スポットライト研究：ベッドサイド超音波を使用した術後感染症の早期特定。 (SPOTLIGHT)

背景：

手術部位感染（SSI）は、術後ケアにおける主要な懸念事項であり、特に緊急開腹手術（MEAS）後では、患者関連（内因性）および手術関連（外因性）のさまざまな危険因子に応じて感染率が8%から23%に及びます。 SSIは、 mortalityの2～11倍の増加（絶対値7.4%）、入院期間の延長、追加の外科手術、再入院など、重大な臨床的・経済的負担と関連しています。 さらに、関連する医療費は米国で33億ドル、欧州で14.7～191億ユーロと推定されています。

漿液腫や血腫などの皮下液貯留は、細菌増殖の温床となり、創傷治癒を妨げ、患者をSSIに罹患しやすくする可能性があります。 しかし、こうした液貯留の早期発見は、日常的な術後臨床評価では困難です。

従来の臨床検査や創傷観察は、多くの場合CDCのSSI診断基準に従いますが、真のSSIを正確に診断・報告することは難しく、深部や小さな液貯留を見逃す可能性があります。 その結果、SSIは退院後まで発見されず、その割合は12%から84%と報告されています。

CDCガイドラインによるSSI特定は、「主治医による診断」という判断要素のため解釈に主観が入ります。 対照的に、ASEPSIS創傷スコアリングシステムはより客観的な評価を提供し、SSI特定においてより信頼性が高いことが示されていますが、それでも観察可能な臨床徴候に依存しています。

ポイントオブケア超音波検査（POCUS）は、非侵襲的でリアルタイムの画像モダリティとして注目が高まっており、皮下液貯留の早期発見を強化できます。 いくつかの研究では、POCUSが液貯留の特定に有用であり、 timely drainage and targeted managementを可能にし、SSIリスクを低減できる可能性が示されています。 ただし、操作者の熟練度に依存し、SSIを引き起こす液貯留の評価におけるPOCUSの精度に関しては、文献で相反する結果も報告されています。 いくつかのエビデンスは、POCUSと身体診察の組み合わせが診断精度を向上させる可能性を示唆しています。

術後創傷評価のための超音波の日常使用に関する標準化されたプロトコルは不足しており、超音波で検出された液量とSSI発症との関連は十分に研究されていません。 さらに、我々の知る限り、POCUSがASEPSISと組み合わせてSSI特定に診断的付加価値をもたらすかどうかを評価した先行研究はありません。

研究の目的：

この前向き研究の目的は、開腹術後の皮下液貯留の早期発見におけるベッドサイド超音波の診断的有用性と、SSI発症との関連を評価することです。 さらに、POCUSとASEPSISスコアリングシステムの併用が、いずれか単独の方法と比較してSSI特定の診断精度を向上させるかどうかを評価し、早期発見と術後感染サーベイランスの強化を目指します。

副次的には、開腹創の表現型とその微生物環境を詳細に記載したいと考えています。

仮説：

主要仮説：

POCUSは、開腹術後のSSIの臨床兆候よりも早く、臨床的には明らかでない皮下液貯留を検出でき、POCUSとASEPSISスコアリングシステムの組み合わせは、いずれかの単独法と比較してSSI特定の診断精度を向上させる。

副次仮説：

POCUSで検出されたより大きな皮下液貯留は、開腹術後のSSI発症リスクの増加と関連する。

微生物学的プロファイルはSSIリスクと関連し、感染感受性の早期独立指標として機能する可能性がある。

方法論：

ポイントオブケア超音波手順とバイアス制御対策：

POCUS前評価：

インフォームドコンセント後、各患者の開腹切開部および周囲領域について、写真、客観的評価、微生物学的サンプリングによるSSI初期評価を行います。

術後1日目～3日目、および初回超音波（POCUS）検査の前に、介入の一部として、閉鎖切開部と周囲皮膚から微生物学的スワブを1回採取します。 各創傷を撮影し、ASEPSISスコアリングシステムを用いて客観的創傷評価を行います。

この順序（微生物学的サンプリング、次にASEPSISスコアリング、その後POCUS検査という）は、培養の汚染を防ぎ、評価バイアスを最小限にするために設計されています。 超音波の前に客観的評価を行うことで、POCUSの結果がASEPSISスコアリングや感染の臨床的印象に影響を与えないようにします。

POCUSプロトコル：

皮下液貯留を監視し、手術部位感染（SSI）の早期兆候を検出するため、各患者は術後経過中に計3回の標準化ポイントオブケア超音波（POCUS）検査を受けます。 これらの評価は、事前に定義された間隔：POD 1-3、POD 4-6、POD 7-9で実施されます。 この間隔ベースの画像スケジュールは、臨床的実現可能性を確保し、患者負担を最小限に抑えながら、重要な術後初期期間の構造化された時間的カバレッジを提供するために選択されました。 毎日または固定曜日の超音波検査は、リソース制約と追加診断的価値の可能性が限られているため、非現実的と判断されました。 選択された時点は、術後液貯留の動的変化を捉え、その後の臨床転帰との関連付けを容易にすることを目的としています。

検査は無菌的手法で実施されます：超音波プローブは滅菌プローブカバーで覆い、患者の皮膚は各スキャンの前後に滅菌ワイプで清拭します。

検査は患者を仰臥位で行います。 高周波リニアプローブ（1-12 MHz）を切開部に配置し、プローブを白線に向けます。 液貯留は縦断像と横断像の両方で評価し、最大長と深さを正確に特徴づけます。 構造化超音波レポートテンプレート（付録1）を使用し、対応する電子画像とともに文書化します。 このテンプレートは本研究用に開発され、ASEPSIS基準、CDC創傷分類、および先行文献（5,6,11,21）に基づいています。 さまざまな超音波トレーニングレベルの臨床医によるPOCUS向けに設計されており、方法論的厳密性と一般化可能性、実際の臨床環境での実用性を両立することを目的としています。

トレーニングと品質管理：

主任研究者（TM）は、コンサルタント放射線科医の監督下で正式な超音波トレーニングを受け、その後、すべての参加研究者にサイトを超えて構造化トレーニングを提供します。 この一元化されたアプローチは、一貫した検査技術と標準化プロトコルへの遵守を確保することを目的としています。 ただし、現地のスケジュールやワークフローの制約により、特定の患者のすべての連続検査を常に同じ研究者が実施できるとは限りませんが、標準化されたトレーニングにより評価者間変動を最小限に抑え、収集データの全体的な信頼性を高めることを目指しています。

評価バイアスを最小限にするため、すべての写真および超音波画像データは、すべての参加施設で標準化された取得プロトコルに従って前向きに収集されます。 これらのデータは、POCUSの正式なトレーニングを受けた2名の臨床医によって、ASEPSISおよび提案されているSPOTLIGHT SSIリスクスコアに従って独立かつ個別に評価されます。 評価者は患者識別情報、治療割り付け、および臨床転帰について盲検化されます。 研究サイト間の一貫性を確保するため、すべての評価者に同じトレーニング基準と評価フレームワークが使用されます。 評価者間信頼性は適切な統計手法（例：カテゴリ変数にはCohenのkappa、連続変数には級内相関係数[ICC]）を用いて評価します。 significant disagreementがある場合、必要に応じて3人目の専門家評価者が合意形成のために協議される場合があります。 このプロセスは、客観的な画像解釈を確保し、研究の方法論的厳格性を強化することを目的としています。

統合評価とフォローアップ：

各POCUSセッションには写真撮影とASEPSISスコアリングシステムを用いた客観的評価が付随し、CDC SSI基準に基づいて表在、深部、または器官/体腔スペースに継続的に分類されます。 臨床スコアや画像を含むすべてのデータは、安全なREDCapデータベースに体系的に記録されます。

7日目と30日目のフォローアッププロセスの一環として、登録患者に電話で連絡し、電子健康記録をレビューして、創傷転帰、全原因およびSSI関連再入院を記録します。

データ収集：

データは病院外科手術記録システム（Sundhedsplatformen, Epic Systems Corp, Verona, USA）に前向きに登録され、その後専用REDCapデータベースに収集されます。 各患者について、人口学的特徴（年齢、性別、体格指数）、診断、栄養状態（血清アルブミンレベル）、貧血状態（ヘモグロビンレベル）、併存疾患（心血管疾患、肺疾患、糖尿病）、WHOパフォーマンスステータス、米国麻酔科学会（ASA）スコア、術中所見、CDC手術創分類を記録します。

サンプルサイズ推定：

責任主任研究者は、過去24時間の腹部手術を毎日スクリーニングし、プロジェクトの潜在的な参加者を特定します。 リクルート期間中に利用可能なすべての適格患者に連絡し、参加を依頼します。

本研究は探索的性質を持ち、すべての症例を含めることを意図しています。 RCTではなく前向き研究が選択され、実世界の洞察と最高の外的妥当性を提供し、研究デザインを尊重しています。 主要解析は、ポイントオブケア超音波で術後皮下液貯留がある患者とない患者の30日間手術部位感染（SSI）率の差を検出することに基づいています。 先行文献では、超音波による液貯留状態によるSSIリスクの臨床的に重要な差が報告されており、液貯留患者のSSI率が著しく高い（7）。 最も極端な公表推定値に依存するのを避けるため、検出力計画には保守的仮定を使用しました。 液貯留患者のSSI率を35%、液貯留なし患者を10%と仮定しました。 両側α0.05、検出力80%では、等しい群サイズで約86名の患者が必要です。 液貯留の有病率と群分割は不確実なため、不均衡シナリオ（例：40:60や30:70）も考慮し、必要な総サンプルサイズが増加します。 そのため、主要解析に十分な検出力を確保し、不完全な画像や追跡不能を考慮して100名の患者をリクルートすることを目標とします。

副次的目的（ASEPSIS、POCUS、およびそれらの組み合わせの診断性能（AUROC比較ベース））は探索的と見なされ、それに応じて解釈されます。

統計的手法：

統計解析の主要目的は、ASEPSISスコア、POCUS所見、およびそれらの組み合わせの早期SSI発見における予後予測性能を評価することです。 識別能は、受信者動作特性曲線下面積（AUROC）を用いて評価し、これが予測精度の主要解析指標となります。 ASEPSISとPOCUS単独のモデル、および両方を含む複合モデルを別々のロジスティック回帰モデルとして構築します。 AUROC間の比較はDeLong検定を用いて行い、モデル間の識別性能の統計的有意差を評価します。

カテゴリ変数は頻度とパーセンテージとして要約し、カイ二乗検定または両側フィッシャーの正確確率検定を適宜用います。 連続変数はヒストグラムとQ-Qプロットで視覚的に正規性を評価します。 分布に基づき、平均±標準偏差（SD）または中央値±四分位範囲（IQR）で提示し、t検定またはマン・ホイットニーU検定で比較します。

臨床的に関連する変数および先行文献で特定された変数をアプリオリに選択し、単変量ロジスティック回帰に含めてSSIの潜在的な危険因子を特定します。 また、POCUSでの皮下液量とASEPSISスコアとの関連は、分布仮定に応じてPearsonまたはSpearman相関係数を用いて探索します。 ASEPSIS、POCUS、およびそれらの組み合わせの診断性能は、感度、特異度、陽性適中率、陰性適中率、およびAUROCの計算を通じて評価します。

すべての統計検定は両側検定とし、p値≦0.05を統計的有意と見なします。

すべての統計解析はSPSSソフトウェア（バージョン21.0; SPSS Inc, Chicago, IL, USA）を使用して実施します。

倫理的配慮：

本研究は、ヘルシンキ宣言および一般データ保護規則（GDPR）の原則に従って実施されます。 プロトコルは地域研究倫理委員会およびデンマークデータ保護庁に提出され、承認を得ます。 研究者はまた、プロトコルの重要なまたは主要な変更について研究倫理委員会およびデンマークデータ保護庁に通知します。 本研究は国際データベースwww.clinicaltrials.govおよびOSFに開始前に登録されます。

すべての参加患者は、研究参加前に口頭および書面によるインフォームドコンセントを提供する必要があります。 研究者は患者に対し、調査のすべての側面について十分に理解できるように情報提供する義務があります。 患者情報に関連して、研究者は患者医師間の守秘義務も負います。

患者はいつでも調査への参加同意を撤回できます。 患者がこれを行う場合、患者と研究者または病院との関係に影響を与えず、患者は病院が提供できる最善の治療を引き続き受けられます。

研究期間中にSSI症状やその他の疾患を呈する患者は、所属部署の臨床診療に従って治療されます。

医療記録の使用：

医療記録は、インフォームドコンセントの前後両方でアクセスされます。 同意前は、事前に定義された包含・除外基準に従って適格性を評価する目的でのみ医療記録をレビューします。 同意取得後は、関連する医療記録データにアクセスし、研究実施、フォローアップ、データ収集、モニタリング、解析に使用します。

患者への情報提供と同意：

参加施設で開腹術を受ける全患者のうち、前述の基準に従って適格な者を研究参加に招待します。

研究に関する情報は、術後ケアおよびフォローアップの一部として手術後に提供されます。 同時に、研究に関する書面情報も提供されます（付録）。 患者には、親族が同席する可能性について知らされます。 必要があれば、情報提供は親族が同席するまで待機します。 患者とその親族には、研究について口頭でも情報提供されます。

情報提供は、研究者またはプロジェクト看護師が行います。 情報提供はできるだけ中断されず、できれば個室で行われます。 患者と親族には、参加を検討する時間が与えられます。

インフォームドコンセントに関する研究倫理委員会の該当規定に従います。 患者向けの情報提供と同意書は添付されています。

リスク、副作用、不利益など：

本研究は患者にリスクや副作用をもたらしません。 入院期間または外来期間全体で提供されるケアは、本研究によって悪影響を受けることはありません。 むしろ、術後SSIモニタリングへの注目の高まりは、将来の患者ケアの向上につながる可能性があります。 予期せぬリスクや副作用は、患者の安全のために監視・文書化されます。

傷害に対する補償：

対象患者には、「患者補償制度」（Patienterstatningsordningen）を通じて傷害に対する補償が提供されます。 申請があった場合、研究者は申請プロセスにおいて参加者を指導・相談する責任があります。

関連性／影響：

本研究は、CDCガイドラインの拡張としてのASEPSISと組み合わせたPOCUSの、SSI早期発見における実世界での有用性について洞察を提供し、患者の罹患率、死亡率、および医療システムへの経済的負担を軽減することを目指しています。

さらに、本研究は、排液の有無にかかわらず、早期治療決定に役立つ最適な皮下液貯留サイズのカットオフ値を確立しようとしています。