Kirurgisk Metabolisk Fænotyping Longitudinal Evalueringsundersøgelse (SaMPLE)

Et systemperspektiv kan forbedre kirurgisk beslutningstagning både før og efter operationen i realtid. Specifikt antager vi, at det kan give diagnostiske og prognostiske oplysninger af betydning, der er mere nøjagtige end nuværende biokemiske tilgange. Dette skyldes, at det tegner sig for vigtige miljømæssige påvirkninger på kirurgisk resultat, såsom farmakoterapi og tarmmikrobiota.

Den sekundære hypotese er, at denne tilgang kan give realtids molekylær feedback til operatøren under operationen om vævstype og patologi.

Dette arbejde vil derfor skulle studere patienter, der skal opereres under en række forskellige tilstande og tilstande og ved forskellige typer kirurgisk indgreb. Det er kendt, at patienter med kræft f.eks. har helt andre stofskiftebehov end dem uden. Dette har betydelige konsekvenser for udviklingen af ​​personaliserede håndteringsstrategier for patienter med kræft, der skal opereres. Det er væsentligt, at denne undersøgelse endegyldigt beviser, at teknologien er i stand til at lave en beskrivelse mellem patienter med væsentligt forskellige sygdomstilstande, og også at den kan skelne dette fra typen og omfanget af det kirurgiske indgreb, der udføres, og tidspunktet for operationen. Derfor vil dette arbejde involvere en heterogen patientkohorte.

Studere design:

Denne undersøgelse vil være underlagt forskningsstyringsstrukturer, der leveres internt i afdelingen for biokirurgi og kirurgisk teknologi i forbindelse med sektionen for biomolekylær medicin til sikker brug af prøver og maskiner. Det vil også have en klinisk styregruppe til at vurdere fremskridt, kliniske resultater, sikkerhed og rettidig afslutning af arbejdet.

To separate kliniske grupper vil blive rekrutteret til dette forsøg. Den første vil være de patienter, der gennemgår elektive procedurer, den anden vil være dem, der gennemgår akutte procedurer. Hver af disse grupper vil indeholde underkategorier af kliniske tilstande, som undersøgelsen vil fokusere på.

Elektiv kirurgi (n=200):

A. Patienter med cancer. Dette vil omfatte patienter med malignitet i mave-tarm- og tyktarmskanalen (inklusive dem, der er skåret ud ved mikrokirurgi), brystkræft eller solide tumorer i nyrerne.

B. Patienter med godartede tarmsygdomme, der kræver operation f.eks. inflammatorisk tarmsygdom C. Godartede kirurgiske tilstande, normalt opereret i dagkirurgiske omgivelser. Disse vil specifikt være af galdetræet (galdesten) og den forreste abdominalvæg (f.eks. brok operation)

Patienter vil blive rekrutteret, hvis de ses under reglen om 'to ugers' ventetid med mistanke om kræft, til teamet for generel kirurgi, øvre mave-tarm-kirurgi, bryst- og urologikirurgi på St. Mary's hospital i ambulatoriet.

Patienter, der deltager til elektiv indlæggelseskirurgi under de generelle, øvre GI- eller brystkirurgi-teams på St. Mary's hospital, London, vil blive rekrutteret på klinikken før indlæggelsen.

Akut kirurgi (n=200)

Patienter, der præsenterer for ulykker og nødsituationer under vagtteamet for almen kirurgi, vil blive rekrutteret til denne undersøgelsesgruppe. Denne studiegruppe vil have følgende undergrupper:

A. Akutte mavesmerter i henhold til den tidligere etiske godkendelse B. Patienter med akut sepsis, der menes at være af kirurgisk oprindelse. C. Patienter, der lider af større traumer med en skadesgrad på >15, flere skader, som kræver operation eller som har >1 organsystem, der er svigtet, eller som er indlagt på intensivafdelingen.

Ekskluderingskriterier:

Alle patienter under 18 år Alle patienter, der er gravide Patienter, der modtager Advanced Life Support ved hjerte-lunge-redning ved ankomst til hospitalet.

Patienter med fremskreden cancer er kun egnet til palliativ behandling ved fremlæggelse for det kliniske team.

Patienter, der for første gang præsenterer andre kendte maligniteter, som de modtager behandling for, f.eks. Prostatacancer Patienter, der allerede er rekrutteret til andre kliniske undersøgelser.

Denne undersøgelse vil blive opdelt i to separate faser:

Præklinisk arbejde:

Præklinisk arbejde for biofluidanalyse ved elektive og akutte kirurgiske indlæggelser er allerede udført i både dyre- og menneskestudier i Magic Angle Spinning (MAS)-1H NMR (også kendt som solid state NMR, da vævet ikke kræver forberedelse), MS og Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)-MS. Prøver fra tidligere undersøgelser opnået under etisk godkendelse vil blive analyseret ved hjælp af disse teknikker til metodisk optimering. Dette vil indebære metabonomisk og metagenomisk profilering af prøver af tyktarmskræft (Ethics Ref: 07/H0712/112 og 06/Q0403/16) og fra prøver taget fra patienter med akut pancreatitis og den akutte abdomen (Ethics Ref: 05/Q0103/20) .

Ikke væsentlige (dvs. Godartet eller patologisk normalt væv), der er udskåret og skal forbrændes taget fra samtykkende patienter under rutinekirurgi, vil blive indsamlet til analyse ved: Massespektrometri af røgfaner indsamlet fra en række elektrokauteriseringsanordninger. Dette vil tillade optimering af MS-protokoller, og det vil definere de kemiske parametre for normalt væv og for forskellige vævstyper.

b. Ondartet væv udskåret fra bryst-, tyktarms- og øvre GI-kræft vil blive testet for dets evne til at påvise normal og ondartet sygdom ved brug af den intelligente kniv ex vivo. Dette vil blive udført under vejledning af histopatologer, og det vil ikke forstyrre patologisk stadieinddeling eller behandling af cancer.

Udvikling af translationel software til analytisk fortolkning af komplekse biokemiske metadata af ikke-videnskabeligt personale vil blive udviklet ved hjælp af disse data. Dette arbejde vil bruge de nuværende kliniske databaser for intensiv pleje.

Klinisk arbejde:

Målet er, at teknologien skal være let anvendelig til patienter, der skal opereres inden for NHS. Derfor vil patienter blive rekrutteret fra to kirurgiske veje:

Acute Care: Patientrekruttering

Patienter vil blive rekrutteret, mens de er i ulykke og nødsituation. Kun patienter indlagt via denne vej vil være berettiget til undersøgelse. Patienterne vil få udleveret et informationsark, og patienten vil stå i 30 minutter for at overveje undersøgelsen. Samtykke vil blive taget privat af en tilstrækkeligt kvalificeret og uddannet person. Når der gives samtykke, vil patienterne blive bedt om at udfylde et spørgeskema for at give medicinsk og kirurgisk historie og metaboliske oplysninger, der kan påvirke resultaterne.

Det vil i nogle tilfælde ikke være muligt at opnå samtykke, da patienter kan være bevidstløse eller ude af stand til at give samtykke på grund af skade. I disse tilfælde vil der blive udtaget prøver, og når patienten kommer til bevidsthed og kapacitet vil der blive udtaget formelt samtykke. Hvis patienten på dette stadium angiver, at de ikke ønsker at blive inkluderet i undersøgelsen, vil deres prøver blive trukket tilbage. I tilfælde af en patients død vil prøverne blive inkluderet i undersøgelsen. Dette skyldes, at disse tests evne til at forudsige dødelighed er et primært slutpunkt.

Elektiv pleje: Patientrekruttering

Patienter vil blive rekrutteret i ambulatoriet, hvor det er muligt, for at sikre, at de har tilstrækkelig tid til at tage de kliniske oplysninger om bord og give samtykke. Vi tager prøver af patienter ved deres indlæggelse på hospitalet til behandling, efter at beslutningen om operation er truffet.

Prøvesamling:

Prøver vil blive indsamlet på fastsatte tidspunkter under patientrejsen i begge tilfælde. Prøver vil blive udtaget samtidig med standard kliniske undersøgelser for at minimere ubehag for patienten, og de vil ikke blive taget ud over standard prøvetider forhindrer unødvendig undersøgelse for patienten. Prøveindsamling vil blive koordineret med det kliniske biokemiske team på St. Mary's hospital, hvor det er muligt, for at forhindre unødvendig og tidskrævende prøvetagning.

Før operation:

Plasma- og urinopsamling:

1. Ved deres ankomst til ulykke og nødsituation. Hver 24. time i varigheden af ​​deres indlæggelse eller indtil operation, udskrivning eller behandling defineret som kirurgisk, radiologisk eller invasiv terapeutisk intervention.

Hvis patienten forbliver på hospitalet til længerevarende genoptræning eller ikke-kirurgisk behandling, vil der blive taget prøver ugentligt indtil udskrivelsen.

Afføringsprøve

Første afføring efter ankomst i A+E. Præoperativ og præparat tarmprøve før operation. Dette vil blive givet enten på klinikken eller på afdelingen.

Indsamling af vævsprøver

Præoperativ biopsi

I tilfælde af at patienter sendes til rutinemæssig endoskopi eller biopsi, vil der blive taget prøver af væv til metabonomisk analyse.

b. Intraoperativt.

Analyse af røgfaner af MS vil blive udført for hvert enkelt tilfælde. Dette vil ikke forstyrre standardoperationen, og den opererende kirurg vil ikke blive bedt om at træffe en beslutning baseret på data fra eksperimentet. I tilfælde af kræftresektioner vil vævsprøver blive indsamlet i overensstemmelse med principperne for onkologisk kirurgi. I tilfælde af brystkirurgi vil sentinel-lymfeknuder også blive høstet og analyseret ved NMR. Under kolorektal kirurgi vil væv fra mesorectum blive taget til analyse fra standardopsamlingssteder og i øvre GI-kræftresektioner vil lignende principper gælde for prøveudtagning. I akutte eller nødsituationer vil der også blive taget væv fra områder af væv, der menes at være i risiko for iskæmi (f. anastomotiske steder, hvor tarmen skal forbindes).

Afføring og tyndtarmsspildevand vil blive høstet på operationstidspunktet, så der også kan redegøres for virkningen af ​​operationen på tarmens mikrobielle økosystem.

c. Post operativ.

Urin og plasma udtages dagligt postoperativt i overensstemmelse med gældende klinisk praksis i den første uge. Hvor det overhovedet er muligt, vil der ikke blive indsamlet ekstra prøver ud over dem, der er udtaget af det kliniske personale.

Der vil også blive indsamlet afføringsprøver. Den første afføring vil blive indsamlet efter operationen, og derefter hver bevægelse indtil den første uge er afsluttet, og derefter ugentligt efter dette.

Den første bevægelse fra stomi / ileostomi: Hvis stomien er placeret, vil der blive taget daglige prøver i den første uge.

Ugentlige prøver vil derefter blive indsamlet indtil udledning.

I tilfælde af at en patient vender tilbage til teatret, vil prøvetagningssekvensen begynde igen.

Alle kliniske data vil blive registreret under patientopholdets varighed. Dette vil referere til præoperativ information og vurdering, hvor det er muligt, fysiologiske data, radiologiske fund, klinisk biokemi, kirurgisk og klinisk resultat og opholdets længde. Dette vil være anonymt og kodet.

Ved udskrivelse vil patienter blive købt tilbage til klinikken efter 8 uger til klinisk vurdering i henhold til rutineanalysen. Prøver af urin, blod og afføring vil blive taget på dette tidspunkt. Onkologiske patienter vil blive fulgt op i fem år i henhold til onkologisk protokol på St. Mary's Hospital Paddington.