Kirurgisen metabolisen fenotyypin pitkittäisarviointitutkimus (SaMPLE)

Järjestelmänäkökulma voi parantaa kirurgista päätöksentekoa sekä ennen leikkausta että sen jälkeen reaaliajassa. Erityisesti oletamme, että se voi tarjota tärkeitä diagnostisia ja ennustetietoja, jotka ovat tarkempia kuin nykyiset biokemialliset lähestymistavat. Tämä johtuu siitä, että sillä on merkittäviä ympäristövaikutuksia leikkauksen tulokseen, kuten lääkehoitoon ja suoliston mikrobiotaan.

Toissijainen hypoteesi on, että tämä lähestymistapa voi tarjota reaaliaikaista molekyylipalautetta operaattorille leikkauksen aikana kudostyypistä ja patologiasta.

Tässä työssä on siksi tutkittava potilaita, jotka joutuvat leikkaukseen erilaisissa olosuhteissa ja eri tiloissa sekä erilaisilla kirurgisilla toimenpiteillä. Tiedetään, että esimerkiksi syöpäpotilailla on aivan erilaiset aineenvaihduntatarpeet kuin niillä, joilla ei ole. Tällä on merkittäviä vaikutuksia henkilökohtaisten hoitostrategioiden kehittämiseen leikkauksen saaville syöpäpotilaille. On oleellista, että tämä tutkimus todistaa lopullisesti, että teknologia pystyy tekemään kuvauksen potilaiden välillä, joilla on merkittävästi erilaiset sairaustilat ja että se pystyy myös erottamaan tämän suoritettavan kirurgisen toimenpiteen tyypistä ja laajuudesta sekä leikkauksen ajoituksesta. Siksi tähän työhön liittyy heterogeeninen potilasryhmä.

Opintojen suunnittelu:

Tämä tutkimus tulee olemaan biokirurgian ja kirurgisen teknologian laitoksen sisäisesti tarjottujen tutkimuksen hallintorakenteiden alainen yhdessä Biomolekyylilääketieteen osaston kanssa näytteiden ja koneiden turvallisen käytön varmistamiseksi. Sillä on myös kliininen ohjauskomitea arvioimaan työn edistymistä, kliinisiä tuloksia, turvallisuutta ja työn oikea-aikaista valmistumista.

Tähän tutkimukseen rekrytoidaan kaksi erillistä kliinistä ryhmää. Ensimmäinen koskee potilaita, joille tehdään valinnaisia ​​toimenpiteitä, ja toinen on niitä, joille tehdään hätätoimenpiteitä. Jokainen näistä ryhmistä sisältää kliinisten tilojen alaluokkia, joihin tutkimus keskittyy.

Elektiivinen leikkaus (n=200):

A. Syöpää sairastavat potilaat. Tämä koskee potilaita, joilla on maha-suolikanavan ja kolorektaalisen alueen pahanlaatuinen kasvain (mukaan lukien ne, jotka on leikattu pois mikrokirurgialla), rintasyöpä tai kiinteitä munuaiskasvaimia.

B. Potilaat, joilla on leikkausta vaativia hyvänlaatuisia suolistosairauksia, esim. tulehduksellinen suolistosairaus C. Hyvänlaatuiset kirurgiset tilat, jotka yleensä leikataan päiväkirurgiassa. Nämä ovat erityisesti sappipuusta (sappikivet) ja vatsan etureunasta (esim. Tyräleikkaus)

Potilaat rekrytoidaan, jos heillä on "kahden viikon odotussäännön" mukainen syöpää epäilty syöpä, St. Mary's -sairaalan yleiskirurgian, ylemmän GI-leikkauksen, rinta- ja urologian leikkausryhmiin avohoidossa.

Potilaat, jotka osallistuvat valinnaiseen laitosleikkaukseen Lontoon St. Mary's -sairaalan yleisen, ylemmän GI-ryhmän tai rintaleikkausryhmien alaisuudessa, rekrytoidaan vastaanottoa edeltävälle klinikalle.

Akuutti leikkaus (n = 200)

Potilaat, jotka saapuvat tapaturma- ja ensiapuun yleiskirurgian päivystystiimin hoidossa, rekrytoidaan tähän tutkimusryhmään. Tässä tutkimusryhmässä on seuraavat alaryhmät:

A. Akuutti vatsakipu edellisen eettisen selvityksen mukaisesti B. Potilaat, joilla on akuutti sepsis, jonka uskotaan olevan kirurgista alkuperää. C. Potilaat, jotka kärsivät vakavasta traumasta, joiden vamman vakavuusaste on >15, useat vammat, jotka vaativat leikkausta tai joilla on > 1 elinjärjestelmä, joka on epäonnistunut tai jotka on otettu teho-osastolle.

Poissulkemiskriteerit:

Kaikki alle 18-vuotiaat potilaat Kaikki raskaana olevat potilaat Potilaat, jotka saavat Advanced Life Support -hoitoa kardiopulmonaalisella elvytyksellä sairaalaan saapuessaan.

Potilaat, joilla on pitkälle edennyt syöpä, sopivat vain palliatiiviseen hoitoon esitettäessä kliiniselle ryhmälle.

Potilaat, joilla on ensimmäistä kertaa muita tunnettuja pahanlaatuisia kasvaimia, joihin he saavat hoitoa esim. Eturauhassyöpä Potilaat, jotka on jo rekrytoitu muihin kliinisiin tutkimuksiin.

Tämä tutkimus jaetaan kahteen erilliseen vaiheeseen:

Prekliininen työ:

Biofluidianalyysin prekliinistä työtä valinnaisissa ja akuutissa kirurgisessa vastaanotossa on jo suoritettu sekä eläin- että ihmistutkimuksissa Magic Angle Spinning (MAS)-1H NMR (tunnetaan myös nimellä solid state NMR, koska kudos ei vaadi valmistelua), MS- ja Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)-MS. Aiemmista tutkimuksista saadut näytteet, jotka on saatu eettisen selvityksen perusteella, analysoidaan käyttämällä näitä tekniikoita metodologiseen optimointiin. Tämä edellyttää metabonomista ja metagenomista profilointia paksusuolensyövän näytteistä (etiikkaviite: 07/H0712/112 ja 06/Q0403/16) sekä näytteistä, jotka on otettu potilailta, joilla on akuutti haimatulehdus ja akuutti vatsa (Ethics Ref: 05/Q0403/203) .

Ei välttämätön (esim. Hyvänlaatuiset tai patologisesti normaalit kudokset, jotka on leikattu ja jotka on määrä polttaa rutiinileikkauksen aikana suostuneilta potilailta, kerätään analysoitavaksi: Savupilvien massaspektrometria, joka on kerätty useista sähköpolttolaitteista. Tämä mahdollistaa MS-protokollien optimoinnin ja määrittää kemialliset parametrit normaalille kudokselle ja eri kudostyypeille.

b. Rinta-, paksusuolen- ja yläsuolikanavan syövistä leikatun pahanlaatuisen kudoksen kyky havaita normaalit ja pahanlaatuiset sairaudet testataan älykkään veitsen avulla ex vivo. Tämä tehdään histopatologien ohjauksessa, eikä se häiritse patologista lavastusta tai syöpien hoitoa.

Näiden tietojen avulla kehitetään translaatioohjelmistoa monimutkaisten biokemiallisten metatietojen analyyttiseen tulkintaan ei-tieteellisen henkilöstön toimesta. Tässä työssä käytetään nykyisiä tehohoidon kliinisiä tietokantoja.

Kliininen työ:

Tavoitteena on, että tekniikka on helposti sovellettavissa potilaille, jotka joutuvat leikkaukseen NHS:n sisällä. Siksi potilaat rekrytoidaan kahdelta kirurgiselta reitiltä:

Akuutti hoito: Potilaiden rekrytointi

Potilaita rekrytoidaan onnettomuus- ja hätätilanteen aikana. Vain tätä reittiä pitkin saapuneet potilaat voidaan ottaa mukaan tutkimukseen. Potilaille toimitetaan tietolomake ja potilaalle annetaan 30 minuuttia aikaa harkita tutkimusta. Suostumus otetaan yksityisesti, riittävän pätevän ja koulutetun henkilön toimesta. Suostuessaan potilaita pyydetään täyttämään kyselylomake lääketieteellisen ja kirurgisen historian sekä aineenvaihduntatietojen antamiseksi, jotka voivat vaikuttaa tuloksiin.

Joissakin tapauksissa suostumusta ei voida saada, koska potilaat voivat olla tajuttomia tai eivät voi suostua vamman vuoksi. Näissä tapauksissa otetaan näytteitä, ja kun potilas tulee tajuihinsa ja toimintakykyyn, otetaan virallinen suostumus. Jos potilas tässä vaiheessa ilmoittaa, ettei hän halua osallistua tutkimukseen, hänen näytteensä otetaan pois. Jos potilas kuolee, näytteet otetaan mukaan tutkimukseen. Tämä johtuu siitä, että näiden testien kyky ennustaa kuolleisuutta on ensisijainen päätepiste.

Valinnainen hoito: Potilaiden rekrytointi

Potilaat rekrytoidaan avohoitoon aina kun mahdollista sen varmistamiseksi, että heillä on riittävästi aikaa ottaa vastaan ​​kliiniset tiedot ja antaa suostumus. Otamme potilaista näytteitä sairaalaan ottamisesta hoitoon sen jälkeen, kun leikkauspäätös on tehty.

Esimerkkikokoelma:

Näytteet otetaan molemmissa tapauksissa tiettyinä ajankohtana potilasmatkan aikana. Näytteet otetaan samaan aikaan tavallisten kliinisten tutkimusten kanssa potilaan epämukavuuden minimoimiseksi, eikä niitä oteta tavanomaista näytteenottoaikoja yli, jotta potilaalle ei tehdä tarpeettomia tutkimuksia. Näytteenotto koordinoidaan St. Maryn sairaalan kliinisen biokemian tiimin kanssa mahdollisuuksien mukaan tarpeettoman ja aikaa vievän näytteenoton estämiseksi.

Ennen operaatiota:

Plasman ja virtsan keräys:

1. Heidän saapuessaan Accident and Emergency -tilaan. 24 tunnin välein vastaanoton ajan tai leikkaukseen, kotiutukseen tai kirurgiseksi, radiologiseksi tai invasiiviseksi terapeuttiseksi toimenpiteeksi määriteltyyn hoitoon.

Jos potilas jää sairaalaan pitkittyneen kuntoutuksen tai ei-kirurgisen hoidon vuoksi, näytteet otetaan viikoittain kotiutumiseen saakka.

Ulostenäyte

Ensimmäinen suolen liike A+E:hen saapumisen jälkeen. Näyte ennen leikkausta ja suolen valmistelua ennen leikkausta. Tämä annetaan joko klinikalla tai osastolla.

Kudosnäytteiden kerääminen

Preoperatiivinen biopsia

Jos potilaat lähetetään rutiininomaiseen endoskopiaan tai biopsiaan, kudosnäytteitä otetaan metabonomista analyysiä varten.

b. Intraoperatiivinen.

MS analysoi savupilvet jokaisessa tapauksessa. Tämä ei häiritse normaalitoimintaa eikä leikkauskirurgia pyydetä tekemään päätöstä kokeen tietojen perusteella. Syövän resektioissa kudosnäytteitä kerätään syöpäkirurgian periaatteiden mukaisesti. Rintaleikkauksissa kerätään myös vartioimusolmukkeet ja analysoidaan NMR:llä. Kolorektaalisen leikkauksen aikana mesorectumin kudosta otetaan analysoitavaksi tavallisista keräyspisteistä ja ylemmän maha-suolikanavan syövän resektioissa näytteenottoon sovelletaan samanlaisia ​​periaatteita. Akuuteissa tai hätätilanteissa kudosta otetaan myös kudosalueilta, joiden uskotaan olevan iskemiariskissä (esim. anastomoottiset kohdat, joissa suoli on liitettävä).

Uloste ja ohutsuolen jätevesi kerätään leikkauksen yhteydessä, jotta voidaan ottaa huomioon myös leikkauksen vaikutus suoliston mikrobiekosysteemiin.

c. Postoperaatio.

Virtsa- ja plasmanäytteet otetaan päivittäin leikkauksen jälkeen nykyisen kliinisen käytännön mukaisesti ensimmäisen viikon ajan. Aina kun mahdollista, ylimääräisiä näytteitä ei kerätä kuin ne, jotka kliininen henkilökunta on ottanut.

Myös ulostenäytteitä kerätään. Ensimmäinen suolen liike kerätään leikkauksen jälkeen ja sen jälkeen jokainen liike ensimmäiseen viikkoon saakka ja sen jälkeen viikoittain.

Ensimmäinen liike avanneesta/ileostomiasta: Jos avanne sijoitetaan, näytteet otetaan päivittäin ensimmäisen viikon ajan.

Tämän jälkeen kerätään viikoittain näytteitä kotiuttamiseen saakka.

Jos potilas palaa teatteriin, näytteenotto alkaa uudelleen.

Kaikki kliiniset tiedot tallennetaan potilaan oleskelun ajan. Tämä viittaa ennen leikkausta saatuihin tietoihin ja mahdollisuuksien mukaan arviointiin, fysiologisiin tietoihin, radiologisiin löydöksiin, kliiniseen biokemiaan, kirurgisiin ja kliinisiin tuloksiin ja oleskelun kestoon. Tämä on anonyymi ja koodattu.

Potilaat kotiutettuaan ostetaan takaisin klinikalle 8 viikon kuluttua kliinistä arviointia varten rutiinianalyysin mukaisesti. Tässä vaiheessa otetaan näytteitä virtsasta, verestä ja ulosteesta. Onkologisia potilaita seurataan viiden vuoden ajan onkologian protokollan mukaisesti St. Mary's Hospital Paddingtonissa.