선천적 및 장치 관련 수막염의 조기 진단

연구 목적 네이티브 및 장치의 진단 및 치료 모니터링을 위한 뇌척수액(CSF)에서 새로운 병원체 특정 바이오마커 D-lactate의 분석 및 임상 성능(민감도, 특이도, 양성 및 음성 예측값, 정확도) 평가 - 관련 뇌수막염. CSF D-락테이트의 성능은 감염에 대한 표준 정의 기준(천연 및 장치 관련 수막염)을 사용하여 현재 사용되는 기존의 CSF 배양 및 바이오마커와 비교됩니다.

구체적인 목표

• 목적 1. 요추/심실 천자(수술 전 또는 수술 중), 외부 심실 배액(EVD), 요추 배수(ELD) 및 분로 흡인.
• 목적 2. 기존 정의 기준을 사용하여 장치 관련 및 선천성 뇌수막염 진단을 위한 CSF D-lactate test의 최적 차단값을 평가한다.
• 목적 3. 표준 검사(배양, 그램 염색, 뇌척수액 백혈구 수 및 감별, CSF 젖산염, CSF 포도당, CSF 대 혈당)와 비교하여 장치 관련 및 자연 수막염 진단을 위한 D-젖산 검사의 성능 평가 비율, CSF 총 단백질, 멀티플렉스 PCR) 및 신규 바이오마커(CSF 프로칼시토닌, 알파-데펜신 - ELISA, 인터류킨-6).

연구 인구:

장치 관련 뇌수막염이 의심되는 연속 환자와 우리 기관에서 치료받는 자연 뇌수막염 환자가 포함됩니다. CSF는 일상적인 진단 절차에 따라 흡인됩니다. 이 연구를 수행하는 동안 추가적인 침습적 또는 비침습적 검사가 수행되지 않습니다. 이 임상 조사에서 얻은 결과는 환자의 진단 또는 치료 결정에 영향을 미치지 않습니다.

연구 정의 장치 관련 수막염은 질병 통제 예방 센터(CDC)의 병원 감염에 대한 수정된 기준에 따라 정의됩니다.

장치 관련 수막염 또는 뇌실염은 다음 기준 중 적어도 하나를 충족해야 합니다.

1. CSF, 장치 또는 장치 삽입 부위의 상처 면봉에서 병원체의 관련 성장.
2. 다른 식별 가능한 원인 없이 다음 징후 또는 증상 중 적어도 하나: 발열 >38°C, 두통, 목 경직, 뇌신경 징후, 과민성, 글래스고 혼수 척도(GCS) 감소 및 다음 실험실 소견 중 적어도 하나: 증가 CSF 백혈구(>5 × 10^6/l), 증가된 CSF 총 단백질(>0.45 g/l) 또는 감소된 CSF/혈당 비율(<0.5); 양성 CSF 그램 염색 및 의사가 항균 요법을 시작합니다.

선천성 뇌수막염에 대해 다음과 같은 분류 체계가 적용됩니다.

수막염은 다음 기준 중 적어도 하나가 존재하는 경우 진단됩니다.

1. 환자는 뇌척수액(CSF)에서 배양된 유기체를 가지고 있습니다.
2. 환자는 발열(>38°C), 두통*, 뻣뻣한 목*, 수막 징후*, 뇌신경 징후* 또는 과민성* 중 적어도 하나의 징후 또는 증상이 있습니다.

3. 그리고 다음 중 적어도 하나:

   1. CSF에서 백혈구 증가, 단백질 증가 및 포도당 감소
   2. CSF의 그람 염색에서 관찰되는 유기체
   3. 혈액에서 배양된 유기체
   4. CSF, 혈액 또는 소변의 양성 실험실 검사

   5. 진단 단일 항체 역가(IgM) 또는 병원체에 대한 쌍혈청(IgG)의 4배 증가 및 진단이 사후에 이루어지면 의사는 적절한 항균 요법을 시행합니다.

      • 다른 원인을 알 수 없는 경우

선천적 또는 기기 관련 뇌수막염 진단을 받은 환자의 경우, 감염의 시작은 임상, 검사실 및 미생물 특성에 의해 정의됩니다.

연구 수행 장치 관련 수막염에서 CSF는 표준 관행에 따라 장치와 관련된 수술 전, 도중 또는 후에 흡인됩니다. 요추/심실 천자(수술 전, 수술 중 및/또는 수술 후) 및 외부 심실(EVD) 및 요추 배액(ELD) 흡인은 표준화된 무균 기술에 따라 신경과 전문의 또는 신경외과 의사에 의해 수행됩니다.

선천성 뇌수막염 환자의 경우 표준 관행에 따라 요추 천자로 CSF를 흡인합니다.

실험실 절차

• 흡인 직후 0.5-1ml의 뇌척수액을 다음 바이알에 각각 옮깁니다.

  • 기존 배양을 위한 천연 바이알(한천 플레이트 및 국물)
  • 백혈구 수 및 감별 측정을 위한 EDTA 바이알
  • 소아 혈액 배양 병(BacTec PedsPlus/F)
  • 바이오마커 검출을 위한 네이티브 바이알(예: D-락테이트, 프로칼시토닌 인터류킨-6, 알파 데펜신(ELISA) 및 추가 검사(예: PCR)
• D-lactate 시험은 제조업체의 지침(D-Lactate Colorimetric Assay. Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA): 10 μl의 뇌척수액 샘플, 2 μl의 기질 믹스 및 2 μl의 효소 믹스를 포함하는 반응 혼합물 및 샘플과 기질 믹스만 포함하는 블랭크를 분석합니다. 각 샘플. 물에 D-락테이트(모노리튬 염) 용액을 사용한 검량선은 각 배치에서 처리됩니다. 혼합물을 실온에서 30분 동안 배양하고 마이크로플레이트 흡광도 판독기에 의해 450nm에서 흡광도를 측정합니다. 각 샘플의 광학 밀도는 D-락테이트 농도(mmol)로 다시 계산됩니다.
• 테스트는 근무일 기준 12시간 동안 사용할 수 있는 훈련된 의료 실험실 기술 보조원 2명이 수행합니다.
• 모든 CSF 흡인물 및 성장하는 미생물(임플란트 주변 조직 또는 초음파 처리액과 같은 수술 중 샘플에서 성장하는 미생물 포함)은 -70°C에서 바이오뱅크에 저장됩니다. 이 체액 및 배양 수집을 통해 후속 추가 분석을 통해 정확한 진단을 보장할 수 있습니다.

통계 분석:

장치 관련 뇌수막염의 경우 CSF 샘플의 30-40%가 감염되고 D-락테이트와 기존 테스트 간의 민감도 차이는 10%(D-락테이트의 경우 90% 대 기존 테스트의 경우 80%)라고 가정합니다. 천연 뇌수막염의 경우 CSF 샘플의 10%가 감염되고 D-락테이트와 기존 테스트 간의 민감도 차이는 20%(D-락테이트의 경우 95% 대 기존 테스트의 경우 75%)라고 가정합니다. 두 테스트 간의 비열등성의 증거는 백분율 값의 일방적 두 그룹 테스트로 제공됩니다. 비열등성은 10%의 차이로 결정되며, 이물질 관련 뇌수막염은 458명, 자연수막염은 198명에서 유의수준 5%, 검정력 80%로 나타났다. 전력 계산은 nQuery Advisor 7.0으로 수행되었습니다. 데이터의 척도 유형에 따라 설명 결과는 평균 ± SD 또는 대상 수(백분율)로 표시됩니다. 범주형 변수는 필요에 따라 x2 또는 Fisher의 정확 테스트를 사용하여 비교됩니다. Wilcoxon rank-sum test를 사용하여 연속 변수를 비교합니다. p 값 <0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주됩니다. 테스트 결과는 민감도, 특이도, 양성 예측값, 음성 예측값, 정확도로 평가되며 통계적 유의성은 샘플 크기에 따라 McNemar의 카이 제곱 테스트 또는 이항 테스트로 평가됩니다. 2차 분석의 모든 p-값은 비확증 탐색 방식으로 고려됩니다. 통계 분석을 위해 프로그램 패키지 SPSS(Windows용 SPSS 10.0, SPSS, USA) 및 프로그램 패키지 R(분석 당시 최신 버전)이 사용됩니다.

연구자들은 총 600명의 장치 관련 수막염 환자와 220명의 선천성 수막염 환자를 포함할 계획입니다. 높은 사례 수를 나타내는 이유는 조사관이 외부 장치 관련 수막염의 경우 30-40%의 감염률과 네이티브 수막염의 경우 10%의 감염률 및 10-15%의 탈락률(예: 백혈구 수 또는 배양 부족).