Kirurgisk metabolsk fenotyping longitudinell evalueringsstudie (SaMPLE)

Et systemperspektiv kan forbedre kirurgisk beslutningstaking både før og etter operasjonen i sanntid. Spesifikt antar vi at det kan gi diagnostisk og prognostisk informasjon av viktighet som er mer nøyaktig enn dagens biokjemiske tilnærminger. Dette er fordi det står for viktig miljøpåvirkning på kirurgisk utfall som farmakoterapi og tarmmikrobiota.

Den sekundære hypotesen er at denne tilnærmingen kan gi sanntids molekylær tilbakemelding til operatøren under operasjonen om vevstype og patologi.

Dette arbeidet vil derfor trenge å studere pasienter som opereres under en rekke forskjellige tilstander og tilstander, og ved ulike typer kirurgiske inngrep. Det er kjent at pasienter med for eksempel kreft har ganske andre stoffskiftebehov enn de uten. Dette har betydelige implikasjoner for utviklingen av personaliserte håndteringsstrategier for pasienter med kreft som gjennomgår kirurgi. Det er viktig at denne studien definitivt beviser at teknologien er i stand til å lage en beskrivelse mellom pasienter med signifikant forskjellige sykdomstilstander og også at den kan skille dette fra typen og omfanget av den kirurgiske prosedyren som utføres og tidspunktet for operasjonen. Derfor vil dette arbeidet involvere et heterogent pasientkull.

Studere design:

Denne studien vil være gjenstand for forskningsstyringsstrukturer gitt internt i avdelingen for biokirurgi og kirurgisk teknologi i forbindelse med seksjonen for biomolekylær medisin for sikker bruk av prøver og maskiner. Den vil også ha en klinisk styringskomité for å vurdere fremdriften, kliniske utfall, sikkerhet og rettidig fullføring av arbeidet.

To separate kliniske grupper vil bli rekruttert til denne studien. Den første vil være de pasientene som gjennomgår elektive prosedyrer, den andre vil være de som gjennomgår akutte prosedyrer. Hver av disse gruppene vil inneholde underkategorier av kliniske tilstander som studien vil fokusere på.

Elektiv kirurgi (n=200):

A. Pasienter med kreft. Dette vil inkludere pasienter med malignitet i mage- og tarmkanalen (inkludert de som er skåret ut ved mikrokirurgi), brystkreft eller solide svulster i nyrene.

B. Pasienter med godartede sykdommer i tarmen som krever kirurgi f.eks. inflammatorisk tarmsykdom C. Godartede kirurgiske tilstander, vanligvis operert i dagkirurgi. Disse vil spesifikt være av galletreet (gallesteiner) og den fremre bukveggen (f.eks. Brokkoperasjon)

Pasienter vil bli rekruttert hvis de blir sett under "to ukers"-venteregelen med mistenkt kreft for teamene for generell kirurgi, øvre GI-kirurgi, bryst- og urologikirurgi ved St. Mary's hospital i poliklinisk miljø.

Pasienter som deltar på elektiv stasjonær kirurgi under teamene for generell, øvre GI eller brystkirurgi ved St. Mary's hospital, London, vil bli rekruttert ved klinikken før innleggelse.

Akutt kirurgi (n=200)

Pasienter som møter til Ulykke og nødstilfelle under behandling av det generelle vaktholdet for kirurgi vil bli rekruttert til denne studiegruppen. Denne studiegruppen vil ha følgende undergrupper:

A. Akutte magesmerter, i henhold til forrige etiske godkjenning B. Pasienter med akutt sepsis antatt å være av kirurgisk opprinnelse. C. Pasienter som lider av store traumer med en skadesgrad på >15, flere skader, som krever kirurgi eller som har >1 organsystem som er sviktet eller som er innlagt på intensivavdelingen.

Ekskluderingskriterier:

Alle pasienter under 18 år Alle pasienter som er gravide Pasienter som mottar Advanced Life Support ved hjerte-lungeredning ved ankomst til sykehus.

Pasienter med avansert kreft er kun egnet for palliativ behandling ved presentasjon for det kliniske teamet.

Pasienter som for første gang har andre kjente maligniteter som de får behandling for, f.eks. Prostatakreft Pasienter som allerede er rekruttert til andre kliniske studier.

Denne studien vil bli delt inn i to separate faser:

Preklinisk arbeid:

Preklinisk arbeid for biofluidanalyse ved elektive og akutte kirurgiske innleggelser er allerede utført i både dyre- og menneskestudier i Magic Angle Spinning (MAS)-1H NMR (også kjent som solid state NMR da vevet ikke krever forberedelse), MS, og Matrix Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)-MS. Prøver fra tidligere studier oppnådd under etisk godkjenning vil bli analysert ved hjelp av disse teknikkene for metodisk optimalisering. Dette vil innebære metabonomisk og metagenomisk profilering av tykktarmskreftprøver (Ethics Ref: 07/H0712/112 og 06/Q0403/16) og fra prøver tatt fra pasienter med akutt pankreatitt og akutt abdomen (Ethics Ref: 05/Q0403/20) .

Ikke nødvendig (dvs. Godartet eller patologisk normalt vev) som er skåret ut og skal forbrennes tatt fra samtykkende pasienter under rutinekirurgi, vil bli samlet inn for analyse ved: Massespektrometri av røykplymer samlet fra en rekke elektrokauteriseringsenheter. Dette vil tillate optimalisering av MS-protokoller og det vil definere de kjemiske parameterne for normalt vev og for ulike vevstyper.

b. Ondartet vev skåret ut fra bryst-, tykktarms- og øvre GI-kreft vil bli testet for sin evne til å oppdage normal og ondartet sykdom ved bruk av den intelligente kniven ex vivo. Dette vil bli utført under veiledning av histopatologer, og det vil ikke forstyrre patologisk iscenesettelse eller behandling av kreft.

Utvikling av translasjonsprogramvare for analytisk tolkning av komplekse biokjemiske metadata av ikke-vitenskapelige ansatte vil bli utviklet ved hjelp av disse dataene. Dette arbeidet vil bruke dagens kliniske databaser for intensivbehandling.

Klinisk arbeid:

Målet er at teknologien skal være lett anvendelig for pasienter som skal opereres innenfor NHS. Derfor vil pasienter rekrutteres fra to kirurgiske veier:

Akuttbehandling: Pasientrekruttering

Pasienter vil bli rekruttert mens de er i ulykke og beredskap. Kun pasienter innlagt via denne ruten vil være kvalifisert for studieinkludering. Pasientene vil få et informasjonsark og pasienten får stå i 30 minutter for å vurdere studien. Samtykke vil bli tatt privat, av en tilstrekkelig kvalifisert og opplært person. Ved samtykke vil pasienter bli bedt om å fylle ut et spørreskjema for å gi medisinsk og kirurgisk historie, og metabolsk informasjon som kan påvirke resultatene.

Det vil i enkelte tilfeller ikke være mulig å innhente samtykke da pasienter kan være bevisstløse eller ute av stand til å samtykke på grunn av skade. I disse tilfellene vil det bli tatt prøver, og når pasienten kommer til bevissthet og kapasitet vil det bli tatt formelt samtykke. Hvis pasienten på dette stadiet sier at de ikke ønsker å bli inkludert i studien, vil prøvene deres bli trukket tilbake. Ved en pasients død vil prøvene inngå i studien. Dette er fordi kapasiteten til disse testene til å forutsi dødelighet er et primært endepunkt.

Elektiv omsorg: Pasientrekruttering

Pasienter vil bli rekruttert i poliklinisk setting der det er mulig for å sikre at de har tilstrekkelig tid til å ta med seg den kliniske informasjonen og samtykke. Vi tar prøver av pasienter ved innleggelse på sykehus for behandling etter at beslutning om operasjon er tatt.

Prøvesamling:

Prøver vil bli samlet inn på fastsatte tidspunkter under pasientreisen i begge tilfeller. Prøver vil bli tatt samtidig med standard kliniske undersøkelser for å minimere ubehag for pasienten, og de vil ikke bli tatt utover standard prøvetider forhindrer unødvendig undersøkelse for pasienten. Prøveinnsamling vil bli koordinert med det kliniske biokjemiteamet ved St. Mary's hospital der det er mulig for å forhindre unødvendig og tidkrevende prøvetaking.

Før operasjon:

Plasma- og urinsamling:

1. Ved deres ankomst til Ulykke og beredskap. Hver 24. time i løpet av innleggelsen eller frem til operasjon, utskrivning eller behandling definert som kirurgisk, radiologisk eller invasiv terapeutisk intervensjon.

Dersom pasienten forblir på sykehus for langvarig rehabilitering eller ikke-kirurgisk behandling, vil det bli tatt prøver ukentlig frem til utskrivning.

Avføringsprøve

Første avføring etter ankomst i A+E. Preoperativ og pre-tarmforberedende prøve før operasjon. Dette vil bli gitt enten på klinikken eller på avdelingen.

Innsamling av vevsprøver

Preoperativ biopsi

I tilfelle pasienter sendes til rutinemessig endoskopi eller biopsi, vil det bli tatt prøver av vev for metabonomisk analyse.

b. Intraoperativt.

Analyse av røykfyr av MS vil bli utført for hvert tilfelle. Dette vil ikke forstyrre standardoperasjonen og operasjonskirurgen vil ikke bli bedt om å ta en avgjørelse basert på dataene fra eksperimentet. Ved kreftreseksjoner vil det bli tatt vevsprøver i tråd med prinsippene for onkologisk kirurgi. Ved brystkirurgi vil også vaktpostlymfeknuter høstes og analyseres ved NMR. Ved kolorektal kirurgi vil vev fra mesorectum bli tatt for analyse fra standard oppsamlingssteder og ved øvre GI-kreftreseksjoner vil tilsvarende oppdragsgivere søke om prøvetaking. I akutte eller nødsituasjoner vil vev også bli tatt fra områder av vev som antas å være utsatt for iskemi (f. anastomotiske steder der tarmen skal sammenføyes).

Avføring av avføring og tynntarm vil bli høstet på operasjonstidspunktet, slik at effekten av kirurgi på tarmens mikrobielle økosystem også kan gjøres rede for.

c. Post operativ.

Urin og plasma vil bli tatt daglig postoperativt i tråd med gjeldende klinisk praksis den første uken. Der det er mulig, vil det ikke bli samlet inn ekstra prøver utover de som er tatt av det kliniske personalet.

Avføringsprøver vil også bli samlet inn. Den første avføringen vil bli samlet etter operasjonen, og deretter hver bevegelse til den første uken er fullført, og deretter ukentlig etter dette.

Den første bevegelsen fra stomi / ileostomi: Hvis stomien er plassert, vil det bli tatt daglige prøver den første uken.

Ukentlige prøver vil da bli samlet inn frem til utslipp.

I tilfelle at en pasient kommer tilbake til teateret, vil prøvetakingssekvensen starte på nytt.

Alle kliniske data vil bli registrert for varigheten av pasientoppholdet. Dette vil referere til preoperativ informasjon og vurdering der det er mulig, fysiologiske data, radiologiske funn, klinisk biokjemi, kirurgisk og klinisk utfall og liggetid. Dette vil være anonymt og kodet.

Ved utskrivning vil pasienter bli kjøpt tilbake til klinikken etter 8 uker for klinisk vurdering i henhold til rutineanalysen. Prøver av urin, blod og avføring vil bli tatt på dette tidspunktet. Onkologiske pasienter vil bli fulgt opp i fem år i henhold til onkologisk protokoll ved St. Mary's Hospital Paddington.