Upresis måling med kamera

Hennes doktorgradsavhandling viser at test-teknikken som har vært brukt på hester i mange år, også kan brukes på mennesker.

– Man fant ganske nylig ut at pusteproblemer hos oss mennesker kan skyldes problemer i de øvre luftveiene, ikke bare i lungene, som man lenge har tenkt. Derfor er forskning på øvre luftveisproblemer under trening ganske nytt. Nå vet vi mer om hva pusteproblemer kan skyldes, men fortsatt vet vi lite om hva som skjer i strupen og hva vi kan gjøre med det.

Hun forklarer at fram til nå har man kun brukt kamera når man studerer luftveiene og strupen hos mennesker.

– Da ser man om det er kollaps av vevet i luftveiene, men hvor mye, blir en forholdsvis subjektiv vurdering. Man vurderer det ut fra en scoringstabell med tre grader av kollaps, men siden man kun benytter det blotte øye, blir vurderingene av det som skjer i strupen, nokså upresis.

Tester hester med presis trykksensor

Når det gjelder hester, har det helt siden 1800-tallet vært anerkjent at pusteproblemene kan komme fra flere steder i luftveiene. Helt siden 1970-tallet har veterinærer undersøkt travhester på tredemølle.

– I likhet med mennesker, setter vi et lite kamera opp i nesen deres for å studere luftveiene. I tillegg plasserer vi en liten trykksensor i luftrøret nedenfor strupen. Ved hjelp av den ser vi hvilket trykk hesten har i luftveien på inn- og ut-pust. Dette er et objektivt mål på hva som skjer i strupen. Er alt ok i luftveiene, viser sensoren normalverdier. Men hvis det er noen vevsstrukturer her som har begynt å kollapse, blir trykket i strupen høyere fordi luftveiene blir smalere, og det plukker sensoren opp, forklarer Fretheim-Kelly.

Stort sett alle luftveisproblemer hos hester behandles med kirurgi, og sensoren vil også gi svar på om operasjonen har hjulpet hesten.

– Når vi tester hesten igjen etter operasjonen, får vi nye trykkverdier, og da ser vi om hesten har blitt bedre eller ikke.

Samarbeid med Haukeland Universitetssjukehus

Ved NMBU Veterinærhøgskolen Dyresykehuset – hest gjennomfører de ukentlig slike tester på travhester.

– Veterinærene får veldig gode svar til både forskning og i den kliniske hverdagen. Målet med denne studien var å slippe å starte helt fra begynnelsen med mennesker, ved å se om denne testen, som er så innarbeidet i veterinærmedisin, kunne overføres til mennesker.

Studien er et samarbeid mellom NMBU Veterinærhøgskolen, Haukeland Universitetssjukehus og Universitetet i Bergen. På Hjerte/lunge test-laben ved Barne- og Ungdomsklinikken på Haukeland har de testet rundt 70 personer ved å ta utgangspunkt i utstyret og erfaringen fra NMBU Veterinærhøgskolen.

– På mennesker bruker vi to sensorer; en nede i luftrøret under strupen og en som sitter over strupen/bak tunga, og så måler vi trykket mens de løper eller sykler. Det vi er interessert i, er hvor mye motstand det er i strupen.

Viktig for forskning innen sportsmedisin

Resultatene indikerer at testen gir like gode svar hos mennesker som hos hester.

– Som oftest er det jo humanmedisinen som leder an, og veterinærene får sine behandlingsmetoder fra humanmedisinen. Men her har veterinærene vært først ute og kommet mye lenger enn humanmedisinen, og jeg er glad for at vi kan overføre kunnskap andre veien denne gangen, sier Fretheim-Kelly.

Hun forklarer at den testen de nå har utviklet, gir verdifull fysiologisk informasjon om hva som skjer i luftveiene under trening, og i hvilken grad øvre luftveisobstruksjon forårsaker økt motstand mot pust.

– Den gjør også at vi bedre kan forstå hva som skjer i strupen når vevet begynner å kollapse. At vi nå har et objektivt mål på tilstanden i luftveiene, er viktig for fremtidig forskning innen blant annet sportsmedisin, sier hun.

Gir svar på om kirurgi hjelper

I tillegg kan testen gi svar på effekten av ulike behandlinger. Fretheim-Kelly legger vekt på at operasjoner i strupen ikke er uten potensielle komplikasjoner, og at man ikke helt kjenner langtidskonsekvensene.

– Derfor bør man være helt sikker før man gjør et inngrep. Det viktigste med denne nye testen er at vi kan se om trykket endrer seg etter kirurgi eller annen behandling, slik at vi er bedre i stand til å si om behandlingen hjelper pasientene eller ikke.

Alle pusteproblemer er ikke astma

Den typiske pasienten Barneklinikken får inn med øvre luftveisbesvær, er en ungdom i starten av tenårene som blir svært andpusten under trening. Det er i denne alderen man gjerne begynner å konkurrere hardere, og flere oppdager at de har problemer med luftveiene under anstrengelse. Mange av disse barna har sykdommen EILO, exercise-induced laryngeal obstruction, og som kan oversettes med anstrengelses-utløst tranghet i strupen.

– Lenge har man i den medisinske verdenen trodd at alle pusteproblemer under anstrengelse skyldes astma, og corticosteroider til inhalasjon brukes derfor mye. Men dersom man har EILO, hjelper ikke dette, og medisinene kan i stedet gi bivirkninger. Når medisiner ikke hjelper og pusteproblemene består, er det mange som slutter med idrett og trening. Selv om du ikke skal bli toppidrettsutøver, vet vi at mosjon er viktig både for den fysiske og psykiske helsen. Så det er denne gruppen vi prøver å hjelpe, sier Fretheim-Kelly.

Kan også hjelpe kols- og astmapasienter

Testing ved hjelp av trykksensorer på mennesker vil imidlertid bli brukt mer til forskning enn til daglige undersøkelser av pasienter.

– Vi mennesker er ikke så enkle å ha med å gjøre som hester. Hestene er ikke så sensitive i strupen, så det er lett å føre sensoren ned i luftrøret deres. Men på mennesker må vi bruke lokalbedøvelse, for vi vet jo alle hvor ubehagelig det er å få noe ned i luftrøret. Derfor er det nok foreløpig mindre sannsynlig at testen vil brukes til å undersøke pasienter i hverdagen, slik vi gjør på hester i klinikken. Men vi kan bruke den for å lære mer om ulike luftveislidelser.

Fretheim-Kelly forteller at kolleger ved Haukeland nå ser på mulighetene for å bruke trykkmålingene også for å hjelpe andre typer pasienter.

– Denne teknikken er overførbar til pasienter med andre type pusteproblemer, for eksempel de med Kols eller astma, slik at vi for eksempel kan få bedre innsikt i hvorfor noen har større problemer enn andre, og effekten av ventilasjonsstøtte eller maskebehandling hos pasienter med svært alvorlig pustebesvær.

Zoe Fretheim-Kelly forsvarte sin avhandling ”From horses to humans: A comparative study developing the first protocol for measuring upper airway pressures in exercising humans” torsdag 16. september 2021 ved NMBU Veterinærhøgskolen, Institutt for sports- og familiedyrmedisin.

Zoe Fretheim-Kelly gjennomførte arbeidet med doktorgraden ved Veterinærhøgskolen, NMBU, Institutt for sports- og familiedyrmedisin.

Hovedveileder: Eric Strand.
Medveiledere: Constanze Fintl, John-Helge Heimdal, Ola Drange Røksund og Thomas Halvorsen.