Monitorovací systém založený na multifaktoriálním dynamickém perfuzním indexu k predikci a prevenci vzniku pooperačních akutních ledvinových poškození po kardiochirurgické operaci, založený na dynamickém sběru hemodynamických a klinických parametrů během kardiopulmonálního bypassu (PEQUOD 2)

Tento projekt je založen na prediktivním algoritmu (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI), který již byl publikován a je chráněn patentem. MDPI je založeno na dynamickém souboru 7 různých proměnných během kardiopulmonálního bypassu (CPB) a poskytuje index pravděpodobnosti pro pooperační akutní poškození ledvin. Multicentrická observační prospektivní studie vyvinutá prostřednictvím 3 pracovních balíčků, zaměřená na (1) externí validaci MDPI na sérii 800 dospělých pacientů s kardiochirurgickým výkonem shromážděných ve 2 institucích (2) vývoj nového MDPI pro použití u kojenců < 20 kg podstupujících srdeční operaci operace (200 pacientů) a (3) ověření dalších možných výsledků, které lze předpovědět pomocí MDPI. Vzhledem k tomu, že mnoho z prediktivních proměnných může během CPB modifikovat perfuzionista/anesteziolog, je to nástroj, který umožňuje terapeutické manévry. Nakonec bude MDPI začleněno do vyhrazeného monitoru, který zajistí on-line „řízení letu“ během CPB. Akutní poškození ledvin spojené s kardiochirurgickým výkonem (CSA-AKI) je jednou z nejčastějších pooperačních komplikací, která je spojena se zvýšeným rizikem mortality. Existuje několik rizikových skóre pro CSA-AKI. Vycházejí z předoperačních rizikových faktorů a závažnosti výkonu. Definují statické riziko (SR) na základě nemodifikovatelných rizikových faktorů. Nezohledňují tedy intraoperační proměnné, které zahrnují potenciálně modifikovatelné rizikové faktory (dynamické riziko, DR). V předchozí studii jsme vyvinuli nový model pro predikci CSA-AKI, který zahrnuje SR a DR, vytvářející multifaktoriální dynamický perfuzní index (MDPI). MDPI je založeno na 7 faktorech shromážděných během kardiopulmonálního bypassu (CPB): doba dodání kyslíku vynaložená na nízkou dodávku kyslíku, hematokrit, doba na CPB, střední arteriální tlak, transfuze a hodnoty laktátu. MDPI vykazoval lepší diskriminaci (AUC 0,769) než ostatní existující modely a dobrou kalibraci až do rizika 60 %. Pozoruhodné je, že 5 ze 7 prediktorů tvořících MDPI je modifikovatelnými rizikovými faktory, a proto je lze považovat za „kontrolu letu“, on-line měření kvality perfuze, k rychlému zásahu perfuzionisty a anesteziologa. MDPI je chráněn italským patentem (č. 102022000012893) ve vlastnictví IRCCS Policlinico San Donato s Marcem Ranuccim jako vynálezcem. Patent pokrývá zahrnutí MDPI do vyhrazeného monitoru shromažďujícího proměnné na CPB a produkující MDPI. Aktivity jsou rozděleny do 3 pracovních balíčků (WP).

WP 1: MDPI byl vyvinut v jediné instituci. Navíc byla jeho validace provedena na stejné vývojové řadě pomocí bootstrap techniky. Aby bylo možné tento algoritmus exportovat do různých institucí, je vyžadována jiná nová série pacientů (interní validace) a nová série shromážděná v externí instituci (externí validace). Navíc nelze vyloučit, že mohou být identifikovány a zahrnuty do algoritmu MDPI další rizikové faktory; navíc existuje hypotéza, že pomocí MDPI lze předpovídat další výsledná měřítka morbidity a dokonce úmrtnosti. WP 1 zahrnuje operační jednotky 1 a 2 a je založen na sbírce nové série po sobě jdoucích dospělých pacientů vyžadujících kardiochirurgický výkon s CPB. Protokol studie již byl předložen Etické komisi (166/int/2022) a klinickému hodnocení. Gov pro interní validaci na operační jednotce 1 a zahrnuje 400 pacientů. Na operační jednotce 2 bude odebráno dalších 400 pacientů. V této sérii budou shromážděny parametry MDPI a posouzeny diskriminační a kalibrační vlastnosti při predikci CSA-AKI (definované jako AKI jakéhokoli druhu, stadium AKI a stadium AKI 2 nebo vyšší). K definování diskriminačních (ROC analýza) a kalibračních (kalibrační graf pomocí LOWESS) vlastností MDPI budou použity vhodné nástroje. Tento WP je v podstatě ověřením stávajícího MDPI, jak je patentováno IRCCS Policlinico San Donato WP2: MDPI byl vyvinut v populaci dospělých pacientů. V literatuře je k dispozici jen málo informací o rizikových faktorech CSA-AKI u kojenců a novorozenců s hmotností < 20 kg. CSA-AKI se však v tomto segmentu populace vyskytuje v míře, která je stejná nebo dokonce vyšší než u dospělých. Lze předpokládat, že nad 20 kg je pacient pravděpodobně srovnatelný s dospělým pacientem, zatímco u kojenců a novorozenců existuje mezera ve znalostech. WP2 je určen k pokrytí této mezery ve znalostech tím, že se zaměří na sérii 200 pacientů s hmotností < 20 kg, kteří podstoupili kardiochirurgický výkon s CPB pro paliaci nebo korekci vrozených srdečních vad, a vytvořili MDPI pro kojence (I MDPI). Tento WP bude kompletně proveden na operační jednotce 2, což je největší vrozené srdeční centrum v Itálii. Očekává se nový patent na I-MDPI.

WP3: Tento WP je založen na stejné populaci pacientů jako WP 1, ale má komplementární cíl. Ve skutečnosti je možné, že (a) jiné faktory kromě sedmi zahrnutých v MDPI mohou být spojeny s CSA-AKI, a proto si zaslouží být zahrnuty do modelu (MDPI 2.0) a (b) další výsledky, a to 30- denní mortalitu lze předpovědět pomocí MDPI. Jakmile jsou tyto cíle definovány, tento WP (který zahrnuje 2 operativní jednotky) zahrnuje předběžné kroky pro implementaci MDPI do stávajících nebo nově vyvinutých monitorovacích systémů pro CPB. Pro MDPI 2.0 se očekávají vyhrazené patenty.