Monitorering av organ pCO2 og viabilitet
1 Formål/
Vår gruppe arbeider med utvikling av biosensorer for å kunne detektere ischemi i organer på et tidlig tidspunkt, samt vurdere viabilitet i organene etter ischemi og reperfusjon. For deteksjon av ischemi bruker vi mikrosensorer som er mindre enn 1 mm tykke, som kan implanteres i organer og måle lokal pCO2 og temperatur, samt metabolitter. pCO2 er et biprodukt av anaerob metabolisme, og pCO2 stiger når vev utsettes for ischemi. For vurdering av viabilitet i vev benytter vi en multisensor som måler bioimpedans, photophlethysmografi, basal electric rythm og temperatur på vevet.
Ischemi, dvs nedsatt blodtilførsel til et organ slik at dette organet blir skadet eller dør, er et stort problem i moderne medisin. Dette omfatter sykdommer som hjerteinfarkt, hjerneslag, ulike karsykdommer, følger av ulykker og traumer og malfunksjon av transplanterte organer. Ischemien er i de fleste tilfeller reversibel hvis den oppdages i tide. Problemet med dagens diagnostikk er at man ofte får diagnosen for sent og skadene som har skjedd med organet har da blitt for omfattende når man setter i gang behandling.
Vi har utviklet en egen pCO2 sensor for deteksjon av ischemi, som er patentert. Etter en coronaforsinket oppstart er vi nå ferdig med første runde med kliniske studier på første versjon av sensoren, og vi er i oppstartsfasen av runde 2 med kliniske studier, samtidig som vi fortsetter med dyreforsøk på siste versjon av sensoren for validering og forbedring.
For vurdering av vevsviabilitet vil vi sammen med bruk av multisensoren også ta bilder med et digitalt kamera av de ischemiske vevssegmentene, som senere vil analyseres med en maskinlærings algoritme. Vevsviabilitet er en problemstilling som omfatter en vurdering både av organer til transplantasjon, og akutte problemstillinger med forekomst av ischemia i organer i bukhulen.
Etter at grisen er avlivet benyttes kadaveret i en studie som omhandler undersøkelse av metoder for å mer nøyaktig kunne fastslå dødstidspunkt. Denne studien er et samarbeid mellom rettsmedisinerne (OUS) og FOU ved medisinskteknisk virksomhet (OUS).
2 Skadevirkninger
Dette er en terminal studie der grisene vil avlives under dyp anestesi, etter endt forsøk.
3 Forventet nytteverdi
Se pkt 1
4 Antall dyr og art
35 stk, Norsk Landsvin
5 Hvordan etterleve 3R
Erstatning:
Dette er utvikling av metoder som skal brukes på pasienter med fysisk implantasjon av sensorer i ulike organer. Det er derfor ikke noe alternativ til valg av dyreforsøk, vi er nødt til å kunne gjøre den siste uttestingen av disse sensorene på dyr. Det er imidlertid et langt forløp før vi går i dyr og vi bruker der i størst mulig grad in vitro modeller for utvikling av disse sensorene.
Reduksjon:
Vi har et langt utviklingsløp for microsensorene og viabilitet-sensorene, og betydelig mengde in-vitro testing er gjort forut for dyreforsøk for å kunne bruke færrest mulige dyr. Gitt av vi oppnår signifikante resultater med mindre enn 35 griser vil vi avslutte tidligere.
Forbedring:
Dyremodellen vi bruker er innkjørt gjennom mange tidligere studier, og det har vært gjort kontinuerlig
kvalitetsforbedring. Anestesien og kirurgien er på samme kvalitetsnivå vi bruker på pasienter.
Vår gruppe arbeider med utvikling av biosensorer for å kunne detektere ischemi i organer på et tidlig tidspunkt, samt vurdere viabilitet i organene etter ischemi og reperfusjon. For deteksjon av ischemi bruker vi mikrosensorer som er mindre enn 1 mm tykke, som kan implanteres i organer og måle lokal pCO2 og temperatur, samt metabolitter. pCO2 er et biprodukt av anaerob metabolisme, og pCO2 stiger når vev utsettes for ischemi. For vurdering av viabilitet i vev benytter vi en multisensor som måler bioimpedans, photophlethysmografi, basal electric rythm og temperatur på vevet.
Ischemi, dvs nedsatt blodtilførsel til et organ slik at dette organet blir skadet eller dør, er et stort problem i moderne medisin. Dette omfatter sykdommer som hjerteinfarkt, hjerneslag, ulike karsykdommer, følger av ulykker og traumer og malfunksjon av transplanterte organer. Ischemien er i de fleste tilfeller reversibel hvis den oppdages i tide. Problemet med dagens diagnostikk er at man ofte får diagnosen for sent og skadene som har skjedd med organet har da blitt for omfattende når man setter i gang behandling.
Vi har utviklet en egen pCO2 sensor for deteksjon av ischemi, som er patentert. Etter en coronaforsinket oppstart er vi nå ferdig med første runde med kliniske studier på første versjon av sensoren, og vi er i oppstartsfasen av runde 2 med kliniske studier, samtidig som vi fortsetter med dyreforsøk på siste versjon av sensoren for validering og forbedring.
For vurdering av vevsviabilitet vil vi sammen med bruk av multisensoren også ta bilder med et digitalt kamera av de ischemiske vevssegmentene, som senere vil analyseres med en maskinlærings algoritme. Vevsviabilitet er en problemstilling som omfatter en vurdering både av organer til transplantasjon, og akutte problemstillinger med forekomst av ischemia i organer i bukhulen.
Etter at grisen er avlivet benyttes kadaveret i en studie som omhandler undersøkelse av metoder for å mer nøyaktig kunne fastslå dødstidspunkt. Denne studien er et samarbeid mellom rettsmedisinerne (OUS) og FOU ved medisinskteknisk virksomhet (OUS).
2 Skadevirkninger
Dette er en terminal studie der grisene vil avlives under dyp anestesi, etter endt forsøk.
3 Forventet nytteverdi
Se pkt 1
4 Antall dyr og art
35 stk, Norsk Landsvin
5 Hvordan etterleve 3R
Erstatning:
Dette er utvikling av metoder som skal brukes på pasienter med fysisk implantasjon av sensorer i ulike organer. Det er derfor ikke noe alternativ til valg av dyreforsøk, vi er nødt til å kunne gjøre den siste uttestingen av disse sensorene på dyr. Det er imidlertid et langt forløp før vi går i dyr og vi bruker der i størst mulig grad in vitro modeller for utvikling av disse sensorene.
Reduksjon:
Vi har et langt utviklingsløp for microsensorene og viabilitet-sensorene, og betydelig mengde in-vitro testing er gjort forut for dyreforsøk for å kunne bruke færrest mulige dyr. Gitt av vi oppnår signifikante resultater med mindre enn 35 griser vil vi avslutte tidligere.
Forbedring:
Dyremodellen vi bruker er innkjørt gjennom mange tidligere studier, og det har vært gjort kontinuerlig
kvalitetsforbedring. Anestesien og kirurgien er på samme kvalitetsnivå vi bruker på pasienter.