Subklinisk Propionibacterium Acnes-infektionsvurdering i den intervertebrale disk (SPInE-ID) (SPInE-ID)

INTRODUKTION Lænderygsmerter er en hyppig tilstand i befolkningen, såvel som abnormiteter i vertebrale endeplader, beskrevet af Modic et al.(1,2), som påvirker op til 6 % af den generelle befolkning og op til 46 % af patienterne med lændesmerter(3). Modic type I forandringer beskrives som vertebralt knoglemarvsødem relateret til akutte lænderygsmerter(4). Når Modic-forandringer opdages, er chancerne for, at en får uspecifikke lænderygsmerter 4,5 gange højere(1,2).

Subklinisk infektion forårsaget af lavvirulens patogen kan muligvis føre til abnormiteter i vertebrale endeplader, påvist i magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) undersøgelser, og differentiering mellem infektion og Modic-forandringer kan være vanskelig(5,6). Subklinisk infektion kan også være forbundet med tiltagende lænderygsmerter(7). Albert et al(8) rapporterede 61 patienter, der havde gennemgået kirurgisk behandling for lumbal diskusprolaps, hvor 46% af tilfældene havde en positiv dyrkning. De samme forfattere rapporterede også, at 80% af patienter med en positiv kultur for anaerobe patogener præsenterede Modic type I-forandringer ved den tilstødende hvirvel efter en to-års opfølgning, mod 44% af patienterne med negativ dyrkning. Nogle undersøgelser viste tilstedeværelsen af ​​lavvirulente patogener i intervertebrale diskvævskulturer (6-10), som oftest rapporteres til Propionibacterium acnes.

Kroniske lænderygsmerter og Modic type I-forandringer er blevet behandlet med antibiotika i op til 100 dage med overlegne resultater sammenlignet med falsk behandling(7). Patienterne blev behandlet med amoxicillin/clavulanat (500mg/125mg)(7) baseret på undersøgelsen, hvor iskias er forbundet med Propionibacterium acnes(8).

Carricajo et al(11) foreslår dog, at tilstedeværelsen af ​​P. acnes i de intervertebrale diske skyldes enten ekstern kirurgisk eller laboratoriekontamination. Disse forfattere påviste positiv diskkultur i kun 3,7 % af tilfældene ud af 54 patienter. Desuden viste de samme forfattere, at prøver af spinal muskel og ligamentum flavum indsamlet intraoperativt ved afslutningen af ​​proceduren havde positive kulturer i 14,8 % af tilfældene med en negativ diskkultur.

En systematisk gennemgang udført af Urquhart et al(12) konkluderede, at der er moderat evidens for, at der eksisterer en sammenhæng mellem positiv kultur med Modic type I-forandringer og lænderygsmerter, selvom der var lav evidens for årsagssammenhæng. For det konkluderede forfatterne, at der skulle laves nye undersøgelser for at bestemme, om patogener i disken stammer fra ekstern kontaminering, eller om de virkelig er involveret i udviklingen af ​​kroniske rygsmerter.

HYPOTESE Lumbal diskusprolaps er relateret til subklinisk infektion af den intervertebrale diskus Nulhypotese: forekomsten af ​​subklinisk infektion er den samme som forekomsten af ​​tilfælde uden infektion hos patienter med lumbal diskusprolaps behandlet med kirurgi.

MÅL Hovedformålet med denne undersøgelse er at identificere, om tilstedeværelsen af ​​et infektionspatogen i den intervertebrale disk er reel, eller om det er intraoperativ kontaminering.

Sekundære mål er at analysere kliniske prognostiske faktorer hos patienter og diagnosticering af infektion. Studiet foreslår også at analysere sammenhængen mellem radiologiske ændringer (Modic I og II) og infektion.

METODER

Studere design:

Et åbent prospektivt kohortestudie vil blive udført på et enkelt center (Hospital Israelita Albert Einstein - HIAE), som tager 1 år til rekruttering og slutter 1 år efter inklusion af sidste patient. Patientdata vil blive indsamlet med en specifik formular, der er oprettet til denne undersøgelse. Patienterne vil blive indkaldt til et nyt magnetisk resonansbillede af lændehvirvelsøjlen et år efter deres kirurgiske indgreb.

Alle inkluderede patienter vil gennemgå yderligere behandling af ti sessioner med postoperativ fysioterapi.

Befolkning:

Patienter, der har fejlet konservativ behandling for diskusprolaps i lænden, der gennemgår åben lændekompressionsoperation (mikrodiskektomi), vil blive fortløbende inkluderet i undersøgelsen.

Patientindskrivning i undersøgelsen:

Patienter, der accepterer deres deltagelse, vil datere og underskrive Informed Consent Form (ICF). Efter at ICF er korrekt underskrevet, vil patienten gennemgå et interview for at udfylde indledende demografiske data og forbehandlingsskemaer.

Patientrekruttering vil blive udført i 24 måneder, hvor 95 patienter skal inkluderes (detaljer om estimeret n rapporteret ved stikprøvestørrelsesbestemmelse).

Patienttildeling:

Patienterne vil blive opereret i henhold til kirurgens præferencer. Tilstedeværende kirurger vil bestemme den valgte operationsteknik i henhold til deres erfaring og præferencer.

Blænding:

Patienter vil ikke have adgang til resultaterne af vævskulturer for patogener, såvel som den behandlende læge.

Radiologen, der skal analysere billeddiagnostiske undersøgelser af udført magnetisk resonans, vil også blive blindet for patienters data eller laboratoriekulturresultater. En blindet efterforsker vil analysere smerte- og funktionsscore.

Tidlig ophør af deltagelse i undersøgelsen:

Patienter vil blive udelukket fra undersøgelsen, når:

• Udtrukket af ICF
• Syg
• Patientudvælgelsesfejl - inkompatible berettigelseskriterier
• Tabte til opfølgning
• Hvis patienten udviser kliniske symptomer på infektion, såsom svære lænde- eller radikulære smerter, feber uden andre påviste foci, unormal ESR, CRP, leukogram og ændrede billeddiagnostiske undersøgelser, der fører til afbrydelse af blinding af resultaterne af dyrkningsundersøgelser.

Studiestadier

Prøvesamling:

Inkluderede patienter vil gennemgå almindelig almindelig anæstesi og forberedes med clorhexidinopløsning. Intravenøs antibiotikaprofylakse vil blive administreret inden for den første time før hudincision i henhold til standardprotokol fra HIAE Infection Control Committee offentliggjort på hospitalets Pharmaceutics Manual.

Præoperativ blodprøve vil blive indsamlet for leukogram, erytrocytsedimentationshastighed (ESR) og C-reaktivt protein (CRP). Samme laboratorium vil blive gentaget efter 1, 6 og 12 måneders tidspunkt.

Det udskårne diskusprolapsfragment vil straks blive sendt til mikrobiologisk laboratorieanalyse i en universal steril beholder (skruelågsrør) på højst 30 minutter for at blive behandlet som følger. Samme proces vil blive anvendt på prøver af dyb muskel og ligamentum flavum ved afslutningen af ​​den kirurgiske procedure. Tre kulturer af den intervertebrale disk vil blive udført, samt tre af ligamentum flavum og tre af multifidus musklen for hver patient.

Søg efter patogener:

Herniated intervertebral disc vil blive delt i tre lige store fragmenter på over 2x2x5 mm og klemt sammen i et laminar flow kabinet, indtil homogent materiale er opnået. Samme proces vil blive udført for ligamentum flavum og multifidus muskelprøver, dog opdelt i tre fragmenter. Væv vil blive dyrket i specifikt vækstmedium og inkuberet i henhold til den respektive kultur:

Lignende kriterier, der anvendes af Infectious Diseases Society of America (IDSA) til at påvise lederstatningsinfektion, vil blive vedtaget, hvilket er anbefalingen på mindst to positive vævskulturer af samme patogen for at bekræfte diagnosen infektion(13).

• A - Aerob kultur For aerobe kulturer vil prøver blive dyrket i 5 % fåreblodagar, chokoladeagar og MacConkey agarplade og vil blive placeret i en 35°C inkubator (CO2 atmosfære) i 5 dage. Hvis der påvises en positiv bakteriekultur i pladen, vil kolonien blive identificeret af MALDI TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Anaerob kultur Til anaerob dyrkning vil væv blive dyrket i et thioglycolatrør og inkuberet i en 35°C inkubator i op til 21 dage. Hvis der opstår uklarhed ved thioglycolat-mediet, vil materialet blive dyrket i anaerob blodagar og inkubation ved 35°C vil ske i en anaerob atmosfære. Efter dyrkning af kolonier vil identifikation blive foretaget af MALDI TOF.

• C - Histologisk analyse Anatomisk patologisk analyse af det andet fragment af diskusprolapsen (2x2x5 mm) vil blive udført. Prøven vil blive transporteret i en universalbeholder med tamponaderet formalin (10%), efterfulgt af dehydrering i alkohol diafaniseret i xylol og inklusion i paraffin (60-65°C), som vil blive farvet i hæmatoxylin-eosin (HE) og GRAM-farvning .

  • HE: Histologiske snit på 4μm vil blive udført, efterfulgt af clearing med xylol i 10 minutter to gange, indlejring med alkohol under stigende koncentrationer og farvet med hæmatoxylin i 5 minutter, rindende vand i 5 minutter, eosin i 1 minut og rindende vand i 2 minutter efterfulgt af samling af mikroskopobjektglas med Entellan®.
  • GRAM: Et andet objektglas vil blive indlejret med krystalviolet i 1 minut, rindende vand i 1 minut efterfulgt af lugol i yderligere 1 minut og yderligere vask med rindende vand. Affarvning af objektglasset udføres med alkohol 95 % i 10 sekunder efterfulgt af rindende vand og derefter farvning med fuchsin i 30 sekunder, vask med rindende vand igen, tørring og montering af objektglas med Entellan®.
• D - Molekylær analyse af patogener Positive kulturer, der præsenterer aerobe eller anaerobe patogener, vil blive isoleret og opbevaret nedkølet i -80°C fryser til posterior molekylær analyse.

Molekylær typning vil blive udført ved hjælp af Pulsed Field Gel Electrophoresis-teknik af isolerede prøver i henhold til protokollen beskrevet af Oprica et al.(14) ved brug af Spe-I restriktionsenzym og Bionumerics software til analyse af resultater.

Spørgeskemaer Se resultatmål

Billedundersøgelser Magnetisk resonansbilleddannelse vil blive udført i Siemens eller General Electric 1.5T enheder.

Lumbal diskusprolaps vil blive diagnosticeret gennem MR hos egnede patienter. Inkluderede patienter vil blive underkastet ny MR 12 måneder efter operationen.

To radiologer med ekspertise i muskuloskeletal MR vil selvstændigt klassificere og udføre målinger.

Forstyrrende variabler Data om følgende forstyrrende variable vil blive indsamlet: alder, køn, alkoholindtag, rygning, body mass index (BMI), spinale injektioner med kortikoid inden for 6 måneder før operationen, brug af orale kortikoider op til 3 måneder før operationen, diabetes .

Da disse oplysninger kan ændre sig over tid, vil data blive taget i betragtning ved sidste vurdering før operationen.

Statistisk planlægning Rate af subklinisk infektion (eller Modic ændring) vil blive opnået ved forholdet mellem antallet af positive kulturer fra kirurgiske prøver og det samlede antal patienter, og estimater vil følge 95 % konfidensintervaller. Efter infektionstilfælde er identificeret, vil vi undersøge, om der er en sammenhæng mellem påvist infektion og patientudfald ved logistiske regressionsmodeller for Modic ændringer, ordinær logistisk regression for Modic volumen og størrelse og lineær regression eller generelle lineære modeller for numeriske udfald, som f.eks. : lændesmerter, livskvalitet og funktion. Alle modeller vil overveje forvekslende variabler såsom: rygning og alkoholindtag, diabetes, kortikosteroidinjektion, BMI, køn og alder. Resultater vil blive præsenteret som effektestimater såsom odds ratio eller middelforhold, 95 % konfidensintervaller og p-værdier. Frafaldssager, uanset årsag, vil blive overvejet til endelig analyse.

Beregning af prøvestørrelse Prøvestørrelse blev beregnet for at estimere forekomsten af ​​subklinisk infektion hos patienter med lumbal diskusprolaps. I betragtning af at infektionsraten ligger omkring 46 %(3), er vi nødt til at observere minimum 95 patienter for at opnå et 95 % konfidensinterval med 10 % absolut nøjagtighed.

Den nødvendige prøvestørrelse til at analysere sekundære endepunkter vil afhænge af den observerede frekvens af tilfælde med subklinisk infektion i vores undersøgelsesprøve. Hvis den observerede rate er for lille, vil en stigning i antallet af inkluderede patienter være nødvendig. For bedre at kunne evaluere dette, vil prøvestørrelsesberegningen blive revurderet, når vi har nået halvdelen af ​​den oprindeligt planlagte prøvestørrelse (48 patienter).