead implant location for cardiac resynchronization therapy

Prosjekt
Prosjektnummer
2015054
Ansvarlig person
Thor Edvardsen
Institusjon
Oslo universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Cardiovascular
Forskningsaktivitet
4. Detection and Diagnosis
Rapporter
2017 - sluttrapport
Denne tildelingen har muliggjort utviklingen av analysemetoder som nyttegjør bioimpedanse til å karakterisere hjertevev og kontraksjon. Ved hjelp av innovative nye metoder kan vi nå bruke disse målingene på hjertet i forskjellige sammenhenger. Dette arbeidet har resultert i en doktorgrad og sammen med resten av forskningsgruppen har man fått midler gjennom Biotek2021 utlysningen fra NFR til å fortsette dette arbeidet videre som ledd i en kommersialiseringsprosess. Bevilgningen har muliggjort forskning på en ny metode for å karakterisere hjertets funksjon under implantasjon av resynkroniseringebehandling ved hjertesvikt.
2016
Dette forskningsprosjektet har en overordnet målsetning om å utvikle og evaluere nye akutte responsparametre for biventrikulær pacemakerbehanling (kardial resynkroniseringsterapi). Analysearbeid av tre nye metoder er ferdigstilt, og utgjør viktigste milepæl for 2016. Vi har lansert høyresidig pacemakerbehandling som en stresstest for hjertet.Pasienter med hjertesvikt og forsinket elektrisk aktivering av venstre hjertekammer får i dag tilbud om resykroniseringsterapi. Dette foregår ved at man implanterer en biventrikulær pacemaker (CRT) som kan stimulere hjertet med strøm i både høyre og venstre hjertekammer. Tanken bak behandlingen er å sikre en jevnere strømfordeling i hjertet slik at pumpefunksjonen blir mer synkronisert, og gjennom det mer effektiv. Tidligere studier har vist at behandlingen er effektiv, både med tanke på symptomer, livskvalitet og lavere dødelighet. Imidlertid er det en andel på 30-40% som ikke har effekt av behandlingen. Dette er et stort og uløst problem. Trolig er det flere årsaker til at noen ikke responderer på behandlingen, men det er bred enighet om at plasseringen pacemaker-ledningene er av stor betydning. Per i dag er det ingen som med sikkerhet vet hvor det optimale stimuleringstedet er, og trolig varierer det fra person til person. Således er det et stort behov for å finne en pasient-spesifikk målemetode som kan sikre at hver enkelt pasient får plassert sine pacemaker-ledninger på det stedet som gir mest effektiv pumpefunksjon. Målsetningen med dette prosjektet er å utvikle og teste nye målemetoder for optimal ledningsplassering. Vi vil primært forsøke å bruke bevegelsen på pacemakerledningene og vektorkardiografi (tredimensjonalt EKG) til å oppnå dette. Dersom man lykkes med en slik behandlingsstrategi vil flere pasienter få effekt av behandlingen, og hver enkelt pasient vil få optimal pumpefunksjon ut fra sine egne forutsetninger. Hovedtyngden av arbeidet i 2016 bestod av datainnsamling, kvalitetssikring av nye metoder, analysearbeid og manuskriptforbredelser. Samtlige pasienter er inkludert i studien. Resultatene forventes publisert i egnede medisinske tidsskrifter fortløpende i 2017. Atrikkel nr. 1: submittering febrar 2017. Artikkel nr 2: forventet submittering april 2017. Artikkel nr 3: forventet submittering sommer 2017. Det ble i 2016 sendt et abstract til en stor amerikansk hjertekongress som er blitt akseptert for presentasjon mars 2017. I dette abstractet viste vi at pasienter som har effekt av pacemakerstimulering i høyre ventrikkel, er de samme pasientene som har effekt av et biventrikulært pacemakersystem. Tilsvarende har de med manglende effekt av ren høyresidig pacemakerbehandling også manglende effekt av biventrikulær pacemakerbehandling. Således har vi lansert en ny teori som indikerer at høyresidig pacemakerbehandling kan fungere som en stresstest av hjertet. Dersom man responderer positivt på denne testen vil man ha ytterligere effekt gjennom supplering med en venstresidig pacemakerledning som da danner et biventrikulært pacemakrersystem. Av konkurransehensyn til øvrige globale forskningsgrupper ønsker vi ikke å offentliggjøre ytterligere resultater på det nåværende tidspunkt.
2015
Resynkroniseringsbehandling av hjertesvikt er effektiv behandling hos hjertesviktpasienter. For noen pasienter er behandlingen kurerende, mens det for andre ikke har ønsket effekt. Vi studerer hvordan man kan optimalisere elektrodeplassering under implantasjon av resynkroniseringspacemakeren.Bakgrunnen for studien er at 1/3 av pasientene som i dag får resynkroniseringsbehandling ikke oppnår effekt. Manglende respons kan skyldes faktorer før, under og etter implantasjon. Vi tror det er størst gevinst i å finne en skreddersydd individuell behandling der man under selve implantasjonen kan få tilbakemeldinger på at elektrodeplasseringen er god slik at optimal respons oppnås. Vår forskningsgruppe har hovedfokus på selve implantasjonen og da særlig på plasseringen av den venstresidige pacemakerledningen. Det overordnede hovedmålet er utvikling og validering av en akutt responsparameter som er pasientspesifikk, operatør-uavhengig og som gjenspeiler varig respons. Vi har gjennomført en studie på 30 pasienter. Alle inkluderte pasienter i denne studien har hatt indikasjon for CRT i henhold til gjeldene retningslinjer. Før implantasjonen ble det utført ekkokardiografi, MR av hjertet samt 6-minutters gangtest og vuredring av livskvalitet med et standardisert spørreskjema. Under implantasjonen har man testet to ulike posisjoner for den venstresidige pacemakerledningen. Totalt ble det utført fire grunnleggende pacemaker-stimuleringer i begge posisjoner. Dette var stimulering i høyre forkammer, høyre hjertekammer, venstre hjertekammer og samtidig stimulering i høyre og venstre hjertekammer. Videre ble det utført spesielle pacemaker-stimuleringer der ulike kombinasjoner av hastighet og koblingsintervaller ble benyttet. Bakgrunnen for dette var det velkjente fenomenet at økt fart gir økt kraft (Force frequency relationship, FFR). Hensikten med dette var å undersøke om det var mulig å vise en potensiell reservekapasitet i hjertet som kan utnyttes med CRT. Alt dette ble gjort under kontinuerlig invasiv hemodynamisk monitorering utført ved at man hadde et trykk-kateter liggende inne i hjertet. Kontinuerlige utvidede elektriske signaler har blitt målt, og dette gir muligheter for analysering av vektorkardiografi (tredimensjonalt EKG) og diverse elektriske tidsintervaller inne i hjertet. Videre har vi seks sekunder lange filmsekvenser med røntgen av hjertet i to ulike dimensjoner for samtlige pacemaker-stimuleringer og ledningsposisjoner. Dette kan omdannes til tredimensjonale bilder via en spesialutviklet metode utarbeidet til dette prosjektet. Denne intervensjonsstudien må sies å ha et svært avansert oppsett også i global sammenheng. Vi er derfor tilfreds med gjennomføringen av selve intervensjonen. Gode fasiliteter og godt samarbeid mellom 3-4 leger, 3 sykepleiere og 2 ingeniører på samtlige implantasjoner bidro til dette. Alle 30 implantasjoner var teknisk vellykket og ingen betydningsfulle komplikasjoner inntraff. Dette har ført til en oppfølgingsstudie med videreføring av hypoteser generert i dette oppsettet med planlagt oppstart februar 2016. Når det gjelder datainnsamling og analyser var en stor andel ferdig ved utgangen av 2015. Preliminære resultater viser at elektriske tidsintervaller mellom pacemaker-ledningene gir informasjon om anatomisk posisjon, altså ledningenes fysiologiske posisjon. Identifikasjon og verifisering av ledningsposisjon er viktig for å oppnå maksimal respons. Vi har også funnet gode korrelasjoner mellom elektrisk tid og geometrisk distanse målt med vår utviklede 3D-metode. Videre har vi funnet ulik trykk-respons i ulike anatomiske regioner av hjertet. Fire abstracts ble presentert på internasjonale kongresser i 2015. Manuskriptarbeid til to artikler er påbegynt og forventes ferdigstilt sommeren 2016.
Vitenskapelige artikler
Schalit I, Espinoza A, Pettersen FJ, Thiara APS, Karlsen H, Sørensen G, Fosse E, Fiane AE, Halvorsen PS

Accelerometer Detects Pump Thrombosis and Thromboembolic Events in an In vitro HVAD Circuit.

ASAIO J 2018 Sep/Oct;64(5):601-609.

PMID: 29088023

F. J. Pettersen, Ø. G. Martinsen, J. O. Høgetveit, H. Kalvøy, and H. H. Odland

Bioimpedance measurements of temporal changes in beating hearts

Biomedical Physics & Engineering Express. 2 (2016) 065015

F. J. Pettersen, Ø. G. Martinsen, L. O. Gammelsrud, E. Kongsgård, and H. H. Odland

Use of bioimpedance measurements to verify capture with biventricular pacing

Submittert 2017

Doktorgrader
Fred Johan Pettersen

Bioimpedance as a tool in cardiac resyncronisation therapy

Disputert:
desember 2017
Hovedveileder:
Ørjan Grøttem Martinsen
Deltagere
  • Thor Edvardsen Forskningsgruppeleder
  • Erik Kongsgård Prosjektdeltaker
  • Ørjan Grøttem Martinsen Hovedveileder
  • Jan Olav Høgetveit Medveileder
  • Håvard Kalvøy Prosjektdeltaker
  • Hans Henrik Odland Medveileder
  • Trent Fischer Prosjektdeltaker
  • Richard Cornelussen Prosjektdeltaker
  • Alfonso Aranda Prosjektdeltaker
  • Trine Synnøve Fink Håland Prosjektdeltaker
  • Stian Balnagown Ross Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)
  • Trine Haaland Prosjektdeltaker

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport

Personvern  -  Informasjonskapsler