Klinisk fysiologi

Beskrivning av vår forskning

Vår forskning fokuserar på utveckling, validering och tillämpning av avancerade fysiologiska under­sökningar för att förbättra diagnostik, feno­typning, risk­stratifi­ering och upp­följning vid sjukdomar i hjärta, kärl och lungor. Genom att kombinera bild­diagnostik, funktions­mätningar och biomarkörer vill vi bidra till tidigare diagnostik av sjukdom samt vid etablerad diagnos, till en mer detaljerad karakteristering av sjukdoms­påverkan. Detta möjliggör tidigare insatt terapi, individ­anpassad behandling och förbättrad patient­utfall.

Forskargruppen har särskild metodlogisk kompetens inom klinisk fysiologisk diagnostik av hjärt-, kärl- och lung­sjukdomar. Vi använder ett brett spektrum av avancerade tekniker, inklusive eko­kardiografi, magnet­resonans­tomografi och positron­emissions­tomografi av hjärtat, samt ergospirometri (belastningstest med gasutbyte). För lung­fysiologiska analyser använder vi metoder som forcerad oscillations­teknik för att bedöma lungans mekaniska egenskaper, kväve­utsköljning för att mäta ventilations­ojämnhet, utandad kävemonoxid för att utvärdera luftvägs­inflammation, dynamisk och statisk spirometri, samt diffusions­kapacitet för kolmonoxid för att utvärdera gasutbyte. Vidare använder vi ytterligare nya metoder för att studera de perifera luftvägarna, såsom insamling av partiklar från perifera luftvägar i utandad luft (PExA) och karakterisering med nano­partikel­baserad metodik (AiDA) för att analysera storleken av de distala luftutrymmen.

Forskningen omfattar kliniska, populations­baserade och transla­tionella studier, och bedrivs i nära samverkan med kliniska verksamheter vid Akademiska sjukhuset. Vi samarbetar även med andra forskargrupper vid Uppsala universitet, Sveriges lantbruks­universitet samt ett flertal nationella och internationella akademiska forskar­grupper, både inom och utanför Sverige.

Forskningsområden

Lungfunktionsforskning (Andrei Malinovschi)

fokuserar på det kliniska värdet av olika lungfunktions­tekniker vid sjukdomar som astma, KOL och cystisk fibros. Särskild vikt läggs vid:

• tidig diagnos av astma och KOL,
• detektion av småluftvägs­engagemang vid olika lungsjuk­domar,
• användning av kombinationen av funktions­tester och biomarkörer för att förutsäga sjukdoms­utveckling och styra behandling.

Att kartlägga funktionen av de små luftvägarna är metodologiskt utmanande, och det finns ännu ingen etablerad praxis för vilka tekniker som ger mest kliniskt relevant information samt hur dessa metoder bäst kompletterar varandra.

Oscillometri används för att mäta luftvägs­resistans och reaktans vid olika frekvenser under tidal andning och har visat sig mer känslig än spirometri för att detektera påverkan på perifera luftvägar. Vi undersöker metodens kliniska värde i både kohort­studier och populations­baserade sammanhang.

Kvävetutsköljning används för att mäter ventilations­ojämnhet vid lungsjukdom samt ger information om småluftvägs­engagemang.

Partikelanalys i utandningsluft (PExA) möjliggör icke-invasiv bedömning av lokala processer i perifera luftvägar genom att mäta endogena aerosol­partiklar som speglar pågående inflammation, barriär­påverkan eller vävnads­förändring i distala luftvägar. Metoden tillämpas både i experimentella modeller och kliniska patient­studier.

Airspace Dimension Assessment (AiDA) är en nanopartikel-baserad teknik som ger information om dimensionen på de mest perifera luftvägarna och kan användas för att detektera tidiga emfysem­förändringar.

Studier av kväveutsköljning, PeXA och AiDA bedrivs i olika kliniska sammanhang, vid såväl etablerad lungsjukdom som vid misstanke om tidig engagemang av luftvägarna.

FeNO används som icke-invasiv inflammatorisk biomarkör och kombineras i våra studier med andra inflammations- och remodellerings­markörer för att identifiera patienter med ökad risk för sjukdoms­försämring.

Ergospirometri används för att mäta kroppens syreupptag och koldioxid­produktion under fysisk belastning, vilket möjliggör en integrerad analys av samspelet mellan hjärt-, lung- och muskel­funktion. Metoden tillämpas i flera kliniska studier, bland annat för att utvärdera prognostiskt värde vid cystisk fibros och medfödda hjärtfel samt för attmäta effekter av intervention vid cystisk fibros och KOL.

Forskargruppen är aktiv i flera stora forskningsprojekt, inklusive SCAPIS (Swedish CArdioPulmonary bioImage Study) och RHINESSA (Respiratory Health In Northern Europe, Spain and Australia), och driver ett flertal studier inom de ovan nämnda områdena. Vi har etablerade samarbeten med kliniska enheter och forskargrupper inom olika prekliniska och kliniska medicinska forsknings­områden.

Hjärt-kärlforskning

Forskargruppen bedriver forskning inom både strukturell och funktionell hjärt- och kärldiagnostik med målet att förbättra den icke-invasiva karakteriseringen av hjärt- och kärlsjukdomar.

Cardiac imaging (Frank Flachskampf)

Inriktningen på hjärtavbilding omfattar utveckling och validering av bildanalys­metoder, specialiserad mjukvara och fysiologiska parametrar, med särskilt fokus på tekniker som ultraljud (ekokardiografi), magnet­resonans­tomografi (MR) och positron­emissions­tomografi (PET).

Ett centralt forskningsområde är klaff­sjukdomar, såsom aorta- och mitralis­insufficiens, där patienter utan symtom undersöks med ekokardiografi i vila och under fysisk belastning, kompletterat med MR och PET, för att identifiera optimal tidpunkt för kirurgisk intervention.

Forskningen omfattar även kardiomyopatier och infiltrativa tillstånd såsom hjärt­amyloidos och karcinoid­syndrom. Multimodal bild­diagnostik används för att identifiera tidiga tecken på nedsatt funktion.

Epidemiologisk klinisk fysiologisk hjärt-kärlforskning (Pär Hedberg)

Pär Hedberg är docent i klinisk fysiologi och överläkare vid Västmanlands sjukhus i Västerås, med över 25 års klinisk erfarenhet. Hans forskningsfokus ligger på hjärt- och kärlsjukdomarnas epidemiologi och diagnostik, med särskild tonvikt på hjärtfunktion. Han är en av initiativtagarna till och ordförande för SAVa-projektet (Studies of Atherosclerosis in Vastmanland) som startade 2005 och omfattar drygt 1400 patienter med hjärtkärlsjukdom och 850 kontrollpersoner. SAVa syftar till att identifiera nya riskmarkörer och förbättra diagnostiska verktyg för aterosklerossjukdom i klinisk vardag.

Mer information finns på: www.savastudy.se.