Een monitoringsysteem gebaseerd op de multifactoriële dynamische perfusie-index om het begin van postoperatief acuut nierletsel na hartchirurgie te voorspellen en te voorkomen, gebaseerd op een dynamische verzameling van hemodynamische en klinische parameters tijdens cardiopulmonale bypass (PEQUOD 2)

Dit project is gebaseerd op een voorspellend algoritme (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI) dat al is gepubliceerd en waarop een patent rust. De MDPI is gebaseerd op een dynamische verzameling van 7 verschillende variabelen tijdens cardiopulmonale bypass (CPB) en biedt een waarschijnlijkheidsindex voor postoperatief acuut nierletsel. Multicenter observationeel prospectief onderzoek ontwikkeld via 3 werkpakketten, gericht op (1) externe validatie van de MDPI bij een reeks van 800 volwassen hartchirurgiepatiënten verzameld in 2 instellingen (2) ontwikkeling van een nieuwe MDPI voor toepassing bij zuigelingen < 20 kg die hartchirurgie ondergaan chirurgie (200 patiënten) en (3) verificatie van andere mogelijke uitkomsten die door de MDPI kunnen worden voorspeld. Omdat veel van de voorspellende variabelen tijdens CPB door de perfusionist/anesthesioloog kunnen worden gewijzigd, is het een hulpmiddel dat therapeutische manoeuvres mogelijk maakt. Uiteindelijk zal de MDPI worden opgenomen in een speciale monitor om tijdens CPB een online "vluchtcontrole" te bieden. Hartchirurgie geassocieerd acuut nierletsel (CSA-AKI) is een van de meest voorkomende postoperatieve complicaties, geassocieerd met een verhoogd sterfterisico. Er bestaan ​​verschillende risicoscores voor CSA-AKI. Ze zijn gebaseerd op preoperatieve risicofactoren en de ernst van de procedure. Ze definiëren een statisch risico (SR) op basis van niet-wijzigbare risicofactoren. Daarom houden ze geen rekening met intraoperatieve variabelen, waaronder potentieel aanpasbare risicofactoren (dynamisch risico, DR). In een eerdere studie hebben we een nieuw model ontwikkeld voor de voorspelling van CSA-AKI dat de SR en de DR omvat, waardoor de Multifactorial Dynamic Perfusion Index (MDPI) ontstaat. De MDPI is gebaseerd op 7 factoren die zijn verzameld tijdens een cardiopulmonale bypass (CPB): zuurstoftoedieningstijd bij een lage zuurstoftoediening, hematocriet, tijd op CPB, gemiddelde arteriële druk, transfusies en lactaatwaarden. De MDPI vertoonde een betere discriminatie (AUC 0,769) dan de andere bestaande modellen, en een goede kalibratie tot een risico van 60%. Opvallend is dat vijf van de zeven voorspellers waaruit de MDPI bestaat, beïnvloedbare risicofactoren zijn en daarom kunnen worden beschouwd als een 'vluchtcontrole', een online maatstaf voor de kwaliteit van de perfusie, om interventies door de perfusionist en de anesthesioloog te stimuleren. De MDPI wordt gedekt door een Italiaans patent (n. 102022000012893) eigendom van de IRCCS Policlinico San Donato met Marco Ranucci als uitvinder. Het patent heeft betrekking op de opname van de MDPI in een speciale monitor die de variabelen op CPB verzamelt en de MDPI produceert. De activiteiten zijn onderverdeeld in 3 werkpakketten (WP).

WP 1: De MDPI is ontwikkeld in één instelling. Bovendien werd de validatie ervan uitgevoerd op dezelfde ontwikkelingsserie met behulp van een bootstrap-techniek. Om dit algoritme exporteerbaar te maken naar verschillende instellingen is een andere nieuwe reeks patiënten nodig (interne validatie) en een nieuwe reeks verzameld in een externe instelling (externe validatie). Bovendien kan niet worden uitgesloten dat er aanvullende risicofactoren worden geïdentificeerd en opgenomen in het MDPI-algoritme; bovendien bestaat er de hypothese dat de MDPI andere uitkomstmaten van morbiditeit en zelfs mortaliteit kan voorspellen. WP 1 omvat de operatieve eenheden 1 en 2 en is gebaseerd op de verzameling van een nieuwe reeks opeenvolgende volwassen patiënten die hartchirurgie met CPB nodig hebben. Het onderzoeksprotocol is al ingediend bij de ethische commissie (166/int/2022) en de klinische proef. Gov voor de interne validatie op operatieve eenheid 1 en omvat 400 patiënten. Er zullen nog eens 400 patiënten worden verzameld op operatieve eenheid 2. In deze reeks zullen de MDPI-parameters worden verzameld en beoordeeld op discriminatie- en kalibratie-eigenschappen bij het voorspellen van CSA-AKI (gedefinieerd als AKI van welke aard dan ook, AKI-stadium en AKI-stadium 2 of groter). Er zullen geschikte hulpmiddelen worden toegepast om de discriminatie- (ROC-analyse) en kalibratie-eigenschappen (kalibratieplot met behulp van LOWESS) van de MDPI te definiëren. Dit WP is in wezen een validatie van de bestaande MDPI zoals gepatenteerd door IRCCS Policlinico San Donato. WP2: De MDPI is ontwikkeld voor de volwassen patiëntenpopulatie. Er is in de literatuur weinig informatie beschikbaar over de risicofactoren voor CSA-AKI bij zuigelingen en pasgeborenen met een gewicht < 20 kg. CSA-AKI komt in dit bevolkingssegment echter voor in een tempo dat gelijk of zelfs hoger is dan bij volwassenen. Er kan worden verondersteld dat de patiënt boven de 20 kg waarschijnlijk vergelijkbaar is met de volwassen patiënt, terwijl er bij zuigelingen en pasgeborenen een kennislacune bestaat. WP2 is bedoeld om deze leemte in de kennis te overbruggen door zich te richten op een reeks van 200 patiënten die minder dan 20 kg wegen en een hartoperatie met CPB ondergaan voor palliatie of correctie van aangeboren hartafwijkingen, waarbij een MDPI voor zuigelingen (I MDPI) wordt geproduceerd. Dit WP zal volledig worden uitgevoerd op operatieve eenheid 2, het grootste aangeboren hartcentrum in Italië. Er wordt een nieuw patent op de I-MDPI verwacht.

WP3: Dit WP is gebaseerd op dezelfde patiëntenpopulatie als WP 1, maar heeft een complementair doel. Het is in feite mogelijk dat (a) andere factoren dan de zeven die zijn opgenomen in de MDPI geassocieerd kunnen zijn met CSA-AKI en daarom het verdienen om in het model te worden opgenomen (MDPI 2.0) en (b) andere uitkomsten, namelijk 30- dagensterfte kan worden voorspeld door de MDPI. Zodra deze doelstellingen zijn gedefinieerd, omvat dit WP (dat de twee operationele eenheden omvat) de voorbereidende stappen voor de implementatie van de MDPI in bestaande of nieuw ontwikkelde monitoringsystemen voor het CPB. Er worden speciale patenten verwacht voor MDPI 2.0.