マトリックス支援レーザー脱着による人工関節感染症の迅速診断

材料と方法

1. 筋骨格感染症協会（MSIS）の基準に基づいて感染の可能性が高く、デブリードマンのみまたはインプラント除去を伴うデブリードマンが予定されている患者は、署名されたインフォームドコンセント後に研究に登録するよう招待されます。

   関節切開術の前に手術室で滑膜関節液が採取されます。 吸引液は、18-Fr の滅菌シリンジを使用した無菌技術の下、最小量 14 cc で収集されます。 サンプルは、標準的な血液培養ボトル (10 cc) での MALDI-TOF 質量分析、創傷培養チューブ (2 cc)、および滑液分析 (2 cc) に分割されます。 サンプルは 2 時間以内に微生物研究所に届けられます。

2. 細菌の培養と従来の同定 細菌の同定は、Vitek 2 システムを使用した従来の方法で実行されます。 従来の培養では、よく混合した滑膜関節液 1 μL を、滅菌プラスチックの使い捨てループを使用して血液寒天プレートおよびマッコンキー寒天プレートに接種して広げます。 プレートを好気性雰囲気下、37℃で18～24時間インキュベートします。 細菌の増殖が観察されると、血液寒天培地上のコロニーが計数され、Vitek 2 システムを使用して両方のタイプのプレートからのコロニーが識別されます。

3. MALDI-TOF MS 同定 上記のサンプル調製後に得られた懸濁液を 13,000g で 2 分間遠心分離し、上清を廃棄します。 ペレットは、残留エタノールを除去する前に、13,000gでさらに2分間遠心分離されます。 50 マイクロリットルのギ酸 (70% v/v) と 50 mL の 100% アセトニトリルをペレットに添加し、各試薬を添加した後に完全に混合します。 懸濁液を再度 13,000g でさらに 2 分間遠心分離し、上清 1 mL をスチールターゲットプレート上にスポットします。 分析は、乾燥したサンプルスポット上に重複して配置された 1 mL のα-シアノ-4-ヒドロキシケイ皮酸マトリックス溶液を風乾した後に実行されます。

   質量スペクトルプロファイルは、microflex LT MALDI-TOF 質量分析計 (Bruker Daltonics、ブレーメン、ドイツ) を製造元の設定に従って使用して取得します。 スペクトルは、2000 Da ～ 20,000 Da の質量範囲内で、60 Hz のレーザー周波数でリニア ポジティブ モードで記録されます。 すべての細菌の同定は、MALDI-TOF Biotyper RTC および Bruker MALDI Biotyper 3.1 ソフトウェアおよびライブラリー (分離株 4613 個、Bruker Daltonics) によって実行されます。 微生物の分析と同定に使用される基準は、メーカーが推奨するものとなります。

4. 統計分析 同定までの時間は、コロニー形成から最終結果が医師に報告されるまでの時間として決定されます。 カイ二乗検定を使用して 3 つの方法を比較するために統計分析が実行されます。 統計的有意性のレベルは p < 0.05 に設定されます。