人工関節は、重度の変形性関節症を成功裏に治療できます。しかし、感染症は失敗の重要な原因です。適切な診断は依然として困難です。内視鏡的に採取した検体の次世代シーケンシングを高度な画像診断と組み合わせることで、感染部位のマッピングと特徴付けに役立つはずです。 (PJI MAP/DEF)

これらのサンプル（通常は廃棄される）から得られる残存物質に対して追加のDNA分析を行う能力は、人工関節部品に存在する微生物叢とバイオフィルムのより正確な全体像を得る見込みを提供します。 これが本プロジェクトの目的です。 感染の疑いに関する基準（Musculoskeletal Infection SocietyおよびEuropean Society for Bone and Joint Infections）に基づき、選ばれた患者は血液、滑液、組織、骨（骨髄）サンプルの分析、およびX線、MRI、核医学スキャンなどの画像診断による標準検査を受けます。 これ（第1段階）に基づき、感染の診断と性質が明確であれば、関節鏡検査と人工関節周囲の滑膜組織、骨、骨髄生検（第2段階）を組み合わせた診断手順を行い、直接的に開放手術に進みます。この手術では、人工関節の一部または全部が1回または2回の手術（第3段階）で交換され、滑液、組織、骨、骨髄サンプルも採取されます。

第1、2、または3段階で得られたすべてのサンプルは、標準的な微生物学的および病理学的検査を受けます。しかし、残存物質は現在、細菌／真菌DNAの遺伝子分析にも供されます。 患者のヒトDNAは検査されません。 交差汚染を防ぐため、別々の器具を使用してサンプルを採取します。 人工関節部品内および周囲から採取された滑液（1〜10 mL）、滑膜組織（2〜6 mm³）、骨（骨髄）（2〜6 mL）は、微生物学的検査用に滅菌容器に、病理学的検査用にホルムアルデヒドを含む滅菌容器に収集・保存されます。 各容器には患者識別情報と採取部位（例：下腿、外側）がラベル付けされます。 6〜8個のラベル付き容器を含む袋が微生物学検査室に運ばれます。 同様の袋が病理学検査室に送られます。 常に余剰の液体、組織、骨、または骨髄物質（部位ごとに1〜2 mLまたはmm³）が存在します。 この物質は通常廃棄されます。 この研究プロジェクトでは、これらを収集しますが、微生物学的および病理学的サンプルとは異なり、これらの容器はコード化のみされます（例：SEPTORT001（番号は患者1を表す）滑液、滑膜1、滑膜2、（寛骨臼内の）バイオフィルム、（大腿骨大転子の）バイオフィルム、（大腿骨骨幹部中央の）バイオフィルム、（人工股関節ステム先端の）バイオフィルム）。 手術終了時に、容器は小さなビニール袋に集められます。 この袋はMicroGenDxフォームとともに、より大きなビニール袋に入れられます。 このフォームには以下の情報が含まれます：SEPTORTと患者番号、年齢、性別、右側または左側、関節（人工股関節、膝、肩など）、採取日、作業診断（人工関節周囲感染症）、整形外科検査のチェックボックス、希望する分析（qPCR迅速スクリーニングおよびNGS）のチェックボックス、および主任研究者の署名。 手術終了時に、主任研究者はこれを個人でHIRUZバイオバンクに持ち込み、-80°Cの冷凍庫に保管するため引き渡します。 数週間にわたって約5袋が集まったら、国際宅配便がこれらの袋を含む段ボール箱を受け取ります。 医療研究用箱（ドライアイス不要）は、HIRUZバイオバンクの実験技師によって密封されます。 箱は通常火曜日の午後に受け取られ、現地時間で翌日水曜日の朝にテキサス州の検査室に到着します。 通常の臨床業務量に応じて、研究サンプルは微生物叢の遺伝子分析のために、同日または保管後の後日に処理されます。 米国の検査室は患者を特定できるデータを受け取りません。 遺伝子分析結果のデータは暗号化され、安全な形式で電子媒体によりUZ Gentの主任研究者に送信されます。 主任研究者とDavid Creytens教授のみがこのデータベースへのアクセスを許可されています。 両者は、Good Clinical Practiceガイドラインに従い、セキュリティシステムの継続的な品質管理に責任を負い、これによりデータへの不正アクセスを防止します。 この研究は、潜在的な人工関節感染症が実際に患者の症状の原因であるかどうかを確認または除外できるようにするだけでなく、感染症の局在（具体的には、びまん性か特定の人工関節部品に集中しているか）および微生物叢とバイオフィルムの構成を決定するのにも役立ちます。