Subklinický odhad infekce Propionibacterium Acnes v meziobratlové ploténce (SPInE-ID) (SPInE-ID)

ÚVOD Bolesti v kříži jsou častým stavem v populaci, stejně jako abnormality vertebrálních endoplatů, popsané Modicem et al.(1,2), které postihují až 6 % běžné populace a až 46 % pacientů s bolestmi v kříži(3). Modické změny typu I jsou popisovány jako edém kostní dřeně obratle související s akutní bolestí dolní části zad(4). Když jsou detekovány modické změny, šance na nespecifickou bolest dolní části zad jsou 4,5krát vyšší (1,2).

Subklinická infekce způsobená nízkovirulentním patogenem může případně vést k abnormalitám koncových plotének obratlů, detekovaným ve studiích magnetické rezonance (MRI), a rozlišení mezi infekcí a Modickými změnami může být obtížné [5,6]. Subklinická infekce může být také spojena se zvyšující se bolestí dolní části zad(7). Albert et al(8) uvádějí 61 pacientů, kteří podstoupili chirurgickou léčbu výhřezu bederní ploténky, kde 46 % případů mělo pozitivní kultivaci. Stejní autoři také uvedli, že 80 % pacientů s pozitivní kultivací na anaerobní patogeny vykazovalo po dvouletém sledování změny Modic typu I na sousedním obratli, oproti 44 % pacientů s negativní kultivací. Některé studie prokázaly přítomnost nízkovirulentních patogenů v tkáňových kulturách meziobratlových plotének (6-10), nejčastěji hlášených Propionibacterium acnes.

Chronická bolest dolní části zad a změny Modic typu I byly léčeny antibiotiky po dobu až 100 dnů s lepšími výsledky ve srovnání s předstíranou léčbou (7). Pacienti byli léčeni amoxicilinem/klavulanátem (500 mg/125 mg)(7) na základě studie, kde je ischias spojen s Propionibacterium acnes(8).

Carricajo et al(11) však předpokládají, že přítomnost P. acnes v meziobratlových ploténkách je způsobena buď externí chirurgickou nebo laboratorní kontaminací. Tito autoři detekovali pozitivní kultivaci disku pouze u 3,7 % případů z 54 pacientů. Dále stejní autoři prokázali, že vzorky míšního svalu a ligamentum flavum odebrané intraoperačně na konci výkonu měly pozitivní kultivace ve 14,8 % případů s negativní kultivací ploténky.

Systematický přehled provedený Urquhartem et al(12) dospěl k závěru, že existuje mírný důkaz, že existuje vztah mezi pozitivní kulturou se změnami Modic typu I a bolestí dolní části zad, ačkoli existuje jen málo důkazů o vztahu příčiny. Za tímto účelem autoři dospěli k závěru, že by měly být provedeny nové studie, které by určily, zda patogeny v ploténce pocházejí z vnější kontaminace nebo zda se skutečně podílejí na rozvoji chronické bolesti zad.

HYPOTÉZA Výhřez bederní ploténky souvisí se subklinickou infekcí meziobratlové ploténky Nulová hypotéza: výskyt subklinické infekce je stejný jako výskyt případů bez infekce u pacientů s výhřezem bederní ploténky léčených chirurgicky.

CÍLE Hlavním účelem této studie je zjistit, zda je přítomnost infekčního patogenu v meziobratlové ploténce skutečná nebo zda se jedná o intraoperační kontaminaci.

Sekundárním cílem je analyzovat klinické prognostické faktory u pacientů a diagnostiku infekce. Studie také navrhuje analyzovat vztah mezi radiologickými změnami (Modic I a II) a infekcí.

METODY

Studovat design:

Otevřená prospektivní kohortová studie bude provedena v jediném centru (Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE), která bude trvat 1 rok pro nábor a skončí 1 rok po zařazení posledního pacienta. Údaje pacientů budou shromažďovány pomocí specifického formuláře vytvořeného pro tuto studii. K novému snímku bederní páteře magnetickou rezonancí budou pacienti předvoláni rok po chirurgickém výkonu.

Všichni zařazení pacienti projdou další léčbou deseti sezeními pooperační fyzikální terapie.

Počet obyvatel:

Do studie budou postupně zařazeni pacienti, u kterých selhala konzervativní léčba výhřezu bederní ploténky, podstupující lumbální dekompresní otevřenou operaci (mikrodiscektomii).

Zápis pacientů do studie:

Pacienti, kteří přijímají svou účast, uvedou datum a podepíší formulář informovaného souhlasu (ICF). Poté, co je ICF řádně podepsána, pacient podstoupí pohovor k vyplnění počátečních demografických údajů a formulářů před léčbou.

Nábor pacientů bude probíhat po dobu 24 měsíců, kdy bude zahrnuto 95 pacientů (detaily odhadovaného n hlášeny při určování velikosti vzorku).

Přidělení pacientů:

Pacienti podstoupí operaci podle preferencí chirurgů. Ošetřující chirurg určí zvolenou operační techniku ​​podle svých zkušeností a preferencí.

Oslepující:

Pacienti nebudou mít přístup k výsledkům tkáňových kultur na patogeny, stejně jako ošetřující lékař.

Radiolog, který bude analyzovat zobrazovací studie provedené magnetické rezonance, bude také zaslepený vůči datům pacientů nebo výsledkům laboratorních kultivací. Zaslepený vyšetřovatel bude analyzovat skóre bolesti a funkce.

Předčasné ukončení účasti ve studii:

Pacienti budou ze studie vyloučeni, když:

• Staženo ICF
• Nemocný
• Chyba při výběru pacientů – neslučitelná kritéria způsobilosti
• Ztraceno v následování
• Pokud pacient vykazuje klinické příznaky infekce, jako je silná bederní nebo radikulární bolest, horečka bez dalších detekovaných ložisek, abnormální ESR, CRP, leukogram a změněné zobrazovací studie, které vedou k přerušení zaslepení výsledků kultivačních vyšetření.

Etapy studia

Kolekce vzorků:

Zařazení pacienti podstoupí standardní celkovou anestezii a budou připraveni roztokem klohexidinu. Intravenózní antibiotická profylaxe bude podána během první hodiny před kožní incizí, podle standardního protokolu HIAE Infection Control Committee publikovaného v nemocničním Pharmaceutics Manual.

Předoperační vzorek krve bude odebrán na leukogram, rychlost sedimentace erytrocytů (ESR) a C-reaktivní protein (CRP). Stejná laboratoř bude opakována v časovém bodě 1, 6 a 12 měsíců.

Vyříznutý fragment vyhřezlé ploténky bude okamžitě odeslán do mikrobiologické laboratorní analýzy v univerzální sterilní nádobě (trubice se šroubovacím uzávěrem) do 30 minut, aby byl zpracován následovně. Stejný postup bude aplikován na vzorky hlubokého svalu a ligamentum flavum na konci chirurgického výkonu. U každého pacienta budou provedeny tři kultivace meziobratlové ploténky, tři kultivace m. ligamentum flavum a tři kultivace m. multifidus.

Hledání patogenů:

Vyhřezlá meziobratlová ploténka se rozdělí na tři stejně velké fragmenty o rozměrech více než 2x2x5 mm a zmáčkne se ve skříni s laminárním prouděním, dokud se nedosáhne homogenního materiálu. Stejný proces bude proveden pro vzorky svalu ligamentum flavum a multifidus, i když rozdělený na tři fragmenty. Tkáně budou kultivovány ve specifickém růstovém médiu a inkubovány podle příslušné kultury:

Budou přijata podobná kritéria používaná Infectious Diseases Society of America (IDSA) k detekci infekce kloubní náhrady, což je doporučení na minimálně dvou pozitivních tkáňových kulturách stejného patogenu k potvrzení diagnózy infekce(13).

• A - Aerobní kultivace Pro aerobní kultury budou vzorky kultivovány v 5% ovčím krevním agaru, čokoládovém agaru a MacConkey agarové plotně a budou umístěny do inkubátoru při 35 °C (atmosféra CO2) po dobu 5 dnů. Pokud je na destičce detekována pozitivní bakteriální kultura, bude kolonie identifikována pomocí MALDI TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Anaerobní kultivace Pro anaerobní kultivaci bude tkáň kultivována v thioglykolátové zkumavce a inkubována v inkubátoru při 35 °C po dobu až 21 dnů. Pokud se na thioglykolátovém médiu objeví zákal, materiál bude kultivován na anaerobním krevním agaru a inkubace při 35°C bude provedena v anaerobní atmosféře. Po vypěstování kolonií bude identifikace provedena MALDI TOF.

• C - Histologická analýza Bude provedena anatomická patologická analýza druhého fragmentu vyhřezlé ploténky (2x2x5 mm). Vzorek bude transportován v univerzální nádobě s tamponovaným formalínem (10%), následuje dehydratace v alkoholu diafanizovaném v xylolu a inkluze do parafínu (60-65°C), který bude obarven hematoxylinem-eosinem (HE) a barvením GRAM. .

  • HE: Provedou se histologické řezy o velikosti 4 μm, následované čištěním xylolem dvakrát po dobu 10 minut, zalitím alkoholem se zvyšující se koncentrací a barvením hematoxylinem po dobu 5 minut, tekoucí vodou po dobu 5 minut, eosinem po dobu 1 minuty a tekoucí vodou po dobu 2 minut následuje montáž mikroskopického sklíčka pomocí Entellan®.
  • GRAM: Další sklíčko se zalije křišťálovou violeťou na 1 minutu, 1 minutu tekoucí vodou a další 1 minutu lugolem a další promytí tekoucí vodou. Odbarvení sklíčka se provede 95% alkoholem po dobu 10 sekund, poté tekoucí vodou a poté barvením fuchsinem po dobu 30 sekund, znovu opláchněte tekoucí vodou, vysušte a sestavte sklíčko Entellan®.
• D - Molekulární analýza patogenů Pozitivní kultury, které prezentují kultivaci aerobních nebo anaerobních patogenů, budou izolovány a uloženy chlazené v mrazáku -80°C pro posteriorní molekulární analýzu.

Molekulární typizace bude prováděna technikou pulzní gelové elektroforézy v polích izolovaných vzorků podle protokolu popsaného Oprica et al.(14) za použití restrikčního enzymu Spe-I a softwaru Bionumerics pro analýzu výsledků.

Dotazníky Viz výsledky měření

Zobrazovací studie Zobrazovací studie magnetickou rezonancí budou prováděny na zařízeních Siemens nebo General Electric 1,5T.

Výhřez bederní ploténky bude u vhodných pacientů diagnostikován pomocí MRI. Zařazení pacienti budou podrobeni nové MRI 12 měsíců po operaci.

Dva radiologové se zkušenostmi v muskuloskeletální MRI budou nezávisle klasifikovat a provádět měření.

Zmatené proměnné Budou shromažďovány údaje o následujících matoucích proměnných: věk, pohlaví, příjem alkoholu, kouření, index tělesné hmotnosti (BMI), spinální injekce s kortikoidem do 6 měsíců před operací, užívání perorálních kortikoidů do 3 měsíců před operací, diabetes .

Vzhledem k tomu, že se tyto informace mohou v průběhu času měnit, budou údaje brány v úvahu v době posledního hodnocení před operací.

Statistické plánování Míra subklinické infekce (nebo Modic change) bude získána poměrem mezi počtem pozitivních kultur z chirurgických vzorků a celkovým počtem pacientů a odhady budou následovat 95% intervaly spolehlivosti. Po identifikaci případů infekce budeme zkoumat, zda existuje souvislost mezi zjištěnou infekcí a výsledky pacienta pomocí logistických regresních modelů pro Modicovy změny, ordinální logistické regrese pro Modicův objem a velikost a lineární regrese nebo obecných lineárních modelů pro numerické výsledky, jako je např. : bolest v kříži, kvalita života a funkce. Všechny modely budou brát v úvahu matoucí proměnné, jako jsou: kouření a příjem alkoholu, diabetes, injekce kortikosteroidů, BMI, pohlaví a věk. Výsledky budou prezentovány jako odhady účinků, jako je poměr šancí nebo průměrný poměr, 95% intervaly spolehlivosti a hodnoty p. Případy opuštění studie z jakéhokoli důvodu budou zváženy pro konečnou analýzu.

Výpočet velikosti vzorku Velikost vzorku byla vypočtena pro odhad výskytu subklinické infekce u pacientů s výhřezem bederní ploténky. Vzhledem k tomu, že míra infekce leží kolem 46 %(3), potřebujeme pozorovat minimálně 95 pacientů, abychom dosáhli 95% intervalu spolehlivosti s 10% absolutní přesností.

Potřebná velikost vzorku pro analýzu sekundárních koncových bodů bude záviset na pozorovaném počtu případů se subklinickou infekcí v našem studijním vzorku. Pokud je pozorovaná frekvence příliš malá, bude potřeba zvýšit počet zahrnutých pacientů. Abychom to mohli lépe vyhodnotit, výpočet velikosti vzorku bude přehodnocen v době, kdy dosáhneme poloviny původně plánované velikosti vzorku (48 pacientů).