ネイティブおよびデバイス関連の髄膜炎の早期診断

研究の目的 ネイティブおよびデバイスの診断および治療モニタリングのための、脳脊髄液 (CSF) 中の新規の病原体特異的バイオマーカー D-乳酸の分析的および臨床的性能 (感度、特異性、正および負の予測値、精度) の評価-関連する髄膜炎。 CSF D-ラクテートの性能は、現在使用されている従来の CSF 培養およびバイオマーカーと比較され、感染の標準定義基準 (ネイティブおよびデバイス関連髄膜炎) が使用されます。

具体的な目的

• 目的 1. 腰椎/心室穿刺 (術前または術中)、体外脳室ドレナージ (EVD)、腰椎ドレナージ（ELD）とシャント吸引。
• 目的 2. 既存の定義基準を使用して、デバイス関連および自然髄膜炎の診断のための CSF D-乳酸検査の最適なカットオフ値を評価します。
• 目的 3. デバイス関連および自然髄膜炎の診断のための D-乳酸検査の性能を、標準検査 (培養、グラム染色、脳脊髄液白血球数および分画、CSF 乳酸、CSF グルコース、CSF-to-blood グルコース) と比較して評価する比、CSF 総タンパク質、マルチプレックス PCR) および新規バイオマーカー (CSF プロカルシトニン、α-デフェンシン - ELISA、インターロイキン-6)。

調査対象母集団：

含まれるのは、デバイス関連髄膜炎が疑われる連続した患者と、当施設で治療された自然髄膜炎です。 CSF は、通常の診断手順に従って吸引されます。 この研究の実施中、追加の侵襲的または非侵襲的な検査は行われません。 この臨床調査で得られた結果は、患者の診断または治療の決定には影響しません。

研究の定義 デバイス関連髄膜炎は、疾病管理予防センター (CDC) による院内感染の修正基準に従って定義されます。

デバイス関連の髄膜炎または脳室炎は、次の基準の少なくとも 1 つを満たす必要があります。

1. 髄液中、デバイス上、またはデバイス挿入部位の創傷スワブ内の病原体の関連増殖。
2. 次の徴候または症状のうち少なくとも 1 つがあり、他に原因が特定できない場合: 38°C を超える発熱、頭痛、首のこわばり、脳神経の徴候、過敏性、グラスゴー昏睡尺度 (GCS) の低下、および以下の検査所見の少なくとも 1 つ: 増加CSF 白血球 (>5 × 10^6/l)、CSF 総タンパク質の増加 (>0.45 g/l)、または CSF/血糖比の減少 (<0.5); CSF グラム染色が陽性であり、かつ医師が抗菌療法を開始した場合。

先天性髄膜炎には、次の分類システムが適用されます。

以下の基準の少なくとも 1 つが存在する場合、髄膜炎と診断されます。

1. 患者は脳脊髄液 (CSF) から微生物を培養しています。
2. 患者は以下の徴候または症状の少なくとも 1 つを持っています: 発熱 (>38°C)、頭痛*、肩こり*、髄膜の徴候*、脳神経の徴候*、または神経過敏*

3. そして、少なくとも次の 1 つ:

   1. CSF中の白血球の増加、タンパク質の上昇、およびグルコースの減少
   2. CSFのグラム染色で見られる生物
   3. 血液から培養された生物
   4. CSF、血液、または尿の検査陽性

   5. 病原体に対する診断用の単一抗体価（IgM）またはペア血清（IgG）の4倍の増加。生前に診断が下された場合、医師は適切な抗菌療法を開始します。

      • 他に原因が認められない場合

ネイティブまたはデバイス関連の髄膜炎と診断された患者では、感染の発症は、臨床的、検査室、および微生物学的特徴によって定義されます。

試験の実施 デバイス関連髄膜炎では、CSF は、標準的な方法に従って、デバイスに関連する手術前、手術中、または手術後に吸引されます。 腰椎/心室穿刺（術前、術中、および/または術後）および外脳室（EVD）および腰椎ドレナージ（ELD）吸引は、標準化された無菌技術に従って神経科医または神経外科医によって行われます。

先天性髄膜炎の患者では、CSF は標準的な方法で腰椎穿刺によって吸引されます。

検査手順

• 吸引直後に、脳脊髄液 0.5 ～ 1 ml を次の各バイアルに移します。

  • 従来の培養用のネイティブバイアル（寒天プレートとブロス）
  • 白血球数および分画測定用の EDTA バイアル
  • 小児用血液培養ボトル (BacTec PedsPlus/F)
  • バイオマーカー検出用のネイティブバイアル (例: D-ラクテート、プロカルシトニン インターロイキン-6、α-デフェンシン (ELISA)、および追加の検査 (例: PCR）
• D-乳酸試験は、製造元の指示に従って分光光度酵素アッセイを使用して実行されます (D-乳酸比色アッセイ. Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA) 以下のように: 10 μl の脳脊髄液サンプル、2 μl の基質混合物、2 μl の酵素混合物、およびサンプルと基質混合物のみを含むブランクを含む反応混合物を分析します。各サンプル。 D-乳酸 (モノリチウム塩) の水溶液による検量線は、バッチごとに処理されます。 混合物を室温で30分間インキュベートし、450 nmでの吸光度をマイクロプレート吸光度リーダーで測定します。 各サンプルの光学密度は、D-乳酸濃度 (mmol) に再計算されます。
• 検査は、訓練を受けた 2 人の医療検査技術助手によって実施され、営業日の 12 時間対応可能です。
• すべての CSF 吸引液と増殖中の微生物 (インプラント周囲組織や超音波処理液などの術中サンプルから増殖したものを含む) は、-70°C のバイオバンクに保存されます。 この体液と培養液の収集により、その後の追加分析で正しい診断が保証されます。

統計分析：

デバイス関連髄膜炎の場合、CSF サンプルの 30 ～ 40% が感染しており、D-乳酸と従来の検査の感度の差は 10% (D-乳酸の 90% 対従来の検査の 80%) であると想定されます。 自然髄膜炎の場合、CSF サンプルの 10% が感染しており、D-乳酸と従来の検査の感度の差は 20% (D-乳酸の 95% 対従来の検査の 75%) であると想定されます。 2 つの検定間の非劣性の証明は、パーセンテージ値の片側 2 グループ検定によって提供されます。 非劣性は 10% の差で決定され、458 人の患者の異物関連髄膜炎と 198 人の患者の自然性髄膜炎で 5% の有意水準と 80% の検出力で示すことができます。 検出力の計算は、nQuery Advisor 7.0 を使用して実行されました。 データのスケール タイプに応じて、記述的な結果は平均 ± SD または被験者数 (パーセンテージ) として表されます。 カテゴリ変数は、必要に応じて x2 またはフィッシャーの正確確率検定を使用して比較されます。 連続変数は、Wilcoxon 順位和検定を使用して比較されます。 p 値 <0.05 は、統計的に有意と見なされます。 テスト結果は、感度、特異度、陽性適中率、陰性適中率、精度で評価され、統計的有意性は、サンプルサイズに応じてマクネマーのカイ二乗検定または二項検定で評価されます。 二次分析からのすべての p 値は、非確認的な探索的方法で考慮されます。 統計分析には、プログラム パッケージ SPSS (SPSS 10.0 for Windows、SPSS、USA) およびプログラム パッケージ R (分析時の最新バージョン) が使用されます。

研究者は、デバイス関連髄膜炎の合計 600 人の患者と自然性髄膜炎の患者 220 人を含めることを計画しています。 研究者は、外来デバイス関連髄膜炎の感染率が 30 ～ 40%、ネイティブ髄膜炎の感染率が 10%、脱落率が 10 ～ 15% であることを研究者が予想しているため、症例数が多いことが示されています (例: 白血球数または培養の欠如）。