Datamodell fra oljeforskning kan hjelpe hjertesyke barn

Forskere skal bruke datamodeller fra oljeforskning for å finne den optimale operasjonen for hjertesyke barn. Dette vil bidra til betydelig økt livskvalitet for disse barna.

Sist oppdatert: 3. feb. 2021
Publisert 1. feb. 2021

- Strømning av blod og olje følger de samme matematiske ligningene. Derfor kan datamodellene vi bruker for å regne på strømning i oljereservoar også brukes til å regne på blodstrøm i kroppen, sier Jan Ludvig Vinningland, forsker i NORCE.

Dette vil kunne hjelpe barn med ettkammerhjerte, og potensialet er stort for andre pasientgrupper etter hvert.

Beslutningsstøtteverktøy for optimalt resultat

Forskerne har valgt denne spesifikke gruppe pasienter ettersom det er et stort behov for bedret beslutningstøtte for denne gruppen. Dette vil gi en helt ny type beslutningsstøtte som vi i dag mangler for å kunne skreddersy behandlingen og oppnå et optimalt og langvarig godt resultat.

- Modellen vår vil kunne gi kirurgene bedre grunnlag for å ta det beste valget. Vi ønsker også etter hvert å utvikle en datamodell som automatisk finner det optimale inngrepet, sier Vinningland.

Barn med ettkammerhjerte

Årlig gjennomføres ca. 600 inngrep for medfødte hjertefeil i Oslo. En del av disse har såkalt ettkammerhjerte, også kalt univentrikulære hjerter. Dette er en samlebetegnelse på mange ulike hjertefeil. Man bruker begrepet i praksis når hjertet bare har ett funksjonelt hjertekammer, hvilket vil si at det andre kammeret mangler eller er så lite at det ikke kan pumpe blod alene til kroppen eller til lungene. Det finnes mange ulike anatomiske varianter.

Hos barn med ettkammerhjerte blander oksygenfattig og friskt blod seg i hjertet. Noe som fører til lav oksygenmetning i blodet som blir pumpet ut i kroppen.

For å bøte på dette blir det oksygenfattige blodet ført utenom hjertet i et Gore-Tex rør og direkte til lungene ved hjelp av Fontan-kirurgi. Blodstrømmen til lungene skjer da passivt, uten hjelp av hjertet, og transporten bør da foregå så motstandsløst som mulig. Detaljer i utformingen kan ha stor betydning for hvor bra sirkulasjonen blir.

- Vår datamodell kan regne ut strømningsmotstanden i dette nye kretsløpet. Med modellen kan vi forutsi effekten av hjerteoperasjoner hos barn og foreslå en optimal utforming. Bedre blodstrøm til lungene øker den fysiske kapasiteten til barnet og bidrar til økt livskvalitet, forteller Vinningland.

Metoden tar utgangspunkt i undersøkelser med MR som allerede er en del av det etablerte behandlingsløpet.

Oppdages tidlig

Ettkammerhjerte kan oppdages før fødsel på ultralydundersøkelse dersom man ser etter hjertefeil. Dersom hjertefeilen ikke er oppdaget før fødselen, vil den kunne oppdages ved nyfødtscreening.

Det er oftest aktuelt med inngrep allerede i nyfødtperioden. Hvert tilfelle er unikt, og mange gjennomgår flere inngrep gjennom barndommen. Det er begrensninger for hva som kan gjøres med et ettkammerhjerte. Man kan for eksempel ikke lage et nytt hjertekammer som erstatning for det som er for lite. De fleste av disse barna får derfor tilbud om Fontan-sirkulasjon.

Stort potensiale

Dersom prosjektets intensjoner lykkes vil man få tilgang til en ny type pasienttilpasset beslutningsstøtte. Denne kan bidra til bedre behandlingsresultater for hjertesyke barn ved bedret fysisk funksjonsnivå og redusert risiko for komplikasjoner.

Det vil også være store muligheter for å overføre og videreutvikle metoden for andre pasientgrupper. Potensialet for samfunnsnytte er stort.

Oslo Universitetssykehus (OUS) har ansvar for operasjoner og kateterbehandling av alle norske barn med hjertefeil. Antallet Fontan-inngrep i ulike stadier ved OUS i løpet av ett år er ca. 20.

Prosjektet «Datamodellering for sikrere hjertediagnostikk» er et samarbeid mellom NORCE, Oslo Universitetssykehus (OUS), Universitetet i Stavanger, og Foreningen for Hjertesyke Barn. Prosjektet er finansiert av Stiftelsen Dam.

Prosjektgruppa består av Henrik Holmstrøm (OUS), Charlotte de Lange (OUS), Henrik Brun (OUS), Ingunn Westvik Jolma (UiS), Jan Ludvig Vinningland (NORCE), Aksel Hiorth (UiS), Knut Erik Teigen Giljarhus (UiS) og Kathrine Rydén Suther (OUS).

Prosjektdeltakerne har lang erfaring fra klinisk arbeid med pasientgruppen, forskning og prosjektgjennomføring. Dette tverrfaglige prosjektet krever høy faglig kompetanse både innen kardiologi, MR-teknikk, fluid dynamikk og numeriske metoder.