Un système de surveillance basé sur l'indice de perfusion dynamique multifactoriel pour prédire et prévenir l'apparition d'une lésion rénale aiguë postopératoire après une chirurgie cardiaque, basé sur une collection dynamique de paramètres hémodynamiques et cliniques pendant un pontage cardio-pulmonaire (PEQUOD 2)

Ce projet s'appuie sur un algorithme prédictif (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI) déjà publié et couvert par un brevet. Le MDPI est basé sur une collection dynamique de 7 variables différentes lors d'un pontage cardio-pulmonaire (CPB) et fournit un indice de probabilité d'insuffisance rénale aiguë postopératoire. Essai prospectif observationnel multicentrique développé à travers 3 lots de travaux, abordant (1) la validation externe du MDPI dans une série de 800 patients adultes en chirurgie cardiaque collectés dans 2 institutions (2) le développement d'un nouveau MDPI à appliquer chez les nourrissons < 20 kg subissant une chirurgie cardiaque chirurgie (200 patients) et (3) vérification d'autres résultats possibles qui peuvent être prédits par le MDPI. Puisque de nombreuses variables prédictives sont modifiables par le perfusionniste/anesthésiste lors de la CPB, c'est un outil qui permet des manœuvres thérapeutiques. A terme, le MDPI sera intégré à un moniteur dédié pour fournir un « contrôle de vol » en ligne pendant le CPB. L'insuffisance rénale aiguë associée à la chirurgie cardiaque (CSA-AKI) est l'une des complications postopératoires les plus courantes, associée à un risque de mortalité accru. Il existe plusieurs scores de risque pour CSA-AKI. Ils sont basés sur les facteurs de risque préopératoires et la gravité de l'intervention. Ils définissent un risque statique (SR) basé sur des facteurs de risque non modifiables. Ainsi, ils ne prennent pas en compte les variables peropératoires, qui incluent des facteurs de risque potentiellement modifiables (risque dynamique, DR). Dans une étude précédente, nous avons développé un nouveau modèle de prédiction du CSA-AKI qui inclut le SR et le DR, produisant l'indice de perfusion dynamique multifactoriel (MDPI). Le MDPI est basé sur 7 facteurs collectés lors du pontage cardio-pulmonaire (CPB) : le temps d'administration d'oxygène passé avec un faible apport d'oxygène, l'hématocrite, le temps sous CPB, la pression artérielle moyenne, les transfusions et les valeurs de lactate. Le MDPI a montré une meilleure discrimination (AUC 0,769) que les autres modèles existants, et une bonne calibration jusqu'à un risque de 60 %. Il convient de noter que 5 des 7 prédicteurs composant le MDPI sont des facteurs de risque modifiables et peuvent donc être considérés comme un « contrôle de vol », mesure en ligne de la qualité de la perfusion, pour déclencher les interventions du perfusionniste et de l'anesthésiste. Le MDPI est couvert par un brevet italien (n. 102022000012893) propriété de l'IRCCS Policlinico San Donato avec Marco Ranucci comme inventeur. Le brevet couvre l'inclusion du MDPI dans un moniteur dédié collectant les variables sur le CPB et produisant le MDPI. Les activités sont séparées en 3 work-packages (WP).

WP 1 : Le MDPI a été développé dans une seule institution. De plus, sa validation a été réalisée sur la même série de développement en utilisant une technique bootstrap. Pour rendre cet algorithme exportable dans différentes Institutions, une nouvelle série de patients différente est nécessaire (validation interne) et une nouvelle série collectée dans une Institution externe (validation externe). De plus, il ne peut être exclu que des facteurs de risque supplémentaires puissent être identifiés et inclus dans l'algorithme MDPI ; de plus, il existe l'hypothèse que d'autres mesures de résultats de morbidité et même de mortalité pourraient être prédites par le MDPI. Le WP 1 comprend les unités opératoires 1 et 2 et repose sur la collecte d'une nouvelle série de patients adultes consécutifs nécessitant une chirurgie cardiaque avec CPB. Le protocole de l'étude a déjà été soumis au comité d'éthique (166/int/2022) et à l'essai clinique. Gov pour la validation interne à l'unité opératoire 1 et comprend 400 patients. Un nombre supplémentaire de 400 patients sera collecté à l'unité opératoire 2. Dans cette série, les paramètres MDPI seront collectés et évalués pour leurs propriétés de discrimination et d'étalonnage dans la prédiction du CSA-AKI (défini comme AKI de toute nature, stade AKI et stade AKI 2 ou plus). Des outils appropriés seront appliqués pour définir les propriétés de discrimination (analyse ROC) et d'étalonnage (tracé d'étalonnage utilisant LOWESS) du MDPI. Ce WP est essentiellement une validation du MDPI existant tel que breveté par l'IRCCS Policlinico San Donato WP2 : Le MDPI a été développé dans la population de patients adultes. Il existe peu d'informations disponibles dans la littérature sur les facteurs de risque de CSA-AKI chez les nourrissons et les nouveau-nés pesant < 20 kg. Cependant, le CSA-AKI dans ce segment de la population est présent à un taux égal, voire supérieur, à celui des adultes. On peut émettre l’hypothèse qu’au-dessus de 20 kg, le patient est probablement comparable au patient adulte, alors qu’il existe un manque de connaissances chez les nourrissons et les nouveau-nés. Le WP2 vise à combler ce manque de connaissances en s'adressant à une série de 200 patients pesant < 20 kg et subissant une chirurgie cardiaque avec CPB pour palliation ou correction de malformations cardiaques congénitales, produisant un MDPI pour les nourrissons (I MDPI). Ce WP sera entièrement réalisé à l'unité opératoire 2, c'est-à-dire le plus grand centre de cardiologie congénitale d'Italie. Un nouveau brevet sur l'I-MDPI est attendu.

WP3 : Ce WP s'appuie sur la même population de patients que le WP 1, mais a un objectif complémentaire. Il est en effet possible que (a) d'autres facteurs que les sept inclus dans le MDPI soient associés au CSA-AKI, méritant donc d'être inclus dans le modèle (MDPI 2.0) et (b) d'autres résultats, à savoir 30- jours, la mortalité peut être prédite par le MDPI. Une fois ces objectifs définis, ce WP (qui comprend les 2 unités opérationnelles) comprend les étapes préliminaires pour la mise en œuvre du MDPI dans les systèmes de surveillance existants ou nouvellement développés pour le CPB. Des brevets dédiés sont attendus pour MDPI 2.0.