Ein Überwachungssystem basierend auf dem multifaktoriellen dynamischen Perfusionsindex zur Vorhersage und Verhinderung des Auftretens einer postoperativen akuten Nierenverletzung nach einer Herzoperation, basierend auf einer dynamischen Sammlung hämodynamischer und klinischer Parameter während des kardiopulmonalen Bypasses (PEQUOD 2)

Dieses Projekt basiert auf einem prädiktiven Algorithmus (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI), der bereits veröffentlicht und durch ein Patent geschützt ist. Der MDPI basiert auf einer dynamischen Sammlung von 7 verschiedenen Variablen während des kardiopulmonalen Bypasses (CPB) und liefert einen Wahrscheinlichkeitsindex für eine postoperative akute Nierenverletzung. Multizentrische, prospektive Beobachtungsstudie, die in drei Arbeitspaketen entwickelt wurde und sich mit (1) der externen Validierung des MDPI in einer Reihe von 800 erwachsenen Patienten mit Herzchirurgie in zwei Institutionen befasst (2) der Entwicklung eines neuartigen MDPI zur Anwendung bei Säuglingen < 20 kg, die sich einer Herzerkrankung unterziehen Operation (200 Patienten) und (3) Überprüfung anderer möglicher Ergebnisse, die vom MDPI vorhergesagt werden können. Da viele der prädiktiven Variablen während der CPB vom Kardiotechniker/Anästhesisten geändert werden können, handelt es sich um ein Instrument, das therapeutische Manöver ermöglicht. Letztendlich wird das MDPI in einen speziellen Monitor integriert, um während der CPB eine Online-„Flugkontrolle“ zu ermöglichen. Herzchirurgie-assoziierte akute Nierenschädigung (CSA-AKI) ist eine der häufigsten postoperativen Komplikationen, die mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko verbunden ist. Es gibt mehrere Risikobewertungen für CSA-AKI. Sie basieren auf präoperativen Risikofaktoren und der Schwere des Eingriffs. Sie definieren ein statisches Risiko (SR) basierend auf nicht veränderbaren Risikofaktoren. Daher berücksichtigen sie keine intraoperativen Variablen, die potenziell modifizierbare Risikofaktoren (dynamisches Risiko, DR) umfassen. In einer früheren Studie haben wir ein neues Modell zur Vorhersage von CSA-AKI entwickelt, das SR und DR einbezieht und den Multifaktoriellen Dynamischen Perfusionsindex (MDPI) ergibt. Der MDPI basiert auf 7 Faktoren, die während des kardiopulmonalen Bypasses (CPB) erfasst werden: Sauerstoffabgabezeit bei niedriger Sauerstoffabgabe, Hämatokrit, Zeit bei CPB, mittlerer arterieller Druck, Transfusionen und Laktatwerte. Der MDPI zeigte eine bessere Unterscheidung (AUC 0,769) als die anderen existierenden Modelle und eine gute Kalibrierung bis zu einem Risiko von 60 %. Bemerkenswert ist, dass 5 der 7 Prädiktoren, aus denen sich der MDPI zusammensetzt, veränderbare Risikofaktoren sind und daher als „Flugkontrolle“, Online-Messung der Perfusionsqualität, betrachtet werden können, um Interventionen durch den Perfusionisten und den Anästhesisten zu veranlassen. Das MDPI ist durch ein italienisches Patent geschützt (Nr. 102022000012893) im Besitz des IRCCS Policlinico San Donato mit Marco Ranucci als Erfinder. Das Patent umfasst die Einbeziehung des MDPI in einen speziellen Monitor, der die Variablen des CPB sammelt und den MDPI erstellt. Die Aktivitäten sind in 3 Arbeitspakete (WP) unterteilt.

WP 1: Das MDPI wurde in einer einzigen Institution entwickelt. Darüber hinaus wurde die Validierung anhand einer Bootstrap-Technik in derselben Entwicklungsreihe durchgeführt. Um diesen Algorithmus in verschiedene Institutionen exportierbar zu machen, ist eine andere neue Patientenserie erforderlich (interne Validierung) und eine neue Serie, die in einer externen Institution gesammelt wird (externe Validierung). Darüber hinaus kann nicht ausgeschlossen werden, dass weitere Risikofaktoren identifiziert und in den MDPI-Algorithmus einbezogen werden. Darüber hinaus besteht die Hypothese, dass der MDPI andere Ergebnismaße für Morbidität und sogar Mortalität vorhersagen kann. WP 1 umfasst die operativen Einheiten 1 und 2 und basiert auf der Sammlung einer neuen Serie konsekutiver erwachsener Patienten, die eine Herzoperation mit CPB benötigen. Das Studienprotokoll wurde bereits der Ethikkommission (166/int/2022) und der klinischen Studie vorgelegt. Gov für die interne Validierung in der operativen Einheit 1 und umfasst 400 Patienten. Eine zusätzliche Anzahl von 400 Patienten wird in der operativen Einheit 2 gesammelt. In dieser Serie werden die MDPI-Parameter gesammelt und auf Unterscheidungs- und Kalibrierungseigenschaften bei der Vorhersage von CSA-AKI (definiert als AKI jeglicher Art, AKI-Stadium und AKI-Stadium) bewertet 2 oder höher). Geeignete Werkzeuge werden eingesetzt, um die Unterscheidungs- (ROC-Analyse) und Kalibrierungseigenschaften (Kalibrierungsdiagramm unter Verwendung von LOWESS) des MDPI zu definieren. Dieses WP ist im Wesentlichen eine Validierung des bestehenden MDPI, wie es vom IRCCS Policlinico San Donato WP2 patentiert wurde: Das MDPI wurde für die erwachsene Patientenpopulation entwickelt. Über die CSA-AKI-Risikofaktoren bei Säuglingen und Neugeborenen mit einem Gewicht < 20 kg liegen in der Literatur nur wenige Informationen vor. Allerdings ist CSA-AKI in diesem Bevölkerungssegment in gleicher oder sogar höherer Häufigkeit vorhanden als bei Erwachsenen. Es kann angenommen werden, dass der Patient über 20 kg wahrscheinlich mit dem erwachsenen Patienten vergleichbar ist, während bei Säuglingen und Neugeborenen eine Wissenslücke besteht. WP2 soll diese Wissenslücke schließen, indem es eine Reihe von 200 Patienten mit einem Gewicht von < 20 kg behandelt, die sich einer Herzoperation mit CPB zur Linderung oder Korrektur angeborener Herzfehler unterziehen, und einen MDPI für Säuglinge (I MDPI) erstellt. Dieses WP wird vollständig in der operativen Einheit 2 durchgeführt, dem größten Zentrum für angeborene Herzerkrankungen in Italien. Ein neues Patent für das I-MDPI wird erwartet.

WP3: Dieses WP basiert auf der gleichen Patientenpopulation wie WP 1, hat aber ein ergänzendes Ziel. Es ist tatsächlich möglich, dass (a) andere Faktoren als die sieben im MDPI enthaltenen Faktoren mit CSA-AKI verbunden sind und daher eine Einbeziehung in das Modell verdienen (MDPI 2.0) und (b) andere Ergebnisse, nämlich 30- Die Sterblichkeit pro Tag kann mit dem MDPI vorhergesagt werden. Sobald diese Ziele definiert sind, enthält dieses Arbeitspaket (das die beiden operativen Einheiten umfasst) die vorbereitenden Schritte für die Implementierung des MDPI in bestehende oder neu entwickelte Überwachungssysteme für CPB. Für MDPI 2.0 werden dedizierte Patente erwartet.