Tecnologias de Simulação Personalizada para Otimização do Tratamento na Unidade de Terapia Intensiva (PSTOTICU)

No Reino Unido, aproximadamente 142.000 pessoas são admitidas na UTI a cada ano. Uma grande proporção, 10 a 20%, desses pacientes tem uma doença respiratória com risco de vida chamada Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA). Esses pacientes precisam de ajuda especializada com a respiração, de uma máquina chamada ventilador. Apenas sete em cada dez pacientes sobreviverão a esta doença e mesmo a sobrevivência pode trazer problemas contínuos, às vezes por muito tempo após a alta do hospital.

Modelos matemáticos e computacionais precisos da SDRA permitiriam a investigação da doença fora da UTI e dentro do ambiente virtual de um computador. Diferentes tratamentos podem ser simulados no mesmo paciente 'virtual' ou o mesmo tratamento em muitos pacientes diferentes com vários graus de doença.

O desenvolvimento desses modelos de software requer a coleta de uma biblioteca de dados que descrevem como os pacientes respondem às mudanças em seu tratamento. Um exemplo seria descrever como a pressão sanguínea de um paciente responde a uma mudança nas configurações de seu ventilador. As alterações na ventilação de um paciente seriam feitas como parte dos cuidados normais prestados pelos médicos e enfermeiras que cuidam deles.

Descrições matemáticas já foram criadas antes, a partir de conjuntos de dados mais simples, que eram essencialmente instantâneos únicos da condição e tratamento de um paciente. Os investigadores pretendem capturar sequências de instantâneos ao longo de várias horas, permitindo-lhes construir modelos mais precisos.

Guy's and St Thomas' NHS Foundation Trust (GSTFT) é o parceiro clínico do projeto. Os pacientes seriam identificados ali por pesquisadores clínicos, que então coletariam os dados que descreviam seu tratamento. Esses dados seriam anonimizados antes de serem adicionados à biblioteca de dados a serem compartilhados com pesquisadores acadêmicos.

Os membros acadêmicos da equipe da Universidade de Warwick e da Universidade de Nottingham possuem os conhecimentos de engenharia e matemática necessários para desenvolver os complexos modelos de software. Eles também fornecem a facilidade de um cluster de computação de alto desempenho necessário para o difícil processo de ajuste de modelos aos dados.

Uma vez que os modelos de software tenham sido construídos e usados ​​para examinar como o tratamento pode ser melhorado, as descobertas serão compartilhadas com a equipe clínica em todo o mundo, por meio da publicação de artigos em revistas médicas. É possível que os insights obtidos pelo processo de modelagem possam informar, mudar e melhorar a forma como a equipe clínica usa os ventiladores para dar suporte a pacientes com SDRA.