Früherkennung von nativer und geräteassoziierter Meningitis

Studienziel Bewertung der analytischen und klinischen Leistungsfähigkeit (Sensitivität, Spezifität, positiver und negativer prädiktiver Wert, Treffsicherheit) eines neuartigen, erregerspezifischen Biomarkers D-Laktat im Liquor cerebrospinalis (CSF) zur Diagnose und Therapieüberwachung von nativem und Device -assoziierte Meningitis. Die Leistung von CSF-D-Laktat wird mit derzeit verwendeten konventionellen CSF-Kulturen und Biomarkern unter Verwendung von Standarddefinitionskriterien für Infektionen (native und geräteassoziierte Meningitis) verglichen.

Spezifische Ziele

• Ziel 1. Bestimmung der Leistung des D-Laktat-Tests zur Diagnose von geräteassoziierter Meningitis und nativer Meningitis in seriell entnommenen Liquorproben durch Lumbal-/Ventrikelpunktion (prä- oder intraoperativ), externe Ventrikeldrainage (EVD), lumbal Drainage (ELD) und Shuntaspiration.
• Ziel 2. Bewertung des optimalen Cut-off-Werts des CSF-D-Laktat-Tests für die Diagnose von geräteassoziierter und nativer Meningitis unter Verwendung der bestehenden Definitionskriterien.
• Ziel 3. Bewertung der Leistungsfähigkeit des D-Laktat-Tests zur Diagnose von Geräte-assoziierter und nativer Meningitis im Vergleich zu Standardtests (Kultur, Gram-Färbung, Liquor-Leukozytenzahl und Differential, Liquor-Laktat, Liquor-Glukose, Liquor-zu-Blut-Glukose Ratio, CSF-Gesamtprotein, Multiplex-PCR) und neuartige Biomarker (CSF-Procalcitonin, alpha-Defensin - ELISA, Interleukin-6).

Studienpopulation:

Eingeschlossen werden konsekutive Patienten mit Verdacht auf geräteassoziierte Meningitis und native Meningitis, die in unserer Einrichtung behandelt werden. Der Liquor wird nach dem routinemäßigen diagnostischen Verfahren abgesaugt. Während der Durchführung dieser Studie werden keine zusätzlichen invasiven oder nicht-invasiven Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser klinischen Prüfung haben keinen Einfluss auf die Diagnose- oder Behandlungsentscheidungen der Patienten.

Studiendefinitionen Device-assoziierte Meningitis wird nach modifizierten Kriterien für nosokomiale Infektionen der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) definiert.

Geräteassoziierte Meningitis oder Ventrikulitis muss mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllen:

1. Relevantes Wachstum eines Erregers im Liquor, auf dem Gerät oder im Wundabstrich an der Einstichstelle des Geräts.
2. Mindestens eines der folgenden Anzeichen oder Symptome ohne andere erkennbare Ursache: Fieber > 38 °C, Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, Hirnnervenzeichen, Reizbarkeit, Abnahme der Glasgow-Coma-Skala (GCS) UND mindestens einer der folgenden Laborbefunde: erhöht CSF-Leukozyten (> 5 × 10 ^ 6 / l), erhöhtes CSF-Gesamtprotein (> 0,45 g / l) oder verringertes CSF / Blutzuckerverhältnis (< 0,5); positive Gram-Färbung im Liquor UND der Arzt leitet eine antimikrobielle Therapie ein.

Das folgende Klassifikationssystem für native Meningitis wird angewendet:

Eine Meningitis wird diagnostiziert, wenn mindestens 1 der folgenden Kriterien vorliegt:

1. Der Patient hat Organismen, die aus Cerebrospinalflüssigkeit (CSF) kultiviert wurden.
2. Der Patient hat mindestens 1 der folgenden Anzeichen oder Symptome: Fieber (> 38 °C), Kopfschmerzen*, steifer Nacken*, meningeale Anzeichen*, Hirnnervenzeichen* oder Reizbarkeit*

3. Und mindestens 1 der folgenden:

   1. erhöhte weiße Blutkörperchen, erhöhtes Protein und verringerte Glukose im Liquor
   2. Organismen, die auf der Gram-Färbung von CSF zu sehen sind
   3. aus Blut gezüchtete Organismen
   4. positiver Labortest von Liquor, Blut oder Urin

   5. diagnostischer Einzelantikörpertiter (IgM) oder 4-facher Anstieg der gepaarten Seren (IgG) für den Erreger und wenn die Diagnose antemortal gestellt wird, leitet der Arzt eine geeignete antimikrobielle Therapie ein.

      • Ohne andere erkennbare Ursache

Bei Patienten mit diagnostizierter nativer oder geräteassoziierter Meningitis wird der Beginn der Infektion durch klinische, laborchemische und mikrobiologische Merkmale bestimmt.

Studiendurchführung Bei geräteassoziierter Meningitis wird gemäß der Standardpraxis vor, während oder nach einer mit dem Gerät verbundenen Operation Liquor abgesaugt. Lumbal-/ventrikuläre Punktionen (prä-, intra- und/oder postoperativ) und externe ventrikuläre (EVD) und Lumbaldrainage (ELD)-Aspiration werden von einem Neurologen oder Neurochirurgen gemäß standardisierter aseptischer Techniken durchgeführt.

Bei Patienten mit nativer Meningitis wird der Liquor gemäß der Standardpraxis durch Lumbalpunktion abgesaugt.

Laborverfahren

• Unmittelbar nach der Aspiration werden 0,5-1 ml Liquor cerebrospinalis in jedes der folgenden Fläschchen überführt:

  • natives Fläschchen für konventionelle Kultur (Agarplatte & Bouillon)
  • EDTA-Fläschchen zur Bestimmung von Leukozytenzahl und Differential
  • Pädiatrische Blutkulturflasche (BacTec PedsPlus/F)
  • natives Fläschchen zum Biomarker-Nachweis (z. D-Laktat, Procalcitonin Interleukin-6, Alpha-Defensin (ELISA) und zusätzliche Tests (z.B. PCR)
• Der D-Lactat-Test wird unter Verwendung eines spektrophotometrischen Enzymtests gemäß den Anweisungen des Herstellers durchgeführt (D-Lactat Colorimetric Assay. Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA) wie folgt: Das Reaktionsgemisch, das 10 µl Liquorproben, 2 µl Substratmischung und 2 µl Enzymmischung enthält, und eine Blindprobe, die nur die Probe und die Substratmischung enthält, wird analysiert jede Probe. In jeder Charge wird eine Eichkurve mit Lösungen von D-Lactat (Monolithiumsalz) in Wasser erstellt. Das Gemisch wird 30 min bei Raumtemperatur inkubiert und die Absorption bei 450 nm mit einem Mikroplatten-Absorptionslesegerät bestimmt. Die optische Dichte jeder Probe wird in die D-Lactat-Konzentration in mmol umgerechnet.
• Der Test wird von zwei ausgebildeten medizinisch-labortechnischen Assistentinnen durchgeführt, die werktags 12 Stunden zur Verfügung stehen.
• Alle CSF-Aspirate und wachsenden Mikroorganismen (einschließlich derjenigen, die aus intraoperativen Proben wachsen, wie z. B. periimplantäres Gewebe oder Beschallungsflüssigkeit) werden in einer Biobank bei -70 °C gelagert. Diese Flüssigkeits- und Kultursammlung ermöglicht eine nachfolgende zusätzliche Analyse, um die korrekte Diagnose zu gewährleisten.

Statistische Analyse:

Bei geräteassoziierter Meningitis wird angenommen, dass 30-40 % der Liquorproben infiziert sind und der Unterschied in der Sensitivität zwischen D-Laktat- und konventionellen Tests 10 % beträgt (90 % für D-Laktat vs. 80 % für konventionelle Tests). Bei nativer Meningitis wird angenommen, dass 10 % der Liquorproben infiziert sind und der Empfindlichkeitsunterschied zwischen D-Laktat- und konventionellen Tests 20 % beträgt (95 % für D-Laktat vs. 75 % für konventionelle Tests). Der Nachweis der Nichtunterlegenheit zwischen den beiden Tests erfolgt durch einen einseitigen Zweigruppentest der Prozentwerte. Die Nichtunterlegenheit wird bei einer Differenz von 10 % festgestellt und kann für Fremdmaterial-assoziierte Meningitis bei 458 Patienten und für native Meningitis bei 198 Patienten auf einem Signifikanzniveau von 5 % und einer Power von 80 % gezeigt werden. Die Leistungsberechnung wurde mit nQuery Advisor 7.0 durchgeführt. Je nach Skalentyp der Daten werden die beschreibenden Ergebnisse als Mittelwert ± Standardabweichung oder Anzahl der Probanden (Prozent) ausgedrückt. Kategoriale Variablen werden je nach Bedarf unter Verwendung von x2 oder exakten Fisher-Tests verglichen. Kontinuierliche Variablen werden mit dem Wilcoxon-Rangsummentest verglichen. Ein p-Wert < 0,05 wird als statistisch signifikant angesehen. Die Testergebnisse werden mit Sensitivität, Spezifität, positivem Vorhersagewert, negativem Vorhersagewert, Genauigkeit und statistischer Signifikanz bewertet, je nach Stichprobengröße mit McNemars Chi-Quadrat-Test oder einem Binomialtest. Alle p-Werte aus Sekundäranalysen werden auf nicht bestätigende explorative Weise berücksichtigt. Für statistische Auswertungen werden die Programmpakete SPSS (SPSS 10.0 für Windows, SPSS, USA) und das Programmpaket R (neueste Version zum Zeitpunkt der Auswertung) verwendet.

Die Ermittler planen, insgesamt 600 Patienten mit geräteassoziierter Meningitis und 220 Patienten mit nativer Meningitis einzuschließen. Die hohe Fallzahl ist indiziert, da die Ermittler nur mit einer Infektionsrate von 30-40 % bei der Fremdgeräte-assoziierten Meningitis und einer Infektionsrate von 10 % bei der nativen Meningitis sowie einer Drop-out-Rate von 10-15 % rechnen (z. Mangel an Leukozytenzahl oder -kultur).