Personalizované simulační technologie pro optimalizaci léčby na jednotce intenzivní péče (PSTOTICU)

Ve Spojeném království je každý rok přijato na JIP přibližně 142 000 lidí. Velká část, 10 - 20 %, těchto pacientů má život ohrožující respirační onemocnění zvané syndrom akutní respirační tísně (ARDS). Tito pacienti potřebují pomoc specialisty s dýcháním ze zařízení zvaného ventilátor. Pouze sedm z deseti pacientů tuto nemoc přežije a i přežití může přinášet přetrvávající problémy, někdy i dlouho po opuštění nemocnice.

Přesné matematické a počítačové modely ARDS by umožnily vyšetření nemoci mimo JIP a uvnitř virtuálního prostředí počítače. Různé léčby by mohly být simulovány na stejném „virtuálním“ pacientovi nebo stejná léčba na mnoha různých pacientech s různým stupněm onemocnění.

Vývoj těchto softwarových modelů vyžaduje sběr knihovny dat popisujících, jak pacienti reagují na změny v jejich léčbě. Příkladem by bylo popsat, jak krevní tlak pacienta reaguje na změnu nastavení jeho ventilátoru. Změny ventilace pacienta by byly provedeny jako součást běžné péče poskytované lékaři a sestrami, kteří se o ně starají.

Matematické popisy byly vytvořeny dříve, z jednodušších datových souborů, které byly v podstatě jedinými snímky stavu pacienta a léčby. Cílem vyšetřovatelů je zachytit sekvence snímků během několika hodin, což jim umožní sestavit přesnější modely.

Guy's and St Thomas' NHS Foundation Trust (GSTFT) je klinickým partnerem projektu. Pacienti by tam byli identifikováni klinickými výzkumníky, kteří by pak sbírali data popisující jejich léčbu. Tato data by byla anonymizována před přidáním do knihovny dat pro sdílení s akademickými výzkumníky.

Akademičtí členové týmu na University of Warwick a University of Nottingham mají inženýrské a matematické znalosti potřebné k vývoji komplexních softwarových modelů. Poskytují také zařízení pro vysoce výkonný výpočetní cluster nezbytný pro obtížný proces přizpůsobení modelů datům.

Jakmile budou softwarové modely vytvořeny a použity ke zkoumání toho, jak by bylo možné léčbu zlepšit, výsledky by byly sdíleny s klinickým personálem po celém světě prostřednictvím publikování článků v lékařských časopisech. Je možné, že poznatky získané procesem modelování mohou informovat, změnit a zlepšit způsob, jakým klinický personál používá ventilátory k podpoře pacientů s ARDS.