PerFluid: Személyre szabott folyadék terápia


PerFluid: Személyre szabott folyadék terápia című kutatási projekt
a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Karán


A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi a Egyetem a Semmelweis Egyetem közreműködésével 2023. március 1-én elindította a PerFluid: Személyre szabott folyadék terápia című, 2019-2.1.7-ERA-NET-2021-00034 számú kutatási projektet, melyet a Kulturális és Innovációs Minisztérium Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból nyújtott támogatásával a 2019-2.1.7-ERA-NET-2021 pályázati program kertetében támogatott. A pályázat a korábban nyertes Horizon Europe ERA PerMed 4th Joint Transnational Call for Proposals (2021) pályázati kiírásra benyújtott projekt tükörpályázata, mely kutatási programban a magyar résztvevőkön felül a következő partnerek vesznek részt:

  • University of Liège, Belgium

  • University of Canterbury, New Zealand

  • Furtwangen University, Germany

A PerFluid projekt egy új, modellalapú perfúziós biomarkert fejleszt ki és validál az intenzív osztályon kezelt keringési sokkban szenvedő betegek folyadékterápiájának személyre szabott irányításához. Fiziológiai modelleken alapuló biomarkerek használatával lehetővé tesszük jelenleg nem, vagy csak invazív módon mérhető kulcsfontosságú keringési paraméterek valós időben történő meghatározását, melyeket alapján egy új klinikai protokollt dolgozunk ki a folyadékterápia korábbiaknál egyszerűbb és hatékonyabb megvalósítására. Az eredmények klinikai alkalmazhatóságát egy prospektív klinikai vizsgálat fogja igazolni.

A PerFluid projekt fő céljai a következők:

1) A modell alapján számolt ún. túlnyomás hatására a keringési rendszerben keringő vértérfogat, Stressed Blood Volume (SBV) meghatározására használható fiziológiai modellek és kapcsolódó módszerek kidolgozása és validálása.

2) A perfúzió értékelésére és a folyadékterápia irányítására szolgáló klinikai protokoll kidolgozása és tesztelése.

3) Klinikai vizsgálatok során az SBV alapú folyadékterápiás protokoll validációja.


This project received funding from National Research, Development and Innovation Office, Hungary (GA Number: 2019-2.1.7-ERA-NET-2022-00034, title: PerFluid: Personalised perfusion guided fluid therapy) under the frame of the European Partnership for Personalised Medicine, EP PerMed, (GA N°101137129 of the EU Horizon Europe Research and Innovation Programme).


NKFIH
Leírás (angol): 


PerFluid: Personalised perfusion guided fluid therapy

Supported by the Horizon Europe ERA PerMed 4th Joint Transnational Call for Proposals (2021)
Reference Number: ERAPERMED2021-250

Background
Acute circulatory failure (ACF) and shock occur when the heart and circulation cannot provide organs metabolic and functional needs, and affects ~30% of intensive care unit (ICU) patients. Fluid resuscitation is the primary treatment, but fails ~50% of the time due to lack of a clinically feasible, non-invasive perfusion metric to assess fluid responsiveness, with failed efforts negatively affecting patient outcome, length of stay, and cost. 

Hypothesis 
Model-based stressed blood volume (SBV) can provide a clinically effective and feasible, non-invasive measure of perfusion and fluid responsiveness in ACF/shock patients. 

Rationale
The real issue is perfusion or SBV is a function of: 1) cardiac output and/or arterial pressure; 2) arterial elastance; 3) systemic resistance; and 4) central venous pressure. Standard clinical metrics using just one of these fail in practice. However, SBV directly accounts for all these metrics, every heartbeat. 

Primary Impact 
A novel, non-invasive model-based measurement accounting for major confounding affects in assessing perfusion and fluid responsiveness. 

Methodology
We recently developed the first model-based measure of SBV and validated its use assessing fluid responsiveness in animal trials, but it lacks proof in humans. 
1. Non-invasive: Unique 10,000 patient database from NZ partner used to develop accurate estimates of central pressures from clinically available radial/femoral artery pressures. 
2. Retrospective Validation: Use of independent patients and clinical data in this dataset to assess SBV as a fluid responsiveness metric.
 3. Pilot Validation: Pilot intervention trial (N=10 patients) testing results of Steps 1-2 under informed consent 
4. Impact: assess ergonomic and economic impacts during and after Step 3 using hospital data and surveys on ease of use. 

Partnership
Multidisciplinary collaboration of discipline leaders with unique capabilities and datasets to enable this research.

Participants

This project received funding from National Research, Development and Innovation Office, Hungary (GA Number: 2019-2.1.7-ERA-NET-2022-00034, title: PerFluid: Personalised perfusion guided fluid therapy) under the frame of the European Partnership for Personalised Medicine, EP PerMed, (GA N°101137129 of the EU Horizon Europe Research and Innovation Programme).



NKFIH