Cross-discipline for improved arteriovenous fistula care
- Reference number
- ID25-0038
- Project leader
- Prahl Wittberg, Lisa
- Start and end dates
- 260101-301231
- Amount granted
- 3 250 000 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Life Sciences
Summary
About 6% of Sweden’s population suffers from chronic kidney disease and 4000 are dependent on dialysis, mostly hemodialysis, for survival. To provide a sufficiently sized vessel for blood access in hemodialysis, an arteriovenous fistula (AVF) is created, surgically connecting an artery to a vein. AVF complication rate is high, and most patients require one or several re-operations. The main purpose of this work is to analyze vessel geometry, morphology and blood flow-related parameters during AVF maturation when remodeling rate is high, after dialysis start, and after endovascular angioplasty, three high-risk settings for AVF stenosis. The aim is to identify blood flow-related predictors of AVF primary failure and early stenosis after dialysis initiation or angioplasty. Patients receiving a new AVF, starting hemodialysis via AVF, or undergoing AVF angioplasty will be included. Ultrasound (US) will be used and circulating promotors and clinical predictors of AVF stenosis will be analyzed. The US data will enable geometry reconstruction for the associated fluid dynamical study. This interdisciplinary work will be carried out in close collaboration between the Royal Institute of Technology, Karolinska Institute and Karolinska University Hospital. The overarching goal is to significantly increase the AVF patency rate, guaranteeing optimal dialysis efficacy and reducing the need for further surgical interventions. This project is approved by the Swedish Ethical Review Authority.
Popular science description
Kronisk njursjukdom drabbar omkring 6% av Sveriges befolkning där omkring 3000 personer är beroende av hemodialys för att leva. I dialys så leds blodet ut från ett blodkärl i patientens arm via en dialysnål. I dialysmaskinen renas blodet med hjälp av ett filter och förs därefter tillbaka till patienten. För att skapa ett kärl (access) som klarar av att bli stucket i 3-4 gånger i veckan och ge tillräckligt blodflöde (större tillgänglig blodvolym) så är en metod att koppla ihop en ven med en artär, en s.k. arteriovenös fistel (AVF). På så sätt ökas trycket i venen vilket leder till att kärlet ökar i storlek och även gör kärlvägg stelare. En vanlig komplikation som de flesta dialyspatienter drabbas av någon gång är att det bildas en förträngning (stenos) i venen där accessen finns. Det leder till att accessen inte fungerar och patienten behöver opereras för att fortsätta få sin livsviktiga behandling. Det här projektet fokuserar på den grupp patienter som ska få dialys via en AVF. Syftet är att identifiera indikatorer som kan användas för att optimera behandling samt minska risken för komplikationer som leder till att fisteln slutar fungera. Inom ramen för projektet kommer två olika studier genomföras. Den första fokuserar på redan existerande patientdata för att identifiera orsaker till fistelfel. I den andra studien kommer vi att följa patienter från tidpunkt då de får en AVF till det att den sätts i bruk och under dialys. Undersökningarna kommer att genomföras med hjälp av ultraljud (UL) i samband med dialysbehandlingstillfället. Syftet är att med UL mätningar kommer vi kunna upptäcka och identifiera förändringar i kärlväggen under fistelmognad eller under dialys. Utöver UL kommer även blodprover från patienter att samlas in för att analysera biokemiska indikatorer kopplat till AVF mognad och stenosrisk. Data från UL kommer att ligga till grund för geometrierna som i ett anslutande tekniskt projekt används för att genomföra numeriska simuleringar av blodflödet. Kombinationen av medicinsk och teknisk vetenskap förväntas resultera i prediktiva indikatorer för stenosrisk. På så sätt kommer förändringar i kärlväggen under fistelmognad eller under dialys att upptäckas och identifieras. Detta kommer även leda till kliniska kriterier för vilken åtgärdsmetod som ska användas för att ta bort stenos. Detta tvärvetenskapliga projekt förväntas förbättra dialysbehandlingen genom att göra den skonsammare och effektivare.