E!115487/COD15 Smart Microcirculation Monitoring for Optimal Treatment and Care of ICU Patients

Pasientene som er innlagt på Intensive Care Unit (ICU) trenger konstant overvåking av kroppens sirkulasjon for å diagnostisere sjokk og forhindre organsvikt. Å identifisere typen sjokk (hypovolemisk, kardiogen eller distributiv) har relevans da behandlingsstrategien ved de ulike tilstandene kan være svært forskjellig for å forkorte sjokkvarigheten og redusere organskader. Klinikere kan i dag bare vurdere systemisk hemodynamiske endringer (dvs. blodtrykk, EKG, oksygenmetning), og har ingen mulighet til å vurdere mikrosirkulasjon og effekten av gjenopplivningsterapier ved vevsperfusjon (manglende blodfylling). Vi vil utvikle en plattform sammen med internasjonale samarbeidspartnere innen mikrosirkulasjon, optikk og klinisk testing. Plattformen skal brukes klinisk og muliggjør en presis vurdering av hemodynamikk, oksygentilgjengelighet og inflammatorisk funksjon av mikrosirkulasjonen. Programvare skal utvikles til å kvantifisere mikrosirkulasjonsdiffusjon og gi direkte innsikt i vevsperfusjon, ved å inkludere vurdering av to sentrale gjenopplivningsparametere og av integrering av AI-algoritmer for å oversette pasientens data til bevisbasert beslutningsstøtte. Plattformen vil inkludere 1) en mørkfeltmikroskopi og ny optisk linse for spektrofotometrisk måling av oksygentilgjengelighet 2) et brukergrensesnitt som muliggjør et optimalt sublingualt (under tungen) område og optimalt trykk for presis avbildning. Plattformen skal valideres på mennesker ved Nancy University Hospital, CHRU. Dette vil være en nødvendig studie for CE-merking.

Once admitted to the ICU, patients need constant monitoring of their body circulation for shock diagnosis and to prevent organ failure. Identifying the type of shock (hypovolemic, cardiogenic or distributive) is of most relevance for shortening shock duration and reducing organ damage. Clinicians can only assess systemic hemodynamic alterations (ie blood pressure, ECG, oxygen saturation), and are hindered by their inability to assess microcirculation and the effect of resuscitation therapies in tissue perfusion. This leads to 72% of patients dying due to microcirculation impairment. Current devices assessing microcirculation are research only. Their clinical feasibility is limited by the extensive labour required for image analysis and extrapolation of relevant parameters and the cut-off values for these parameters which need to be defined to describe abnormalities. MICRO-MONITOR will meet this need by developing Spectrascan. The consortium builds from Active Medical’s software MicroTools, able to quantify microcirculatory diffusion and provide direct insight into tissue perfusion. The software will be improved by including the assessment of two pivotal resuscitation parameters and by integrating AI algorithms to translate the patient’s data into evidence-based decision support. The hardware will present 1) a dark-field microscopy and novel optical lens for spectrophotometric measurement of oxygen availability (OptaSensor, OPT) and 2) a user interface that facilitates optimal sublingual area and pressure for precise imaging (Inventas, INV). The analysis will be integrated in existing ICU monitors. The main result is a human-validated (Nancy University Hospital, CHRU) device ready to enter a pivotal study required for CE-marking.