Dagens ultralydløsninger for hjerte og hjerne er ikke godt nok tilpasset barns behov. UNG-prosjektet vil gi bedre diagnostiske verktøy, som på et tidligere tidspunkt kan finne markører for sykdom hos unge.
Publisert 02.06.2022
Sist oppdatert 03.06.2022
– UNG-prosjektet handler om å utvikle ultralydløsninger spesielt tilpasset barn, med søkelys på hjerte og hjerne.
Det sier Siri Ann Nyrnes, barnekardiolog ved St. Olavs hospital og postdoktor ved NTNU, og leder for prosjektet «Ny og nyttig Ultralyd for Neste Generasjon (UNG)».
Hjertet er hennes hovedanliggende, og det var der prosjektet startet – med å utvikle en ny metode for å få et mer detaljert bilde av blodstrøm. En hjerteultralydmetode med høy billedrate, som gjør det mulig å forbedre avbildning av blodstrøm og vev i hjertet.
– Den teknikken som vi bruker, ultrarask ultralyd, har vi utviklet videre slik at den også kan brukes til å beregne veggstivhet i hjertet. Veggstivhet er noe som endrer seg ved hjertesykdom, og hjertesykdom over tid kan føre til at det dannes arrvev i hjertet, såkalt
fibrose. Det gjør muskelen mer stiv. Teknikkene for å avbilde blodstrøm mer detaljert, og for å påvise veggstivhet, kan være med på å oppdage nedsatt hjertefunksjon tidligere enn de teknikkene vi har i dag, sier Nyrnes.
Dagens standardteknikker har vist seg ikke å passe like godt for barn som for voksne, spesielt når det gjelder det å påvise svekket diastolisk dysfunksjon, eller nedsatt evne til fylling av hjertet. De nye teknikkene, derimot, er veldig godt egnet til å løse akkurat det
problemet, forteller Nyrnes.
– De retningslinjene som er laget for voksne for å påvise disse tilstandene, viser seg ikke å gjelde for barn. Så vi trenger nye verktøy for å følge dette. Det lever cirka 9000 barn (0-18 år) med medfødt hjertefeil i Norge. Flere og flere med komplekse feil overlever, og gode verktøy for å følge opp disse barna er helt vesentlig, sier hun.
Det er et veldig nært samspill mellom hjerte og hjerne. Hvordan hjertet har det, har alt å si for hvordan hjernen har det. I overvåking av barn med medfødt hjertefeil, og for andre barn med kritisk sykdom (som de som er født veldig prematurt), er muligheten
til å kunne overvåke blodstrøm til hjernen særdeles viktig.
– Der har vi tidligere ikke hatt noen gode verktøy. Vi har måttet stole på indirekte målinger fra for eksempel metningsmåling på fingeren, CO2-måling på huden, eller blodtrykk. Alt er på en måte bare et surrogat, uten at det sier noe om hjernens blodstrøm som vi ønsker å holde stabil. Når du er liten, er hjernen mer
sårbar for endringer, sier Nyrnes.
Det tverrfaglige arbeidet har vært avgjørende for prosjektet, mener prosjektleder Siri Ann Nyrnes (t.h.). Her sammen med Martin Leth-Olsen (f.v.), Lasse Løvstakken og Hans Torp. Foto: Geir Otto Johansen
Tverrfaglig samarbeid
Basert på metodene som ble brukt for å utvikle den avanserte avbildningen av hjertet, fikk professor Hans Torp ideen om teknologien bak en liten probe som nå blant annet benyttes til kontinuerlig monitorering av hjernens blodstrøm hos små barn, NeoDoppler.
– Det tverrfaglige samarbeidet har vært avgjørende, det å stå skulder til skulder med ingeniørene. Ha dem med ut i klinikken, slik at de ser hva vi strever med, hva vi trenger. Det er slik vi får ideene. Det er også et tverrfaglig klinisk miljø, og det har vært viktig, sier Nyrnes.
St. Olav har en sterk tradisjon når det gjelder teknologiutvikling, men også internasjonalt samarbeid er en viktig brikke for å lykkes. Der ligger det muligheter for samarbeid med sentre som har mye større antall pasienter med sjeldne sykdommer.
– Som noen av de medfødte hjertefeilene, for eksempel. Vi har vært heldige og fått med oss barnesykehuset The Hospital for Sick Children i Toronto, Canada. Sammen med
dem fikk vi midler fra Forskningsrådet i fjor, med mål om å bygge en langvarig internasjonal relasjon for å skape god forskning, utdanning og undervisning, sier Nyrnes.
Områder med nytteverdi
Prosjektet publiserte metodeartikkelen på hjerteultralyd med høy billedrate i 2020, der de presenterte de første undersøkelsene og kliniske dataene i pediatri ved bruk av
metoden. Der undersøkte forskerne hvor nøyaktig metoden er i sine
beregninger, hvor mye de kan stole på de ulike strømningsretningene,
og hva som kan hentes ut av den informasjonen de får ut.
– En ting er at vi kan hente ut det visuelle, det som vi ser. Noe annet er at vi kan hente ut kvantitative mål som for eksempel energitap i hjertet ved ulike tilstander, og såkalt vortisitet som sier noe om hvordan blodet har en tendens til å danne blodstrømsvirvler.
I artikkelen så vi på potensielle områder med nytteverdi, sier Nyrnes.
I 2021 publiserte prosjektet de første resultatene, som først og fremst handlet om energitap i hjertet. De sammenlignet friske hjerter med hjerter som hadde volumbelasta høyre hjertekammer.
– Du kan se for deg at folk strømmer inn samme plass. Hvis de krasjer, blir det turbulens. Det vi så, var at der vi har lekkasjer som krasjer sammen, skaper det et energitap og mindre effektiv sirkulasjon. Det er egentlig veldig enkle mekanismer som ligger bak, men vi har ikke klart å vise det fram så tydelig før nå, sier Nyrnes.
Tidlig oppdagelse av sykdom
Prosjektlederen sier de kommer til å ha mye å forske på de kommende årene, og at det de har sett så langt virker svært lovende.
– Både den hjerteteknikken vi bruker og måten vi monitorerer hjerneblodstrøm på, kan bidra til tidlig deteksjon av endring og sykdom, også tilfriskning. Det kan gi oss en
tidlig markør på at noe skjer. Det er også ting som tyder på at vi får ekstra informasjon, sammenlignet med annet utstyr, sier Nyrnes.
Det overordnete målet er bedre diagnostiske verktøy, for å få et bedre helsevesen, og for å gi klinikeren beslutningsstøtte. Nyrnes håper prosjektet skal kunne bidra til trygge
pasientforløp og at det skal føre til bedre utkomme og liv for pasientene, både på lang og kort sikt.
– Dette er noe jeg brenner for. Det er fantastisk artig å jobbe med, og jeg lærer noe nytt hver dag. Det føles veldig meningsfullt. Samtidig er jeg jo kliniker. Jeg jobber mye i klinikken, og ultralyd er mitt viktigste verktøy, hver dag, for å gjøre en god jobb. Det kommer pasientene til gode underveis også, ikke bare til slutt, sier Nyrnes.
Forskningsprosjektet «Ny og nyttig ultralyd for neste generasjon» (UNG) ble startet ved St. Olavs hospital/NTNU i 2019 og har en varighet på seks år. Finansieringskilder: Samarbeidsorganet Helse Midt-Norge, Helse Midt-Norge innovasjonsmidler, Center of Innovative Ultrasound Solutions (CIUS) og Norges forskningsråd (NFR) – INTPART.
UNG-prosjektet har mål om å utvikle og teste skånsom avbildningsteknologi rettet mot barn som er født for tidlig, har medfødte hjertefeil eller andre sykdommer. Den nye ultralydteknologien for hjerteavbildning og hjerneovervåking kan føre til bedre generell pasientovervåkning og behandling.
Prosjektleder: Siri Ann Nyrnes, barnekardiolog St. Olavs Hospital og postdoktor ISB/NTNU. Lokale samarbeidspartnere: Lasse Løvstakken, professor i medisinsk teknologi, og leder av ultralydgruppa, ISB, NTNU. Hans Garman Torp, professor i medisinsk teknologi, ISB, NTNU, m.fl.
PUBLIKASJONER
Nyrnes SA, Fadnes S, Wigen MS, Mertens L, Lovstakken L. Blood Speckle-Tracking Based on High-Frame Rate Ultrasound Imaging in Pediatric Cardiology. J Am Soc Echocardiogr. 2020 Apr;33(4):493-503. e5. doi: 10.1016/j.echo.2019.11.003.
Vik SD, Torp H, Follestad T, Støen R, Nyrnes SA. NeoDoppler: New ultrasound technology for continous cerebral circulation monitoring in neonates. Pediatr Res. 2020 Jan;87(1):95-103. doi: 10.1038/s41390-019-0535-0.
