POPULÄRVETENSKAPLIG SAMMANFATTNING (PVS)
Projektets namn
Kan den svåra inflammationen och lungskada påverkas under ventilatorbehandling i en akut lungsviktmodell? En grismodell
Identifierare för PVS
NTS-SE-723874 v.2, 28-06-2024
Nationell identifierare för PVS
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Land
Sverige
Språk
sv
Inlämning till EU
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ja
Projektets varaktighet i månader.
60
Nyckelord
andningssvikt
acute respiratory distress syndrom
inflammation
ventilatorbehandling
Projektets syfte(n)
Grundforskning: Andningsorganen
Projektets mål och förväntade nytta
Beskriv projektets mål (de vetenskapliga frågorna, eller de vetenskapliga/kliniska behov som ska mötas).
I detta projekt vill vi undersöka hur den allvarlig inflammationen kan påverkas hos ventilatorbehandlade patienter. Vi kommer därför att undersöka de följande punkter: 1. Effekten som ventilatorbehandling och antinflammatoriska läkmedel har på lunginflammationen Ventilatorbehandling är livräddande, men kan i sig orsaka skador eftersom ventilatorn blåser in luft/syrgas med relativt höga tryck i den (ibland) redan skadade lungan och kan då förvärra lunginflammationen som, via blodet, kan sprida sig och negativt påverka andra organsystem och bidra till att en multipel organsvikt uppstår. Det är oftast inte lungsvikten i sig som orsakar döden hos svår sjuka ARDS patienter utan den multipla organsvikten och svår inflammation, där ventilatorbehandlingen kan vara en bidragande orsak. Eftersom ARDS kan orsakas av många olycka tillstånd, har tyvärr ARDS inga effektiva farmakologiska och icke-farmakologiska behandlingar ännu. Vi vill därför noggrann undersöka hur olike behandlingsstrategier påverkar ARDS-sjukdomsförlopp med hjälp av monitorering av flera organsystem, radiologi och histologi. 2. Påverkan av ventilatorbehandling på hjärna och andra organ. Hjärna och njuren kan listas bland de organen som påverkas av ventilatorbehandling och akut respiratorisks svikt. Delvis på grund av inflammation men, möjligtvis, även på grund av den positiva tryck som ventilatorbehandling utvecklar in i thorax och som motverkar det normala blodåterflödet från hjärna till hjärta. Denna påverkan på hjärna som orsakas av ventilator och lungskada är för det mesta inte undersökt. 3. Spontanandning och en kontrollerad utandning Resultat från våra föregående studier visar att under spontanandning (där ventilatorn hjälper patienten att andas men patienten själv styr andningen) bromsar mellangärdet (också kallat som diafragma) utandningen och minskar lungkollaps. Detta tyder på att egenandning är positivt och att under kontrollerad ventilation, denna bromsning på utandning försvinner och lungor och andra organ påverkas. I detta forskningsprojekt vill vi se om assisterad utandning minskar inflammationen.
Vilken nytta kan projektet medföra? Vilka vetenskapliga framsteg kommer att nås, hur kan människor, djur eller miljö i förlängningen dra nytta av projektet. I tillämpliga fall, gör åtskillnad mellan kortsiktig nytta (inom projektets löptid) och långsiktig nytta (som kan uppkomma efter att projektet avslutats).
Akut inflammation (så kallad acute repiratory distress syndrome, ARDS) i lungan är ett vanligt och allvarligt sjukdomstillstånd som kräver avancerad ventilatorbehandling. Ca 3000 svenskar drabbas av detta tillstånd årligen med en dödlighet på ca 30-40%. Sjukdomstillståndet uppstår efter stora operationer t.ex. hjärtkirurgi och transplantationer, efter stora olycksfall och vid blodförgiftning. Lungorna blir allvarligt inflammerade och faller delvis samman och det venösa blodet som kommer in i lungor kan inte optimalt träffa syresatt luft och syresätta sig. Behandling av allvarlig sjuka ARDS patienter är ständig utmaning i daglig intensivvård verksamhet och har tyvärr ingen effektiv farmakologisk behandling ännu. Dessutom, i Sverige respiratorbehandlas varje år ca 15-20.000 patienter på intensivvårdsavdelning (IVA). Det är mycket angelägen forskningsfråga att inhämta kunskaper om inflammation utveckling och hur detta kan påverkas av läkemedel och ventilator inställningar. Positivt utfall av försökets olika delar kommer att kunna leda till 1. säkrare respiratorvård och mindre inflammation med mindre direkta biverkningar 2. högre överlevnad 3. bättre lungfunktion för överlevande
Skador som kan förutses
Vilka försöksåtgärder kommer djuren vanligtvis att utsättas för (t.ex. injektioner, kirurgiska ingrepp)? Ange försöksåtgärdernas antal och varaktighet.
Djuren sövs direkt efter ankomst genom en injektion i nacken som de oftast inte visar att de märker. Sedan försätts de i djup narkos som pågår under hela försöket. Under försöken etablerar vi olika typer av lungskador och prövar olika typer av behandlingar som nya respiratorprinciper/inställningar delvis i kombination med tillförsel av kända antiinflammatoriska läkemedel som påverkar lungor och blodkärl. Som ventilatorbehandlingsåtgärder kommer bland annat att testas bromsning av utandning, frenikus nervstimulering, vikt på bröstet, samt lägesändringarna. Bland de läkemedlen som förväntas ha effekt på lungfunktion kommer, bland annat antiinflammatoriska läkemedel och inhalerad kväveoxid (iNO) att testas. Vi utför detaljerade fysiologiska mätningar med instrument som anläggs under narkos i luftvägar och blodkärl. Under mätningarna registrerar vi ett flertal värden från respiration och cirkulation samt utför röntgenundersökningar. Allting sker under djup narkos och efter datainsamlingen avlivas djuret, fortfarande i djup narkos.
Vilka typer av påverkan/negativa effekter på djuren kan förutses, till exempel smärta, viktminskning, inaktivitet/nedsatt rörlighet, stress, onormalt beteende, och hur lång är varaktigheten av dessa effekter?
Detta är ett terminalt försök och djuret avlivas under djup narkos. Djuren är sövda, fria från smärta och övervakade under hela försöket. Det enda obehag som djuret kan uppleva är ett stick bakom örat från injektionen vid anestesistarten, vilket troligtvis ger mindre stress än vad djuret skulle ha upplevt som de produktionsdjur som de är uppfödda till.
Vilka arter och hur många djur förväntas användas? Vilka är de förväntade svårhetsgraderna och hur många djur omfattas av varje svårhetsgrad (specificera antal per art)?
Arter
Totalt antal
Uppskattat antal per svårhetsgrad
Terminal
Ringa svårhet
Måttlig svårhet
Avsevärd svårhet
Svårhetsgrad på nationell skala
Gris (Sus scrofa domesticus)
200
200
0
0
0
0
Vad kommer att hända med djuren som hålls vid liv i slutet av försöket?
Arter
Uppskattat antal djur som ska återanvändas, återföras till livsmiljö/djurhållningssystem eller som ska utplaceras
Återanvänds
Återförs
Utplaceras
Ange skälen för djurens planerade öde efter försöket.
Djuren väcks aldrig för att undvik lidande.
Tillämpning av 3R-principen
1. Ersättning
Ange vilka djurfria alternativ som finns tillgängliga på detta område och varför de inte kan användas för projektets ändamål.
Alternativa metoder bedöms inte lämpliga i detta skede. In-vitro modeller eller s.k. bänktest är inte möjliga, då både lungskada utgör komplexa tillstånd med interaktioner mellan flera organsystem, inte minst respiration och cirkulation. Patienterna ligger på intensivvårdsavdelningar med avancerade respiratorinställningar och vi kan inte värdera effekten om denna åtgärd påverkar lungskadan. Dessutom är dessa patienter medvetslösa och kan inte själva ge sitt medgivande. Om våra studier på djur är framgångsrika kan dock resultaten användas för att justera respiratorn på dessa patienter. Gris är en av de bästa djurmodellerna för studier inom bl.a. lungfysiologi. Den respiratororsakade lungskadan hos gris har samma histologiska och funktionella bild som hos patienter. Grisar har en lungfysiologi och storlek som påminner om människans, vilket också gör att resultaten kan med större sannolikhet (än vad som gäller smådjur) kan överföras till att gälla patienter.
2. Begränsning
Förklara hur antalet djur för detta projekt fastställdes. Beskriv vilka åtgärder som har vidtagits för att minska antalet djur som ska användas, och vilka principer som tillämpas för att utforma studier. I förekommande fall, beskriv vilka metoder som kommer att användas i hela projektet för att minimera antalet djur som används, i enlighet med vetenskapliga mål. Dessa metoder kan omfatta exempelvis pilotstudier, datormodellering, gemensamt utnyttjande av vävnader och återanvändning.
Vi håller våra mätmetoder och våra försök så vältrimmade som möjligt, så att spridningen i mätningarna hålls låga och så få djur som möjligt behöver användas. I första hand planeras försöken så att individerna blir sina egna kontroller vilket håller nere antal djur som behövs statistiskt sett. Vi kommer också att kombinera flera studieprotokoll i samma individer där så är möjligt.
3. Förfining
Ge exempel på specifika åtgärder (t.ex. ökad övervakning, postoperativ vård, smärtlindring, träning av djur) som kommer att vidtas i samband med försöken för att minimera hälsokostnader (skador) hos djuren. Beskriv mekanismerna för att ta fram nya förfiningstekniker under projektets livstid.
Grisarna sövs direkt när de anländer och hålls i djup narkos genom hela försöket till och med avslutet med avlivning. Narkosdjup och alla andra funktioner övervakas av utbildad personal och den tekniska övervakningsutrustningen är helt modern och identisk med vad som finns i klinisk intensivvård. Möjliga modifieringar och/eller förbättringar som upptäcks under studierna kommer att tillämpas framåt i projektet.
Förklara valet av art och de relaterade utvecklingsstadierna
Vi väljer gris för att de är tillräckligt stora för att kunna använda den utrustning från sjukvården vi vill förbättra. Grisarnas anatomi och fysiologi är mer lik människans än hos mindre djur vilket är avgörande för att kunna utvärdera effekten av respiratorbehandling.
Projekt valt för utvärdering i efterhand (UE)
Projekt valt för UE?
nej
Tidsfrist för UE
Skäl till utvärdering i efterhand
Inbegriper försök i kategorin avsevärd svårhet
Icke-mänskliga primater används
Annat skäl
Förklaring av annat skäl till utvärdering i efterhand
Kompletterande fält
Nationellt fält 1
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 2
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 3
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 4
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Nationellt fält 5
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets startdatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets slutdatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Projektets godkännandedatum
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 1
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 2
Fältet kommer inte att offentliggöras.
ICD-kod 3
Fältet kommer inte att offentliggöras.
Länk till tidigare version av PVS som inte finns i EU-kommissionens system