System monitorowania oparty na wieloczynnikowym dynamicznym wskaźniku perfuzji do przewidywania i zapobiegania wystąpieniu pooperacyjnego ostrego uszkodzenia nerek po operacji kardiochirurgicznej, w oparciu o dynamiczną kolekcję parametrów hemodynamicznych i klinicznych podczas bajpasu krążeniowo-oddechowego (PEQUOD 2)

Projekt ten opiera się na algorytmie predykcyjnym (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI) już opublikowanym i objętym patentem. MDPI opiera się na dynamicznym zbiorze 7 różnych zmiennych podczas bajpasu krążeniowo-oddechowego (CPB) i zapewnia wskaźnik prawdopodobieństwa wystąpienia pooperacyjnego ostrego uszkodzenia nerek. Wieloośrodkowe, obserwacyjne, prospektywne badanie opracowane w ramach 3 pakietów prac, dotyczące (1) zewnętrznej walidacji MDPI w serii 800 dorosłych pacjentów poddawanych zabiegom kardiochirurgicznym zebranych w 2 instytucjach (2) opracowania nowego MDPI do stosowania u niemowląt < 20 kg poddawanych kardiochirurgii operację (200 pacjentów) oraz (3) weryfikację innych możliwych wyników, które można przewidzieć za pomocą MDPI. Ponieważ perfuzjonista/anestezjolog podczas CPB może modyfikować wiele zmiennych predykcyjnych, jest to narzędzie umożliwiające manewry terapeutyczne. Docelowo MDPI zostanie włączone do dedykowanego monitora, aby zapewnić „kontrolę lotu” on-line podczas CPB. Ostre uszkodzenie nerek związane z operacją kardiochirurgiczną (CSA-AKI) jest jednym z najczęstszych powikłań pooperacyjnych, związanym ze zwiększonym ryzykiem śmiertelności. Istnieje kilka ocen ryzyka dla CSA-AKI. Opierają się one na przedoperacyjnych czynnikach ryzyka i ciężkości zabiegu. Definiują ryzyko statyczne (SR) w oparciu o niemodyfikowalne czynniki ryzyka. Nie uwzględniają zatem zmiennych śródoperacyjnych, do których zaliczają się potencjalnie modyfikowalne czynniki ryzyka (ryzyko dynamiczne, DR). W poprzednim badaniu opracowaliśmy nowy model przewidywania CSA-AKI, obejmujący SR i DR, tworząc wieloczynnikowy dynamiczny wskaźnik perfuzji (MDPI). MDPI opiera się na 7 czynnikach zebranych podczas krążenia pozaustrojowego (CPB): czasie dostarczania tlenu w przypadku podawania małej ilości tlenu, hematokrycie, czasie CPB, średnim ciśnieniu tętniczym, transfuzjach i wartościach mleczanu. MDPI wykazało lepszą dyskryminację (AUC 0,769) niż inne istniejące modele i dobrą kalibrację aż do ryzyka wynoszącego 60%. Warto zauważyć, że 5 z 7 czynników predykcyjnych składających się na MDPI to modyfikowalne czynniki ryzyka i dlatego można je uznać za „kontrolę lotu”, internetowy pomiar jakości perfuzji, umożliwiający interwencję perfuzjonisty i anestezjologa. MDPI jest objęte włoskim patentem (n. 102022000012893) należący do IRCCS Policlinico San Donato, którego wynalazcą jest Marco Ranucci. Patent obejmuje włączenie MDPI do dedykowanego monitora zbierającego zmienne na CPB i generującego MDPI. Działania są podzielone na 3 pakiety robocze (WP).

WP 1: MDPI został opracowany w jednej instytucji. Dodatkowo jego walidację przeprowadzono na tej samej serii rozwojowej, stosując technikę bootstrap. Aby umożliwić eksport tego algorytmu do różnych instytucji, wymagana jest inna nowa seria pacjentów (walidacja wewnętrzna) i nowa seria zebrana w instytucji zewnętrznej (walidacja zewnętrzna). Dodatkowo nie można wykluczyć możliwości zidentyfikowania dodatkowych czynników ryzyka i uwzględnienia ich w algorytmie MDPI; ponadto istnieje hipoteza, że ​​za pomocą MDPI można przewidzieć inne miary wyników dotyczące zachorowalności, a nawet śmiertelności. WP 1 obejmuje oddziały operacyjne 1 i 2 i opiera się na zebraniu nowej serii kolejnych dorosłych pacjentów wymagających operacji kardiochirurgicznej z użyciem CPB. Protokół badania został już przesłany do Komisji Etyki (166/int/2022) i ds. Badania Klinicznego. Gov do wewnętrznej walidacji na oddziale operacyjnym 1 i obejmuje 400 pacjentów. Dodatkowa liczba 400 pacjentów zostanie zebrana na oddziale operacyjnym 2. W tej serii parametry MDPI zostaną zebrane i ocenione pod kątem właściwości rozróżniających i kalibracyjnych w przewidywaniu CSA-AKI (definiowanego jako AKI dowolnego rodzaju, stadium AKI i stadium AKI 2 lub więcej). Zastosowane zostaną odpowiednie narzędzia do zdefiniowania właściwości dyskryminacji (analiza ROC) i kalibracji (wykres kalibracji przy użyciu LOWESS) właściwości MDPI. Niniejsza grupa robocza stanowi zasadniczo walidację istniejącego MDPI opatentowanego przez IRCCS Policlinico San Donato. WP2: MDPI opracowano w populacji dorosłych pacjentów. W literaturze dostępnych jest niewiele informacji na temat czynników ryzyka CSA-AKI u niemowląt i noworodków o masie ciała < 20 kg. Jednakże CSA-AKI w tej grupie populacji występuje z częstością równą lub nawet wyższą niż u dorosłych. Można postawić hipotezę, że pacjent ważący powyżej 20 kg jest prawdopodobnie porównywalny z pacjentem dorosłym, natomiast istnieje luka w wiedzy na temat niemowląt i noworodków. Celem WP2 jest wypełnienie tej luki w wiedzy poprzez zwrócenie się do grupy 200 pacjentów o masie ciała < 20 kg, poddawanych operacjom kardiochirurgicznym z użyciem CPB w celu leczenia paliatywnego lub korekcji wrodzonych wad serca, w celu uzyskania MDPI dla niemowląt (I MDPI). Ten zabieg operacyjny zostanie w całości wykonany na oddziale operacyjnym nr 2, czyli największym ośrodku wrodzonych wad serca we Włoszech. Oczekuje się nowego patentu na I-MDPI.

WP3: Ten pakiet roboczy opiera się na tej samej populacji pacjentów, co WP 1, ale ma cel uzupełniający. W rzeczywistości jest możliwe, że (a) inne czynniki oprócz siedmiu uwzględnionych w MDPI mogą być powiązane z CSA-AKI i dlatego zasługują na włączenie do modelu (MDPI 2.0) oraz (b) inne wyniki, a mianowicie 30- dni śmiertelność można przewidzieć za pomocą MDPI. Po zdefiniowaniu tych celów, niniejszy pakiet prac (obejmujący 2 jednostki operacyjne) obejmuje wstępne etapy wdrożenia MDPI w istniejących lub nowo opracowanych systemach monitorowania CPB. Dla MDPI 2.0 przewidywane są dedykowane patenty.