eRapport

Risikofaktorer for utvikling av kronisk lungesykdom hos ekstremt for tidlig fødte barn. Konsekvenser for senere atferd og faglig mestring i skolen.

Prosjekt
Prosjektnummer
911833
Ansvarlig person
Mariann Haavik Lysfjord Bentsen
Institusjon
Helse Bergen HF
Prosjektkategori
Doktorgradsstipend
Helsekategori
Respiratory
Forskningsaktivitet
2. Aetiology, 4. Detection and Diagnosis
Rapporter
2017 - sluttrapport
I PhD-prosjektet har jeg validert en relativt ny metode for nyfødt spirometri basert på elektromagnetisk induksjonsplethysmografi, og brukt denne metoden til å beskrive lungefunksjonen hos barn født ekstremt for tidlig. Respirasjonssymptomer og lungesykdom er svært vanlig hos nyfødte og spedbarn. Vår forståelse av den detaljerte lungemekanikken i denne aldersgruppen er imidlertid veldig begrenset - både hos friske og syke. Metoder som måler lungefunksjonen finnes, men er vanskelig tilgjengelig fordi de innebærer sedasjon, bruk av maske, eller er kompliserte og tidkrevende. Elektromagnetisk induksjonsplethysmografi (EIP) måler tidale pusteparametre ved å kvantifisere volumendringer i bryst- og mageregionen gjennom respirasjonssyklus. Metoden består av en elektromagnet/antenne og en vest som kles på pasienten. Metoden er fullstendig non-invasiv og måler spedbarnas naturlige måte å puste på. Metoden er utviklet av det norske firmaet VoluSense. I PhD prosjektets først artikkel undersøkte vi repeterbarheten og reproduserbarheten til EIP- prototypen FloRight® samt metodens kliniske anvendbarhet i en nyfødtavdeling. Vi undersøkte totalt 30 nyfødte (10 premature i vekst med vekt ca 1500 g, 10 utskrivningsklare premature og 10 terminfødte nyfødte) og fant at målinger med metoden var praktisk gjennomførbar i en hektisk nyfødtavdeling, samt at metodens repeterbarhet og reproduserbarhet var sammenliknbar med mer tradisjonelle metoder for spedbarnspirometri (maskebaserte metoder med pneumotach/UL-basert flowmeter). I PhD-prosjektets andre studie/artikkel validerte vi den nyeste EIP-modellen (VoluSense Pediatrics, VSP), som kom på markedet i 2015, mot en tradisjonell maskebasert metode med UL-basert flowmeter (Exhalyzer D, EcoMedics). I denne studien ble det gjort simultane målinger med begge metodene på til sammen 30 nyfødte med vekt > 2 kg. Studien viste godt samsvar mellom de to metodene for nesten samtlige pusteparametre, muligens med unntak av ‘peak expiratory flow, PEF’. Ved å sammenlikne pusteparametre målt med VSP rett før og under simultan måling med maske, kunne vi dessuten undersøke hvordan masken påvirket de nyfødtes pustemønster. Det viste seg at bruk av maske påvirket de fleste av pustparametrene. I PhD-prosjektets tredje studie tok vi i bruk EIP-metoden på barn født ekstremt prematurt (dvs før svangerskapsuke 28), og målte disse barnas lungefunksjon ved terminalder. Bakgrunnen for denne studien er at lungesykdom etter ekstremt prematur fødsel generelt er dårlig kartlagt/forstått, og alvorlighetsgraden varierer veldig. I den kliniske hverdag gis ekstremt premature diagnosen bronkopulmonal dysplasi (BPD) dersom de fortsatt har oksygenbehov ved gestasjonsalderen 36 uker. Det trengs imidlertid målemetoder som bedre kan beskrive/karakterisere prematures lungefunksjon og forutsi senere luftveisproblemer/lungehelse. Målet med studien var å sammenligne lungefunksjonen hos ekstremt prematurt fødte spebarn med og uten BPD med friske terminfødte spebarn, samt å finne ut om lungefunksjonsmåling ved terminalder kunne predikere hvem som fikk luftveisproblemer ila første leveår. I alt undersøkte vi 52 barn født ekstremt prematurt og 45 friske terminfødte barn. Studien viste at alle ekstremt premature hadde nedsatt lungefunksjon ved terminalder, uavhengig av BPD, dog var funksjonsnedsettelsen mest uttalt for dem med BPD. Alle ekstremt premature hadde signifikant luftveisobstruksjon, høyere tidalvolum og økt minuttventilasjon. Vi fant også at lungefunksjonsmåling ved terminalder (spesielt parameteren PEF50/PTEF) bedre enn BPD-diagnosen predikerer luftveisproblemer i første leveår. Vår konklusjon utfra denne studien er at ekstremt premature sannsynligvis vil tjene på å få målt lungefunksjonen vha. EIP før utreise fra nyfødtavdelingen. I PhD-prosjektets fjerde studie ønsket vi å se om tidale pusteparametre beregnet fra flow data fra respirator ila de første levetimene hos ekstremt premature kunne predikere senere BPD utvikling. Bakgrunnen for denne studien er at det ved fødsel er svært vanskelig å predikere hvem av de ekstremt premature som vil utvikle BPD. I alt 33 barn var med i studien. Flow data fra respirator ble logget og omregnet til volumdata vha egne skreddersydde/spesialdesignete programvarer. Flow-volum kurvene ble deretter analysert vha analyseprogrammet utviklet av firmaet VoluSense som brukes i EIP-metoden. Funnene i studien viser at respirator flow data/tidale pusteparametre kan være nyttig for å predikere senere BPD utvikling, noe som muligens kan få betydning når det gjelder å skreddersy behandling for premature med spesielt høy risiko for BPD. I PhD-prosjektet har jeg vist at EIP metoden er en klinisk anvendbar, nyttig og nøyaktig metode for lungefunsjonsmåling hos nyfødte. (Det er dog behov for egne referanseverdier for metoden for barn med ulike gestasjonsaldre, vekt, kjønn osv.). Prosjektet har vist at ALLE ekstremt premature har nedsatt lungefuksjon ved terminalder – noe som (dersom flere studier kan vise det samme), burde få kliniske implikasjoner for oppfølgingen av ekstremt premature - bla. når det gjelder vaksinering mot RSV, som i Norge i dag fortrinnsvis gis til premature med diagnosen BPD. Prediksjon av senere BPD hos ekstremt premature ved fødsel vha. tidale pusteparametre kan potensielt få betydning for behandlingen av disse barna under nyfødtoppholdet. I dag behandles imidlertid under halvparten av ekstremt premature med respirator. I så måte er EIP-metoden lovende da den er konstruert for å kunne anvendes på barn helt ned mot 600-700 gram. Metoden må i så fall først valideres på så små barn.

Krav om brukermedvirkning var ikke et krav da denne studien ble utformet/satt i gang. Viser for øvrig til tidligere årsrapporter ang dette punkt.

2016
I 2016 fikk vi publisert andre artikkel i prosjektet samt hentet inn data til tredje artikkkel som vil omhandle hvordan lungefunksjonsmålinger kan brukes til å beskrive lungeskaden som oppstår som følge av prematur fødsel.I Norge fødes det årlig ca. 250 levende barn ekstremt prematurt, dvs før 28 ukers svangerskap. I nyfødtperioden er det særlig 2 komplikasjoner vi frykter hos disse barna; hjerneskader og alvorlig kronisk lungesykdom. Tidligere var lungesykdom som følge av umodne lunger (neonatalt åndenødssyndrom, også kalt respiratorisk distress syndrom - RDS) den dominerende årsaken til høy dødelighet. På grunn av nye behandlingsmuligheter de siste 20-25 årene er det nå relativt få barn som dør av lungesykdom, men mange av EP-barna overlever til gjengjeld med alvorlig lungesykdom. Over 50% av disse barna får en langvarig lungesykdom (bronkopulmonal dysplasi – BPD) definert som fortsatt pustestøtte eller behov for tilførsel av oksygen ved 36 ukers postmenstruell alder. Vi vet at BPD-barn som gruppe har betydelige lunge- og luftveisplager i spedbarnsalder og gjennom skolealderen. Å predikere hvordan forløpet av lungesykdommen arter seg for det enkelte barnet slik at behandling og oppfølging kan individualiseres kan vi imidlertid lite om. Vha en helt ny metode for lungefunksjonsmåling (elektromagnetisk induksjonspletysmografi) som forskningsgruppen har utviklet sammen med firmaet VoluSense, håper vi å kunne definere grad av lungesykdom hos ekstremt premature på en mer presis måte samt bedre predikere forløpet for det enkelte barnet. Ila 2016 har vi fått publisert andre artikkel i prosjektet som er en ny validering av VoluSense metoden (denne gang om metodens nøyaktighet) mot en tradisjonell og mer invasiv maskebasert målemetode i tidsskriftet ERJ Open research." Electromagnetic inductance plethysmography is well suited to measure tidal breathing in infants”. Fra desember 2015 til oktober 2016 har gruppen vært i gang med å repetere studiemålingene vi mistet vinteren 2015 (viser til forrige årsrapport). Vi har utført lungefunksjonsmålinger med VoluSense Pediatrics på til sammen 52 ekstremt premature barn ved terminalder samt målinger på totalt 45 terminbarn (kontroller). PhD-kandidaten er for tiden i gang med dataanalyse og skriving av en artikkel basert på disse dataene: “Tidal breathing measurements by electromagnetic inductance plethysmography is of clinical value when evaluating lung damage after extremely preterm birth» (arbeidstittel). Artikkelen vil inngå som 3. artikkel i PhD avhandlingen og planlegges submitted til et internasjonalt tidsskrift ila februar 2017.
2015
I 2015 fikk vi publisert første artikkel i prosjektet. Vi har gjennomført en større validering av VoluSense-metoden (om målemetodens nøyaktighet), og artikkel 2 planlegges submitted ila februar 2016. Vi er også i gang med en artikkel om lungemessige konsekvenser av ekstremt for tidlig vannavgang (før uke 24) hos ekstremt premature.I Norge fødes det årlig ca. 250 levende barn ekstremt prematurt, dvs før 28 ukers svangerskap. I nyfødtperioden er det særlig 2 komplikasjoner vi frykter hos disse barna; hjerneskader og alvorlig kronisk lungesykdom. Tidligere var lungesykdom som følge av umodne lunger (neonatalt åndenødssyndrom, også kalt respiratorisk distress syndrom - RDS) den dominerende årsaken til høy dødelighet. På grunn av nye behandlingsmuligheter de siste 20-25 årene er det nå relativt få barn som dør av lungesykdom, men mange av EP-barna overlever til gjengjeld med alvorlig lungesykdom. Over 50% av disse barna får en langvarig lungesykdom (bronkopulmonal dysplasi – BPD) definert som fortsatt pustestøtte eller behov for tilførsel av oksygen ved 36 ukers postmenstruell alder. Vi vet at BPD-barn som gruppe har betydelige lunge- og luftveisplager i spedbarnsalder og gjennom skolealderen. Å predikere hvordan forløpet av lungesykdommen arter seg for det enkelte barnet slik at behandling og oppfølging kan individualiseres kan vi imidlertid lite om. I prosjektet ønsker vi å finne sammenhenger mellom mors og fosterets helse i svangerskapet, belastninger under og i etterkant av fødselen og grad av lungesykdom hos ekstremt for tidlig fødte barn. Vha en helt ny metode for lungefunksjonsmåling (elektromagnetisk induksjonspletysmografi) som forskningsgruppen har utviklet sammen med firmaet VoluSense, håper vi å kunne definere grad av lungesykdom hos ekstremt premature på en mer presis måte samt bedre predikere forløpet for det enkelte barnet. Ila 2015 har vi fått publisert første artikkel i prosjektet som er en validering (repeterbarhetsstudie) av VoluSense metoden i tidsskriftet Acta Paediatrica." A new non-invasive method of infant spirometry demonstrates a level of repeatability that is comparable to traditional Methods". Dessverre bød 2015 på en del uforutsette og uforskyldte problemer med VoluSense målemetoden (designfeil på målevestene), noe som gjorde at mange studiemålinger som ble gjennomført i perioden desember 2014 til april 2015 og som var ment å gi grunnlag for 2. artikkel i PhD-avhandlingen var verdiløse. Ila sommeren 2015 ble feilen med målevestene funnet og rettet opp, og høsten 2015 gjennomførte vi en større valideringsstudie med disse nye målevestene med gode resultater. Denne valideringsstudien har resultert i en ny valideringsartikkel (denne gang om metodens nøyaktighet); «Electromagnetic inductance plethysmography is well suited to measure tidal breathing in infants», som vi planlegger å sende inn til et internasjonalt tidsskrift ila februar 2016. Denne artikkelen vil inngå i PhD-avhandlingen. Siden høsten 2015 har PhD-kandidaten også jobbet med å analysere data og skrive en artikkel om langtids respiratoriske og nevrologiske konsekvenser av svært for tidlig vannavgang (før uke 24) ved prematur fødsel. Artikkelen baserer seg på et datamateriale innsamlet av forskningsgruppen i 2012 og vi håper å få den submitted ila våren 2016. Artikkelen er ment å inngå som 3. artikkel i PhD graden. Siden desember 2015 har gruppen vært i gang med å repetere studiemålingene vi mistet forrige vinter og som skal legge grunnlag for den opprinnelig planlagte 2.artikkel i PhD-avhandlingen (“Lung disease in children born extremely preterm measured by electromagnetic inductance plethysmography»). Denne planlegges nå som 4.artikkel. Pga de uventede metodeproblemene er PhD-kandidaten dessverre blitt ca 6 måneder forsinket i sin PhD-progresjon.
2014
I 2014 har prosjektgruppen evaluert presisjon, repeterbarhet og klinisk anvendelighet av VoluSense, en helt nyutviklet metode for non-invasiv lungefunksjonsmåling av nyfødte, inkludert premature. Studien resulterte i en metodeartikkel som ble sendt inn til det pediatriske tidsskriftet Acta Pediatrica i desember 2014.I Norge fødes det hvert år ca. 250 levende barn ekstremt prematurt (EP), dvs før 28 ukers svangerskap eller med en fødselsvekt under 1000 gram (0,34 % av alle fødte). I nyfødtperioden er det særlig 2 komplikasjoner vi frykter; hjerneskader og alvorlig kronisk lungesykdom. Tidligere var det lungesykdom som følge av umodne lunger (neonatalt åndenødssyndrom, også kalt respiratorisk distress syndrom - RDS) som var den dominerende årsaken til høy dødelighet. På grunn av nye behandlingsmuligheter de siste 20-25 årene er det nå relativt få barn som dør av lungesykdom, men mange av EP-barna overlever til gjengjeld med alvorlig lungesykdom. Svært mange av dem (over 50%) får en langvarig lungesykdom (bronkopulmonal dysplasi – BPD) definert som fortsatt pustestøtte eller behov for tilførsel av oksygen ved 36 ukers postmenstruell alder (4 uker før forventet termin), og svært mange (men ikke nødvendigvis dem med BPD-diagnosen) får betydelige lunge- og luftveisplager de første leveårene. Gjennom studier av eldre fødselskohorter har vår forskningsgruppe vist at EP-barna, som gruppe, har nedsatt lungekapasitet under hele oppveksten. Lungeproblemer i og etter nyfødtalderen er knyttet til grad av prematuritet og fødselsvekt, men å forutsi HVEM av EP-barna som utvikler BPD og/eller kronisk lungesykdom er vanskelig. Senere studier og egen klinisk erfaring tilsier at lungesykdom definert som BPD er et utilstrekkelig mål på lungesykdom hos EP-barn. I vårt prosjekt ønsker vi å se på forhold som kan predikere nettopp hvem av EP-barna som vil bli mest lunge- og luftveissyke, både i selve neonatalperioden og senere. Betydningen av blodsirkulasjon hos fosteret, morkakens beskaffenhet, stabiliseringstiltak etter fødselen, tidlig intensivbehandling og biokjemiske markører på belastning inngår i analyser av risiko. Lungesykdom vurderes ut fra varighet og grad av pustestøtte og non-invasiv lungefunksjonsmåling med ny teknologi kalt VoluSense. Ila 2014 har prosjektgruppen evaluert VoluSense metoden, dvs dens presisjon, repeterbarhet og kliniske anvendelighet. Dette ble gjort på til sammen 30 pasienter (hvorav 20 premature), og studien gav oss nødvendig informasjon og erfaring for bruk videre i prosjektet. Resultatet av studien er sammenfattet i artikkelen "Precision and clinical applicability of a novel method for infant spirometry" som ble sendt inn til tidsskriftet ActaPediatrica i desember 2014. I tillegg til selve metodestudien har gruppen i 2014 anvendt VoluSense-metoden til lungefunksjonsmåling av 40 EP-barn når de har nådd terminalder, og vi er også i gang med lungefunksjonsmåling av friske terminbarn (kontroller). Målet med denne studien er å gi en bedre definisjon av lungesykdom hos EP-barn som mer nøyaktig kan forutsi hvem som får mest lungeproblemer i oppveksten.
Vitenskapelige artikler
Bentsen MH, Markestad T, Øymar K, Halvorsen T

Lung function at term in extremely preterm-born infants: a regional prospective cohort study.

BMJ Open 2017 Oct 25;7(10):e016868. Epub 2017 okt 25

PMID: 29074512 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Bentsen MH, Satrell E, Reigstad H, Johnsen SL, Vollsæter M, Røksund OD, Greve G, Berg A, Markestad T, Halvorsen T

Mid-childhood outcomes after pre-viable preterm premature rupture of membranes.

J Perinatol 2017 Sep;37(9):1053-1059. Epub 2017 jun 29

PMID: 28661513

Bentsen MH, Eriksen M, Olsen MS, Markestad T, Halvorsen T

Electromagnetic inductance plethysmography is well suited to measure tidal breathing in infants.

ERJ Open Res 2016 Oct;2(4). Epub 2016 nov 24

PMID: 28053968 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Bentsen MH, Haaland ØA, Lønning LB, Gudmundsdottir HK, Markestad T, Halvorsen T

A new non-invasive method of infant spirometry demonstrates a level of repeatability that is comparable to traditional methods.

Acta Paediatr 2015 Nov;104(11):1130-7.

PMID: 26287280 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Deltagere
  • Mariann Bentsen Ph.d.-kandidat
  • Stein Magnus Aukland Prosjektdeltaker
  • Cathrine Ebbing Prosjektdeltaker
  • Anne Lise Bjørke Monsen Prosjektdeltaker
  • Karin Collett Prosjektdeltaker
  • Knut Øymar Medveileder
  • Trond Markestad Medveileder
  • Thomas Halvorsen Hovedveileder
  • Maria Vollsæter 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 Faglig rapportering, Helse Vest

Personvern  -  Informasjonskapsler