Prognose und Behandlung von nekrotisierenden Weichteilinfektionen: Eine prospektive Kohortenstudie (ProTreat)

Einführung:

Nekrotisierende Weichteilinfektionen (NSTI) gehören zu den schwersten und tödlichsten bekannten Infektionen. Sie sind durch eine schnell fortschreitende Weichteilentzündung mit Nekrose gekennzeichnet und können schnell zu multiplem Organversagen und Tod führen. Die Sterblichkeit beträgt nachweislich 25-35 %, wobei die Überlebenden mit Amputationen und längerer Rehabilitation fertig werden müssen.

Derzeit fehlt es an geeigneten Instrumenten, um den Schweregrad und die Prognose von NSTI bei einzelnen Patienten zu beurteilen. Dies führt zu einem notwendigen, aber manchmal übereifrigen chirurgischen Debridement, was zu einer verlängerten Rehabilitation und Invalidität des Patienten führt. Hyperbare Sauerstofftherapie (HBOT) kann als Zusatztherapie von NSTI hinzugefügt werden. Es gibt jedoch kein klares Verständnis der Wirksamkeit von HBOT bei NSTI. Die Forscher versuchen, diese beiden Probleme zu beheben, indem sie im Laufe mehrerer Studien mehrere Biomarker untersuchen.

Methodik:

Ort: Universitätskrankenhaus Kopenhagen, Rigshospitalet, Dänemark.

Design: Beobachtungskohortenstudie.

Kohorte: Alle NSTI-Patienten in Dänemark seit 2013.

Kontrollen: 50–100 Patienten, die sich einer elektiven, orthopädischen Operation im Rigshospitalet unterziehen.

Biomarker: lösliches Thrombomodulin, Syndecan-1, sE-Selektin, VE-Cadherin, Protein C, suPAR.

Berechnungen der Stichprobengröße:

1: Die Testkits, die die Forscher verwenden werden, um das primäre Ergebnis sTM zu messen (humanes sCD141 ELISA-Kit, Nordic Biosite) haben eine Interassay-Standardvariation von 0,58 ng/ml. Um sicherzugehen, dass die gemessenen Änderungen der sTM-Konzentration kein Ergebnis der Interassay-Standardabweichung sind, haben die Prüfärzte die relevante Mindestdifferenz im sTM auf das Dreifache der Interassay-Standardabweichung festgelegt, also 1,75 ng/ml.

Die Ermittler erstellten eine Leistungsberechnung mit einem Wilcoxon-Rangsummentest. Unter der Annahme einer geschätzten Standardabweichung von 4,6 ng/ml und einem Mittelwert von 9,9 ng/ml müssen die Prüfärzte maximal 150 NSTI-Patienten und 50 elektiv operierte Patienten einschließen, um eine statistische Power von mindestens 60 % zu erreichen (a sehr konservative Schätzung) und vermutlich näher an 85 % (realistischere Schätzung) bei einem Signifikanzniveau von 5 %. Die Schätzungen hängen von der Datenverteilung ab.

2: Die Testkits, die die Forscher verwenden werden, um das primäre Ergebnis sE-Selektin zu messen (Humanes CD62E ELISA-Kit, Diaclone) haben eine Interassay-Standardvariation von 0,37 ng/ml. Um sicherzugehen, dass die gemessenen Änderungen der sE-Selectin-Konzentration nicht das Ergebnis einer Interassay-Standardvariation sind, haben die Forscher die minimale relevante Differenz im sE-Selectin auf das 3-fache der Interassay-Standardvariation festgelegt, also 1,1 ng/ml.

Unter der Annahme einer geschätzten Standardabweichung von 209 ng/ml (septischer Schock) vs. 23 ng/ml (schwere Sepsis und Sepsis) bzw. Mittelwerte von 295 vs. 181 ng/ml müssen die Prüfärzte mindestens 132 NSTI-Patienten einschließen und 50 Patienten mit elektiven Operationen, um eine statistische Power von 90 % bei einem Signifikanzniveau von 5 % zu erreichen.

3: suPAR-Spiegel während NSTI wurden noch nie zuvor untersucht. Um die Stichprobengröße abzuschätzen und da NSTI-Patienten auch septisch sind, stützen sich die Forscher bei der Berechnung der Stichprobengröße auf eine frühere Studie zur Korrelation zwischen suPAR und Sepsis. Diese Studie fand eine statistisch signifikante Korrelation zwischen suPAR-Spiegeln und Mortalität bei 141 Patienten. Dies ist auch das Ziel dieser Studie. Weitere Studien haben auch bei 132 Patienten signifikante Korrelationen zwischen suPAR, Sepsis und Mortalität gefunden. Die Ermittler werden mindestens 150 NSTI-Patienten in diese Studie einbeziehen.

Statistische Überlegungen:

Um zu überprüfen, ob die HBOT-Behandlung einen Einfluss auf das Spektrum der Biomarker hat, analysieren die Prüfärzte die Mittelwerte und Varianzen der Biomarker in der NSTI-Gruppe und den beiden Kontrollgruppen, den orthopädischen Patienten und den Sepsis-Patienten. Nichtparametrische Daten werden log-transformiert und als Medianwerte mit IQR dargestellt. Wilcoxon-Rangsummentests werden für Gruppenvergleiche verwendet. Für kategoriale Daten wird der exakte Fisher-Test verwendet. Die Korrelationsanalyse wird unter Verwendung der Spearman-Rangkorrelation oder der Pearson-Korrelation durchgeführt. Um die Qualität von suPAR als Prädiktor für Gesundheitsergebnisse zu beurteilen, wird eine Modellauswahlübung mit verschiedenen Arten von Regressionsmodellen durchgeführt. Die Art der Regression variiert mit der Art des Gesundheitsergebnisses, wobei suPAR in allen Fällen der Prädiktor ist. Die Receiver Operating Characteristic (ROC)-Kurvenanalyse wird angewendet, um die suPARs-Genauigkeit als Marker für Schweregrad und Mortalität bei Patienten mit NSTI zu bestimmen. Die Ermittler werden Kaplan-Meier-Kurven für Überlebensdaten konstruieren. Statistisch signifikante Ergebnisse liegen vor, wenn p < 0,05.

Daten:

Die Daten werden gemäß der Nationalen Datenschutzbehörde behandelt. Alle Originalaufzeichnungen (einschließlich Einverständniserklärungen und Fragebögen) werden 15 Jahre lang am Prüfzentrum archiviert. Die Nationale Datenschutzbehörde hat die Biobank genehmigt (RH-2016-199). Datenprüfungen wurden in das Datenregister programmiert, um zu warnen, wenn Eingabevariablen außerhalb des vordefinierten möglichen klinischen Bereichs liegen. Alle Registerdaten werden mit externen Datenquellen, z. B. Krankenakten, verglichen, um die Genauigkeit sicherzustellen. Hinsichtlich der Datenerfassung wurden Standardarbeitsanweisungen implementiert. Patienten mit fehlenden Daten zur Berechnung von zB SAPS II Scores etc. werden von der Studie ausgeschlossen.

Ethik:

Der Prozess wird sich an die Deklaration von Helsinki und dänisches Recht halten. Die Nationale Ethikkommission und die Regionale Ethikkommission (H-16021845) haben diese Studie genehmigt.

Biomarker-Analysen, Datenextraktion und Interpretation werden durchgeführt, sobald die Rekrutierung der Teilnehmer abgeschlossen ist.