eRapport

Non-invasive monitoring of intracranial pressure from transcranial acoustic signals

Prosjekt
Prosjektnummer
2016032
Ansvarlig person
Per Kristian Eide
Institusjon
Oslo universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Neurological
Forskningsaktivitet
4. Detection and Diagnosis
Rapporter
2020 - sluttrapport
Tildelingen ga grunnlag for grundig utforskning av flere mulige metoder for ikke-invasiv hjernetrykkmåling, dvs. bruk av flere ikke-invasive kildesignaler for hjernetrykket: 1) Pulsatile trykkbølger over trommehinnen. 2) Pulsatile trykkbølger fra aorta målt ikke-invasivt. 3) Transkranielle Doppler signaler. Videre har prosjektet etablert ny forståelse av sammenhengen mellom blodtrykksbølger og hjernetrykkbølger. Grunnleggende ny kunnskap fra prosjektet kan brukes i videre arbeid med ikke-invasiv hjernetrykkmåling. Prosjektet har først og fremst etablert kunnskap om hvilke ikke-invasive målemetoder som har begrenset nytteverdi. Klinisk bruk av ikke-invasive målemetoder for intrakranielt trykk forutsetter utvikling av nye kildesignaler som ikke er tilgjengelig i dag.

NEI

2019
Utvikling av metoder for ikke-invasiv hjernetrykkmåling vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommer. I dag krever hjernetrykkmåling et kirurgisk inngrep.Måling av hjernetrykk (Intracranial Pressure, ICP) har en sentral plass i overvåkning og diagnostikk av pasienter med ulike typer hjerneskade. Dagens metode for måling av ICP innebærer en operasjon hvor en trykkføler legges inn i hjernen via en liten åpning i skallen, noe som innebærer en risiko rundt 1-2% for alvorlig komplikasjon som blødning og infeksjon. I dette doktorgradsprosjektet arbeides med å utvikle metoder for såkalt ikke-invasiv måling av ICP (nICP), dvs. at ICP måles uten at noe fremmedlegeme legges inn i hjernen. Prosjektet tar i bruk flere metoder. Forskningsprosjektene er godkjent av Regional komiteer for medisinsk og helsefaglig forskningsetikk (REK). Målinger gjøres på pasienter som ellers gjennomgår ordinær ICP måling som ledd i diagnostikk og/eller behandling. En har dermed mulighet for å sammenligne hvordan de nICP signalene endres sammenlignet med de ordinære ICP signalene. Det brukes matematiske metoder for signalbehandling hvor trykksignalene fra ordinær hjernetrykkmåling sammenholdes med trykksignalene fra ikke-invasive kilder. Prosjektet har fokusert på bruk av trykkbølger fra de sentrale blodårene for bestemmelse av nICP, og videre trykkbølger fra trommehinnen i ytre øregang. Prosjektet inngår i en satsning for å utvikle ny metodikk hvor hjernetrykket kan måles uten å måtte operere noe inn i kroppen.

Kandidaten hadde medio 2018 et tre måneders opphold ved Massachusets Institute of Technology (MIT), Cambridge, MA hvor hun besøkte forskningsgruppen (Integrative Neuromonitoring and Critical Care Informatics Group) ledet av professor Tomas Heldt. Under oppholdet ble flere ikke-invasive kildesignaler for ikke-invasiv ICP måling undersøkt. Videre ble det startet et arbeid med utvikling av modell for ikke-invasiv ICP. Oppholdet var svært lærerikt for kandidaten.

2018
Utvikling av metoder for ikke-invasiv hjernetrykkmåling vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommer. I dag krever hjernetrykkmåling et kirurgisk inngrep.Måling av hjernetrykk (Intracranial Pressure, ICP) har en sentral plass i overvåkning og diagnostikk av pasienter med ulike typer hjerneskade. Dagens metode for måling av ICP innebærer en operasjon hvor en trykkføler legges inn i hjernen via en liten åpning i skallen, noe som innebærer en risiko rundt 1-2% for alvorlig komplikasjon som blødning og infeksjon. I dette doktorgradsprosjektet arbeides med å utvikle metoder for såkalt ikke-invasiv måling av ICP (nICP), dvs. at ICP måles uten at noe fremmedlegeme legges inn i hjernen. Prosjektet tar i bruk flere metoder. Forskningsprosjektene er godkjent av Regional komiteer for medisinsk og helsefaglig forskningsetikk (REK). Målinger gjøres på pasienter som ellers gjennomgår ordinær ICP måling som ledd i diagnostikk og/eller behandling. En har dermed mulighet for å sammenligne hvordan de nICP signalene endres sammenlignet med de ordinære ICP signalene. Det brukes matematiske metoder for signalbehandling hvor trykksignalene fra ordinær hjernetrykkmåling sammenholdes med trykksignalene fra ikke-invasive kilder. Hittil i prosjektet er det fokusert på bruk av trykkbølger fra de sentrale blodårene for bestemmelse av nICP. Videre er det fokusert på bestemmelse av nICP fra trykkbølger fra trommehinnen i ytre øregang. Disse resultatene er publisert i internasjonale tidsskrifter. I fortsettelsen fokuseres på analyser av visse Doppler signaler og dessuten lydsignaler (transkranielle akustiske signaler) som sendes gjennom skallen. Prosjektet inngår i en satsning for å utvikle ny metodikk hvor hjernetrykket kan måles uten å måtte operere noe inn i kroppen.
2017
Utvikling av metoder for ikke-invasiv hjernetrykkmåling vil ha betydning for behandling av flere hjernesykdommer. I dag krever hjernetrykkmåling et kirurgisk inngrep.Måling av hjernetrykk (Intracranial Pressure, ICP) har en sentral plass i overvåkning og diagnostikk av pasienter med ulike typer hjerneskade. Dagens metode for måling av ICP innebærer en operasjon hvor en trykkføler legges inn i hjernen via en liten åpning i skallen, noe som innebærer en risiko rundt 1-2% for alvorlig komplikasjon som blødning og infeksjon. I dette doktorgradsprosjektet arbeides med å utvikle metoder for såkalt ikke-invasiv måling av ICP (nICP), dvs. at ICP måles uten at noe fremmedlegeme legges inn i hjernen. Prosjektet tar i bruk flere metoder. Forskningsprosjektene er godkjent av Regional komiteer for medisinsk og helsefaglig forskningsetikk (REK). Målinger gjøres på pasienter som ellers gjennomgår ordinær ICP måling som ledd i diagnostikk og/eller behandling. En har dermed mulighet for å sammenligne hvordan de nICP signalene endres sammenlignet med de ordinære ICP signalene. Det brukes matematiske metoder for signalbehandling hvor trykksignalene fra ordinær hjernetrykkmåling sammenholdes med trykksignalene fra ikke-invasive kilder. Hittil i prosjektet er det fokusert på bruk av trykkbølger fra de sentrale blodårene for bestemmelse av nICP. Videre er det fokusert på bestemmelse av nICP fra trykkbølger fra trommehinnen i ytre øregang. Disse resultatene publiseres i internasjonale tidsskrifter. I fortsettelsen fokuseres på analyser av visse Doppler signaler og dessuten lydsignaler (transkranielle akustiske signaler) som sendes gjennom skallen. Prosjektet inngår i en satsning for å utvikle ny metodikk hvor hjernetrykket kan måles uten å måtte operere noe inn i kroppen.
2016
Dagens metode for hjernetrykkmåling krever et kirurgisk inngrep. I dette prosjektet arbeides med metoder for å måle hjernetrykk uten å gå gjennom huden.Måling av hjernetrykk (Intracranial Pressure, ICP) har en sentral plass i overvåkning og diagnostikk av pasienter med hjerneskade. Dagens måte å måle ICP innebærer en operasjon hvor en trykkføler legges inn i hjernen via en liten åpning i skallen, og har en risiko rundt 1-2% for alvorlig komplikasjon. I dette doktorgradsprosjektet arbeides med å utvikle metoder for såkalt ikke-invasiv måling av ICP (nICP), dvs. at hjernetrykket måles uten at noe fremmedlegeme legges inn i hjernen. Prosjektet tar i bruk flere metoder, men primært fokuseres på bruk av lydsignaler og bruk av de sentrale blodtrykksbølgene. Forskningsprosjektene er godkjent av Regional komiteer for medisinsk og helsefaglig forskningsetikk (REK). Lydsignaler (transkranielle akustiske signaler) sendes gjennom skallen, og avhengig av trykkforholdene inne i skallehulen vil lydbølgene endres. Målinger gjøres på pasienter som ellers gjennomgår trykkmåling som ledd i diagnostikk og/eller behandling. En har dermed mulighet for å sammenligne hvordan lydbølgene endres i forhold til endringene i hjernetrykksignalene. Det brukes matematiske metoder for signalbehandling hvor trykksignalene fra ordinær hjernetrykkmåling sammenholdes med trykksignalene fra ikke-invasive kilder så som lydbølger. I tillegg anvendes en metode hvor trykkbølger i de sentrale blodårene analyseres. Hypotesen er at ved endrede hjernetrykk vil refleksjon av trykkbølge i sentrale blodårer også endres. Matematiske analyser anvendes for å studere sammenhengen mellom hjernetrykkene og blodtrykket som måles ikke-invasivt. Hensikten er å utvikle ny metodikk hvor hjernetrykket kan avleses uten at det opereres noe inn i kroppen.
Vitenskapelige artikler
Evensen KB, Eide PK

Measuring intracranial pressure by invasive, less invasive or non-invasive means: limitations and avenues for improvement.

Fluids Barriers CNS 2020 May 06;17(1):34. Epub 2020 mai 6

PMID: 32375853

Evensen KB, Eide PK

Mechanisms behind altered pulsatile intracranial pressure in idiopathic normal pressure hydrocephalus: role of vascular pulsatility and systemic hemodynamic variables.

Acta Neurochir (Wien) 2020 08;162(8):1803-1813. Epub 2020 jun 12

PMID: 32533412 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Evensen KB, Eide PK

Noninvasive Estimation of Intracranial Pressure Waveform from Central Aortic Pressure Waveform.

World Neurosurg 2019 Jan;121():257-258. Epub 2018 okt 19

PMID: 30347297

Evensen KB, Paulat K, Prieur F, Holm S, Eide PK

Utility of the Tympanic Membrane Pressure Waveform for Non-invasive Estimation of The Intracranial Pressure Waveform.

Sci Rep 2018 Oct 25;8(1):15776. Epub 2018 okt 25

PMID: 30361489 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Evensen KB, O'Rourke M, Prieur F, Holm S, Eide PK

Non-invasive Estimation of the Intracranial Pressure Waveform from the Central Arterial Blood Pressure Waveform in Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus Patients.

Sci Rep 2018 Mar 16;8(1):4714. Epub 2018 mar 16

PMID: 29549286 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Ringstad G, Lindstrøm EK, Vatnehol SAS, Mardal KA, Emblem KE, Eide PK

Non-invasive assessment of pulsatile intracranial pressure with phase-contrast magnetic resonance imaging.

PLoS One 2017;12(11):e0188896. Epub 2017 nov 30

PMID: 29190788

Kim MO, Eide PK, O'Rourke MF, Adji A, Avolio AP

Intracranial Pressure Waveforms are More Closely Related to Central Aortic than Radial Pressure Waveforms: Implications for Pathophysiology and Therapy.

Acta Neurochir Suppl 2016;122():61-4.

PMID: 27165878

Levinsky A, Papyan S, Weinberg G, Stadheim T, Eide PK

Non-invasive estimation of static and pulsatile intracranial pressure from transcranial acoustic signals.

Med Eng Phys 2016 May;38(5):477-84. Epub 2016 mar 17

PMID: 26997563

Doktorgrader
Karen Brastad Evensen

Non-invasive monitoring of the intracranial pressure waveform

Disputert:
november 2020
Hovedveileder:
Per Kristian Eide
Deltagere
  • Karen Brastad Evensen Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)
  • Per Kristian Eide Prosjektleder
  • Karen Braastad Evensen Doktorgradsstipendiat (finansiert av denne bevilgning)

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