Ett övervakningssystem baserat på det multifaktoriella dynamiska perfusionsindexet för att förutsäga och förhindra uppkomsten av postoperativ akut njurskada efter hjärtkirurgi, baserat på en dynamisk samling av hemodynamiska och kliniska parametrar under kardiopulmonell bypass (PEQUOD 2)

Detta projekt är baserat på en prediktiv algoritm (Multifactorial Dynamic Perfusion Index-MDPI) som redan publicerats och täcks av ett patent. MDPI baseras på en dynamisk samling av 7 olika variabler under kardiopulmonell bypass (CPB) och ger ett sannolikhetsindex för postoperativ akut njurskada. Multicenter observationell prospektiv studie utvecklad genom 3 arbetspaket, som behandlar (1) extern validering av MDPI i en serie av 800 vuxna hjärtkirurgipatienter samlade på 2 institutioner (2) utveckling av en ny MDPI som ska användas på spädbarn < 20 kg som genomgår hjärtkirurgi. operation (200 patienter) och (3) verifiering av andra möjliga utfall som kan förutsägas av MDPI. Eftersom många av de prediktiva variablerna är modifierbara av perfusionisten/narkosläkaren under CPB, är det ett verktyg som tillåter terapeutiska manövrer. I slutändan kommer MDPI att inkorporeras i en dedikerad monitor för att tillhandahålla en on-line "flygkontroll" under CPB. Hjärtkirurgi associerad akut njurskada (CSA-AKI) är en av de vanligaste postoperativa komplikationerna, associerad med en ökad dödlighetsrisk. Det finns flera riskpoäng för CSA-AKI. De är baserade på preoperativa riskfaktorer och ingreppets svårighetsgrad. De definierar en statisk risk (SR) baserad på icke-modifierbara riskfaktorer. Som så tar de inte hänsyn till intraoperativa variabler, som inkluderar potentiellt modifierbara riskfaktorer (dynamisk risk, DR). I en tidigare studie har vi utvecklat en ny modell för förutsägelse av CSA-AKI som inkluderar SR och DR, som producerar Multifactorial Dynamic Perfusion Index (MDPI). MDPI baseras på 7 faktorer som samlats in under kardiopulmonell bypass (CPB): syretillförseltid som spenderas på låg syretillförsel, hematokrit, tid på CPB, medelartärtryck, transfusioner och laktatvärden. MDPI visade en bättre diskriminering (AUC 0,769) än de andra befintliga modellerna, och en bra kalibrering fram till en risk på 60%. Uppmärksammat är 5 av de 7 prediktorerna som utgör MDPI:n modifierbara riskfaktorer och kan därför betraktas som en ¿flygkontroll¿, on-line mått på kvaliteten på perfusionen, för att snabbt ingripa av perfusionisten och anestesiologen. MDPI omfattas av ett italienskt patent (n. 102022000012893) som ägs av IRCCS Policlinico San Donato med Marco Ranucci som uppfinnare. Patentet täcker inkluderingen av MDPI i en dedikerad monitor som samlar in variablerna på CPB och producerar MDPI. Aktiviteterna är uppdelade i 3 arbetspaket (WP).

WP 1: MDPI har utvecklats i en enda institution. Dessutom utfördes dess validering på samma utvecklingsserie med en bootstrap-teknik. För att göra denna algoritm exportbar till olika institutioner krävs en annan ny serie patienter (intern validering) och en ny serie insamlad i en extern institution (extern validering). Dessutom kan det inte uteslutas att ytterligare riskfaktorer kan identifieras och inkluderas i MDPI-algoritmen; dessutom finns det hypotesen att andra utfallsmått på sjuklighet och till och med dödlighet kan förutsägas av MDPI. WP 1 inkluderar de operativa enheterna 1 och 2 och är baserad på insamlingen av en ny serie av på varandra följande vuxna patienter som behöver hjärtkirurgi med CPB. Studieprotokollet har redan lämnats in till Etikkommittén (166/int/2022) och Clinical Trial. Styr den interna valideringen på operativ enhet 1 och omfattar 400 patienter. Ytterligare 400 patienter kommer att samlas in på operativ enhet 2. I denna serie kommer MDPI-parametrarna att samlas in och utvärderas för diskriminerings- och kalibreringsegenskaper vid förutsägelse av CSA-AKI (definierad som AKI av alla slag, AKI-stadium och AKI-stadium 2 eller högre). Lämpliga verktyg kommer att användas för att definiera egenskaper för diskriminering (ROC-analys) och kalibrering (kalibreringsdiagram med hjälp av LOWESS) för MDPI. Denna WP är i huvudsak en validering av det befintliga MDPI som patenterats av IRCCS Policlinico San Donato WP2: MDPI har utvecklats i den vuxna patientpopulationen. Det finns lite tillgänglig information i litteraturen om CSA-AKI riskfaktorer hos spädbarn och nyfödda som väger < 20 kg. Men CSA-AKI i detta segment av befolkningen är närvarande i en takt som är lika eller till och med högre än hos vuxna. Man kan anta att över 20 kg är patienten troligen jämförbar med den vuxna patienten, medan det finns en kunskapslucka hos spädbarn och nyfödda. WP2 är avsett att täcka denna kunskapslucka genom att vända sig till en serie på 200 patienter som väger < 20 kg och som genomgår hjärtkirurgi med CPB för palliation eller korrigering av medfödda hjärtfel, vilket ger en MDPI för spädbarn (I MDPI). Denna WP kommer att utföras helt på operationsenhet 2, som är det största medfödda hjärtcentret i Italien. Ett nytt patent på I-MDPI väntas.

WP3: Denna WP är baserad på samma patientpopulation som WP 1, men har ett kompletterande syfte. Det är faktiskt möjligt att (a) andra faktorer förutom de sju som ingår i MDPI kan vara associerade med CSA-AKI, och därför förtjänar att inkluderas i modellen (MDPI 2.0) och (b) andra utfall, och nämligen 30- dagars dödlighet kan förutsägas av MDPI. När dessa mål har definierats inkluderar denna WP (som inkluderar de två operativa enheterna) de preliminära stegen för implementering av MDPI i befintliga eller nyutvecklade övervakningssystem för CPB. Dedikerade patent förväntas för MDPI 2.0.