Chirurgische metabolische fenotypering Longitudinale evaluatiestudie (SaMPLE)

Een systeemperspectief kan de chirurgische besluitvorming zowel voor als na de operatie in realtime verbeteren. Concreet veronderstellen we dat het diagnostische en prognostische informatie van belang kan opleveren die nauwkeuriger is dan de huidige biochemische benaderingen. Dit komt omdat het verantwoordelijk is voor belangrijke omgevingsinvloeden op de chirurgische uitkomst, zoals farmacotherapie en de darmmicrobiota.

De secundaire hypothese is dat deze benadering tijdens de operatie real-time moleculaire feedback kan geven aan de operator over weefseltype en pathologie.

Dit werk zal daarom patiënten moeten bestuderen die een operatie ondergaan onder een reeks verschillende omstandigheden en toestanden, en met verschillende soorten chirurgische ingrepen. Het is bekend dat patiënten met kanker bijvoorbeeld heel andere metabolische vereisten hebben dan degenen zonder. Dit heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van gepersonaliseerde behandelstrategieën voor patiënten met kanker die een operatie ondergaan. Het is essentieel dat deze studie definitief bewijst dat de technologie in staat is om een ​​beschrijving te maken tussen patiënten met significant verschillende ziektetoestanden en ook dat het dit kan onderscheiden van het type en de omvang van de chirurgische ingreep die wordt uitgevoerd en de timing van de operatie. Daarom zal bij dit werk een heterogeen patiëntencohort betrokken zijn.

Studie ontwerp:

Deze studie zal worden onderworpen aan onderzoeksstructuren die intern worden aangeboden binnen de afdeling Biochirurgie en Chirurgische technologie in samenwerking met de sectie Biomoleculaire geneeskunde voor het veilig gebruik van monsters en machines. Het zal ook beschikken over een klinische stuurgroep om de voortgang, klinische resultaten, veiligheid en tijdige voltooiing van het werk te beoordelen.

Voor deze studie zullen twee afzonderlijke klinische groepen worden aangeworven. De eerste zullen die patiënten zijn die electieve procedures ondergaan, de tweede zullen die zijn die noodprocedures ondergaan. Elk van deze groepen bevat subcategorieën van klinische aandoeningen waarop het onderzoek zich zal richten.

Electieve chirurgie (n=200):

A. Patiënten met kanker. Dit omvat patiënten met een maligniteit van het maagdarmkanaal en de dikke darm (inclusief degenen die zijn verwijderd door middel van microchirurgie), kanker van de borst of solide tumoren van de nier.

B. Patiënten met goedaardige darmziekten die een operatie vereisen, b.v. inflammatoire darmaandoening C. Goedaardige chirurgische aandoeningen, meestal geopereerd in een dagoperatieve setting. Dit zijn met name de galwegen (galstenen) en de voorste buikwand (bijv. Hernia-operatie)

Patiënten zullen worden geworven als ze onder de wachtregel van 'twee weken' worden gezien met verdenking op kanker voor de teams algemene chirurgie, gastro-intestinale chirurgie, borst- en urologiechirurgie in het St. Mary's Hospital in de poliklinische setting.

Patiënten die aanwezig zijn voor electieve intramurale chirurgie onder de algemene, bovenste GI- of borstoperatieteams in het St. Mary's Hospital, Londen, zullen worden gerekruteerd in de pre-opnamekliniek.

Acute chirurgie (n=200)

Patiënten die zich presenteren op de Spoedeisende Hulp onder de hoede van het wachtteam voor algemene chirurgie zullen in deze studiegroep worden gerekruteerd. Deze studiegroep kent de volgende subgroepen:

A. Acute buikpijn, volgens de vorige ethische verklaring B. Patiënten met acute sepsis waarvan wordt aangenomen dat deze van chirurgische oorsprong is. C. Patiënten met een ernstig trauma met een Letselernstscore van >15, meerdere verwondingen, die geopereerd moeten worden of waarbij >1 orgaansysteem is uitgevallen of die zijn opgenomen op de intensive care.

Uitsluitingscriteria:

Alle patiënten jonger dan 18 jaar Alle patiënten die zwanger zijn Patiënten die bij aankomst in het ziekenhuis Advanced Life Support krijgen door middel van cardiopulmonale reanimatie.

Patiënten met gevorderde kanker alleen geschikt voor palliatieve zorg bij presentatie aan het klinisch team.

Patiënten die zich voor het eerst presenteren met andere bekende maligniteiten waarvoor ze worden behandeld, b.v. Prostaatkanker Patiënten die al zijn gerekruteerd voor andere klinische onderzoeken.

Deze studie zal worden opgesplitst in twee afzonderlijke fasen:

Preklinisch werk:

Preklinisch werk voor biovloeistofanalyse bij electieve en acute chirurgische opnames is al uitgevoerd in zowel dier- als mensstudies in Magic Angle Spinning (MAS)-1H NMR (ook bekend als solid state NMR omdat het weefsel niet hoeft te worden voorbereid), MS en Matrix Assisted Laser Desorptie Ionisatie (MALDI)-MS. Monsters van eerdere studies verkregen onder ethische goedkeuring zullen worden geanalyseerd met behulp van deze technieken voor methodologische optimalisatie. Dit omvat metabonomische en metagenomische profilering van monsters van colorectale kanker (Ethics Ref: 07/H0712/112 en 06/Q0403/16) en van monsters genomen van patiënten met acute pancreatitis en de acute buik (Ethics Ref: 05/Q0403/201). .

Niet essentieel (d.w.z. Goedaardig of pathologisch normaal weefsel) dat is weggesneden en moet worden verbrand, wordt afgenomen van patiënten die hiermee instemmen tijdens routinematige chirurgie en wordt verzameld voor analyse door: Massaspectrometrie van rookpluimen verzameld uit een reeks elektrocauterisatieapparaten. Dit zal optimalisatie van MS-protocollen mogelijk maken en het zal de chemische parameters voor normaal weefsel en voor verschillende weefseltypes definiëren.

b. Kwaadaardig weefsel dat is weggesneden uit borst-, colon- en bovenste GI-kankers zal worden getest op zijn vermogen om normale en kwaadaardige ziekten te detecteren door het gebruik van het intelligente mes ex vivo. Dit zal worden uitgevoerd onder begeleiding van histopathologen en het zal de pathologische stadiëring of behandeling van kankers niet verstoren.

Ontwikkeling van translationele software voor analytische interpretatie van complexe biochemische metadata door niet-wetenschappelijk personeel zal worden ontwikkeld met behulp van deze gegevens. Dit werk zal gebruik maken van de huidige klinische databases op de intensive care.

Klinisch werk:

Het doel is dat de technologie gemakkelijk toepasbaar is voor patiënten die een operatie ondergaan binnen de NHS. Daarom zullen patiënten worden gerekruteerd uit twee chirurgische trajecten:

Acute zorg: werving van patiënten

Patiënten zullen worden geworven tijdens Accident and Emergency. Alleen patiënten die via deze route zijn opgenomen, komen in aanmerking voor opname in de studie. Patiënten krijgen een informatieblad en de patiënt krijgt 30 minuten de tijd om over het onderzoek na te denken. Toestemming zal privé worden gegeven door een voldoende gekwalificeerd en opgeleid persoon. Wanneer hiermee wordt ingestemd, wordt patiënten gevraagd een vragenlijst in te vullen om de medische en chirurgische geschiedenis en metabolische informatie die de resultaten kan beïnvloeden, te verstrekken.

In sommige gevallen is het niet mogelijk om toestemming te krijgen, omdat patiënten bewusteloos zijn of niet in staat zijn om toestemming te geven vanwege een verwonding. In deze gevallen zullen monsters worden genomen en wanneer de patiënt bij bewustzijn en capaciteit komt, zal er formele toestemming worden gegeven. Als de patiënt in dit stadium aangeeft niet in het onderzoek te willen worden opgenomen, zullen zijn monsters worden teruggetrokken. In het geval van overlijden van een patiënt worden de monsters in het onderzoek opgenomen. Dit komt omdat het vermogen van deze tests om mortaliteit te voorspellen een primair eindpunt is.

Keuzezorg: werving van patiënten

Patiënten zullen waar mogelijk in de poliklinische setting worden geworven om ervoor te zorgen dat ze voldoende tijd hebben om de klinische informatie in zich op te nemen en toestemming te geven. We zullen patiënten bemonsteren bij hun opname in het ziekenhuis voor behandeling nadat de beslissing tot operatie is genomen.

Voorbeeldverzameling:

In beide gevallen worden er op vaste tijdstippen tijdens de reis van de patiënt monsters genomen. Monsters worden tegelijkertijd met standaard klinische onderzoeken verkregen om ongemak voor de patiënt tot een minimum te beperken, en ze worden niet langer dan de standaard bemonsteringstijden genomen om onnodig onderzoek voor de patiënt te voorkomen. Het verzamelen van monsters zal waar mogelijk worden gecoördineerd met het team voor klinische biochemie in het St. Mary's ziekenhuis om onnodige en tijdrovende bemonstering te voorkomen.

Voor gebruik:

Plasma- en urinecollectie:

1. Bij hun aankomst in Accident and Emergency. Elke 24 uur voor de duur van hun opname of tot een operatie, ontslag of behandeling gedefinieerd als chirurgische, radiologische of invasieve therapeutische interventie.

Als de patiënt in het ziekenhuis blijft voor langdurige revalidatie of niet-chirurgische therapie, zullen er wekelijks monsters worden genomen tot aan het ontslag.

Ontlastingsmonster

Eerste stoelgang na aankomst op de SEH. Monster voor preoperatieve en pre-darmvoorbereiding vóór de operatie. Dit gebeurt in de kliniek of op de afdeling.

Verzameling van weefselmonsters

Preoperatieve biopsie

In het geval dat patiënten worden gestuurd voor routinematige endoscopische of biopsie, worden weefselmonsters genomen voor metabonomische analyse.

b. Intra-operatief.

Analyse van rookpluimen door MS zal per geval worden uitgevoerd. De standaardoperatie wordt hierdoor niet belemmerd en de opererend chirurg wordt niet gevraagd een beslissing te nemen op basis van de gegevens uit het experiment. Bij kankerresecties worden weefselmonsters genomen volgens de principes van oncologische chirurgie. Bij borstoperaties worden ook schildwachtklieren geoogst en geanalyseerd met NMR. Tijdens colorectale chirurgie zal weefsel uit het mesorectum worden genomen voor analyse vanaf standaard verzamelpunten en bij resecties van bovenste GI-kanker zullen vergelijkbare principes gelden voor bemonstering. In acute of noodsituaties zal ook weefsel worden weggenomen uit weefselgebieden waarvan wordt aangenomen dat ze risico lopen op ischemie (bijv. anastomose plaatsen waar de darm moet worden aangesloten).

Het ontlastings- en dunnedarmeffluent wordt verzameld op het moment van de operatie, zodat ook rekening kan worden gehouden met het effect van de operatie op het darmmicrobiële ecosysteem.

c. Postoperatief.

Urine en plasma zullen postoperatief dagelijks worden bemonsterd in overeenstemming met de huidige klinische praktijk gedurende de eerste week. Waar mogelijk zullen er geen extra monsters worden genomen naast de monsters die door het klinisch personeel zijn genomen.

Er worden ook ontlastingsmonsters verzameld. De eerste stoelgang wordt na de operatie verzameld, daarna elke stoelgang tot de eerste week is voltooid, en daarna wekelijks.

De eerste aanleg van een stoma/ileostoma: Indien er een stoma is geplaatst, worden de eerste week dagelijks monsters genomen.

Wekelijkse monsters worden vervolgens verzameld tot aan de lossing.

In het geval dat een patiënt terugkeert naar de operatiekamer, begint de procedure voor het verzamelen van monsters opnieuw.

Alle klinische gegevens worden geregistreerd voor de duur van het verblijf van de patiënt. Dit verwijst waar mogelijk naar pre-operatieve informatie en beoordeling, fysiologische gegevens, radiologische bevindingen, klinische biochemie, chirurgische en klinische resultaten en verblijfsduur. Dit zal anoniem en gecodeerd zijn.

Bij ontslag worden patiënten na 8 weken teruggebracht naar de kliniek voor klinische beoordeling volgens de routinematige analyse. Op dit moment worden er urine-, bloed- en ontlastingsmonsters genomen. Oncologische patiënten zullen gedurende vijf jaar worden gevolgd volgens het oncologieprotocol in St. Mary's Hospital Paddington.