Et overvåkingssystem basert på den multifaktorielle dynamiske perfusjonsindeksen for å forutsi og forhindre utbruddet av postoperativ akutt nyreskade etter hjertekirurgi, basert på en dynamisk samling av hemodynamiske og kliniske parametere under kardiopulmonal bypass (PEQUOD 2)

Dette prosjektet er basert på en prediktiv algoritme (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI) som allerede er publisert og dekket av et patent. MDPI er basert på en dynamisk samling av 7 forskjellige variabler under kardiopulmonal bypass (CPB) og gir en sannsynlighetsindeks for postoperativ akutt nyreskade. Multisenter observasjonell prospektiv studie utviklet gjennom 3 arbeidspakker som tar for seg (1) ekstern validering av MDPI i en serie på 800 voksne hjertekirurgipasienter samlet i 2 institusjoner (2) utvikling av en ny MDPI som skal brukes på spedbarn < 20 kg som gjennomgår hjertekirurgi. kirurgi (200 pasienter) og (3) verifisering av andre mulige utfall som kan forutsies av MDPI. Siden mange av de prediktive variablene kan modifiseres av perfusjonisten/anestesilegen under CPB, er det et verktøy som tillater terapeutiske manøvrer. Til syvende og sist vil MDPI bli integrert i en dedikert monitor for å gi en online "flight control" under CPB. Hjertekirurgi assosiert med akutt nyreskade (CSA-AKI) er en av de vanligste postoperative komplikasjonene, assosiert med økt dødelighetsrisiko. Det finnes flere risikoscore for CSA-AKI. De er basert på preoperative risikofaktorer og prosedyrens alvorlighetsgrad. De definerer en statisk risiko (SR) basert på ikke-modifiserbare risikofaktorer. Derfor tar de ikke hensyn til intraoperative variabler, som inkluderer potensielt modifiserbare risikofaktorer (dynamisk risiko, DR). I en tidligere studie har vi utviklet en ny modell for prediksjon av CSA-AKI som inkluderer SR og DR, og produserer Multifactorial Dynamic Perfusion Index (MDPI). MDPI er basert på 7 faktorer samlet under kardiopulmonal bypass (CPB): oksygentilførselstid brukt på lav oksygentilførsel, hematokrit, tid på CPB, gjennomsnittlig arterielt trykk, transfusjoner og laktatverdier. MDPI viste en bedre diskriminering (AUC 0,769) enn de andre eksisterende modellene, og en god kalibrering inntil en risiko på 60 %. Oppmerksomt er 5 av de 7 prediktorene som utgjør MDPI modifiserbare risikofaktorer og kan derfor betraktes som en ¿flight control¿, online mål på kvaliteten på perfusjon, for å raskt gjøre intervensjoner fra perfusjonisten og anestesilegen. MDPI er dekket av et italiensk patent (n. 102022000012893) eid av IRCCS Policlinico San Donato med Marco Ranucci som oppfinner. Patentet dekker inkludering av MDPI i en dedikert monitor som samler variablene på CPB og produserer MDPI. Aktivitetene er delt inn i 3 arbeidspakker (WP).

WP 1: MDPI er utviklet i en enkelt institusjon. I tillegg ble valideringen utført på den samme utviklingsserien ved å bruke en bootstrap-teknikk. For å gjøre denne algoritmen eksporterbar til forskjellige institusjoner, kreves det en annen ny serie pasienter (intern validering) og en ny serie samlet i en ekstern institusjon (ekstern validering). I tillegg kan det ikke utelukkes at ytterligere risikofaktorer kan identifiseres og inkluderes i MDPI-algoritmen; dessuten er det hypotesen om at andre utfallsmål for sykelighet og til og med dødelighet kan forutsies av MDPI. WP 1 inkluderer de operative enhetene 1 og 2 og er basert på samlingen av en ny serie påfølgende voksne pasienter som trenger hjertekirurgi med CPB. Studieprotokollen er allerede sendt inn for Etikkkomiteen (166/int/2022) og Clinical Trial. Regjerer for intern validering ved operativ enhet 1 og inkluderer 400 pasienter. En ekstra mengde på 400 pasienter vil bli samlet inn ved operativ enhet 2. I denne serien vil MDPI-parametrene samles inn og vurderes for diskriminerings- og kalibreringsegenskaper ved å forutsi CSA-AKI (definert som AKI av noe slag, AKI-stadium og AKI-stadium 2 eller høyere). Egnede verktøy vil bli brukt for å definere diskriminering (ROC-analyse) og kalibrering (kalibreringsplott ved bruk av LOWESS) egenskaper for MDPI. Denne WP er i hovedsak en validering av eksisterende MDPI som patentert av IRCCS Policlinico San Donato WP2: MDPI er utviklet i den voksne pasientpopulasjonen. Det er lite informasjon tilgjengelig i litteraturen om CSA-AKI risikofaktorer hos spedbarn og nyfødte som veier < 20 kg. Imidlertid er CSA-AKI i dette segmentet av befolkningen tilstede med en hastighet som er lik eller enda høyere enn hos voksne. Det kan antas at over 20 kg er pasienten sannsynligvis sammenlignbar med den voksne pasienten, mens det er et gap i kunnskap hos spedbarn og nyfødte. WP2 er ment å dekke dette gapet i kunnskap ved å adressere en serie på 200 pasienter som veier < 20 kg og som mottar hjertekirurgi med CPB for lindring eller korrigering av medfødte hjertefeil, og produserer en MDPI for spedbarn (I MDPI). Denne WP vil bli fullstendig utført ved operasjonsenhet 2, som er det største medfødte hjertesenteret i Italia. Et nytt patent på I-MDPI er forventet.

WP3: Denne WP er basert på samme pasientpopulasjon som WP 1, men har et komplementært mål. Det er faktisk mulig at (a) andre faktorer bortsett fra de syv som er inkludert i MDPI kan være assosiert med CSA-AKI, og derfor fortjener å bli inkludert i modellen (MDPI 2.0) og (b) andre utfall, og nemlig 30- dagers dødelighet kan forutsies av MDPI. Når disse målene er definert, inkluderer denne WP (som inkluderer de 2 operative enhetene) de foreløpige trinnene for implementering av MDPI i eksisterende eller nyutviklede overvåkingssystemer for CPB. Dedikerte patenter er forventet for MDPI 2.0.