Subklinische Propionibacterium Acnes Infectieschatting in de tussenwervelschijf (SPInE-ID) (SPInE-ID)

INLEIDING Lage rugpijn is een veelvoorkomende aandoening in de bevolking, evenals afwijkingen aan de werveleindplaten, beschreven door Modic et al.(1,2), die tot 6% van de algemene bevolking treffen, en tot 46% van de patiënten met lage rugpijn(3). Modische type I-veranderingen worden beschreven als vertebraal beenmergoedeem gerelateerd aan acute lage rugpijn(4). Wanneer Modic-veranderingen worden gedetecteerd, is de kans dat iemand aspecifieke lage-rugpijn krijgt 4,5 keer groter(1,2).

Subklinische infectie veroorzaakt door laag-virulente ziekteverwekker kan mogelijk leiden tot werveleindplaatafwijkingen, gedetecteerd in magnetische resonantiebeeldvorming (MRI)-onderzoeken, en differentiatie tussen infectie en Modic-veranderingen kan moeilijk zijn(5,6). Subklinische infectie kan ook gepaard gaan met toenemende lage rugpijn(7). Albert et al(8) rapporteerden 61 patiënten die een chirurgische behandeling voor lumbale hernia hadden ondergaan, waarbij 46% van de gevallen een positieve kweek had. Dezelfde auteurs meldden ook dat 80% van de patiënten met een positieve kweek voor anaërobe pathogenen na een follow-up van twee jaar Modic type I-veranderingen aan de aangrenzende wervel vertoonden, tegenover 44% van de patiënten met een negatieve kweek. Sommige studies toonden de aanwezigheid aan van ziekteverwekkers met een lage virulentie in weefselculturen van de tussenwervelschijven (6-10), meestal gemeld bij Propionibacterium acnes.

Chronische lage-rugpijn en Modic type I-veranderingen zijn tot 100 dagen met antibiotica behandeld met superieure resultaten in vergelijking met schijnbehandeling(7). Patiënten werden behandeld met amoxicilline/clavulanaat (500 mg/125 mg)(7) op basis van de studie waarbij ischias in verband wordt gebracht met Propionibacterium acnes(8).

Carricajo et al(11) suggereren echter dat de aanwezigheid van P. acnes in de tussenwervelschijven te wijten is aan externe chirurgische of laboratoriumverontreiniging. Deze auteurs ontdekten een positieve schijfkweek in slechts 3,7% van de 54 patiënten. Bovendien toonden dezelfde auteurs aan dat monsters van de spinale spier en ligamentum flavum die intraoperatief aan het einde van de procedure waren verzameld, positieve kweken hadden in 14,8% van de gevallen met een negatieve schijfkweek.

Een systematische review uitgevoerd door Urquhart et al(12) concludeerde dat er matig bewijs is dat er een verband bestaat tussen positieve cultuur met Modic type I-veranderingen en lage-rugpijn, hoewel er weinig bewijs was voor een oorzakelijk verband. Daarom concludeerden de auteurs dat er nieuw onderzoek moet worden gedaan om te bepalen of ziekteverwekkers in de schijf afkomstig zijn van externe besmetting of dat ze echt betrokken zijn bij de ontwikkeling van chronische rugpijn.

HYPOTHESE Lumbale hernia is gerelateerd aan subklinische infectie van de tussenwervelschijf Nulhypothese: de incidentie van subklinische infectie is hetzelfde als de incidentie van gevallen zonder infectie bij patiënten met lumbale hernia die operatief zijn behandeld.

DOELSTELLINGEN Hoofddoel van deze studie is vast te stellen of de aanwezigheid van een infectiepathogeen in de tussenwervelschijf reëel is of dat het een intraoperatieve besmetting is.

Secundaire doelstellingen zijn het analyseren van klinische prognostische factoren bij patiënten en de diagnose van infectie. De studie stelt ook voor om de relatie tussen radiologische veranderingen (Modic I en II) en infectie te analyseren.

METHODEN

Studie opzet:

Er zal een open prospectieve cohortstudie worden uitgevoerd in één enkel centrum (Hospital Israelita Albert Einstein - HIAE), dat 1 jaar duurt voor rekrutering en eindigt 1 jaar na opname van de laatste patiënt. De gegevens van patiënten zullen worden verzameld met een specifiek formulier dat voor dit onderzoek is gemaakt. Een jaar na de chirurgische ingreep worden patiënten opgeroepen voor een nieuwe magnetische resonantie-opname van de lumbale wervelkolom.

Alle geïncludeerde patiënten ondergaan een verdere behandeling van tien sessies postoperatieve fysiotherapie.

Bevolking:

Patiënten bij wie de conservatieve behandeling voor lumbale hernia niet is geslaagd en die een lumbale decompressie-open operatie (microdiscectomie) ondergaan, zullen achtereenvolgens in het onderzoek worden opgenomen.

Inschrijving van patiënten in de studie:

Patiënten die hun deelname accepteren, dateren en ondertekenen het Informed Consent Form (ICF). Nadat ICF correct is ondertekend, ondergaat de patiënt een interview om de eerste demografische gegevens en formulieren voor de behandeling in te vullen.

De werving van patiënten zal worden uitgevoerd gedurende 24 maanden, waarna 95 patiënten zullen worden opgenomen (details van geschatte n gerapporteerd bij bepaling van de steekproefomvang).

Patiënt toewijzing:

Patiënten zullen een operatie ondergaan volgens de voorkeur van de chirurg. Behandelende chirurgen bepalen de gekozen operatietechniek op basis van hun ervaring en voorkeur.

verblindend:

Patiënten hebben geen toegang tot de resultaten van weefselkweken op ziekteverwekkers, evenals de behandelend arts.

De radioloog die beeldvormingsonderzoeken van uitgevoerde magnetische resonantie zal analyseren, zal ook blind zijn voor patiëntgegevens of laboratoriumkweekresultaten. Een geblindeerde onderzoeker analyseert pijn- en functiescores.

Voortijdig stoppen van deelname aan het onderzoek:

Patiënten worden uitgesloten van het onderzoek wanneer:

• Ingetrokken van ICF
• ziek
• Patiëntselectiefout - onverenigbare criteria om in aanmerking te komen
• Verloren om op te volgen
• Als de patiënt klinische symptomen van infectie vertoont, zoals ernstige lumbale of radiculaire pijn, koorts zonder andere gedetecteerde foci, abnormale ESR, CRP, leucogram en gewijzigde beeldvormingsonderzoeken die leiden tot onderbreking of verblinding van de resultaten van kweekonderzoeken.

Studie stadia

Voorbeeldverzameling:

Geïncludeerde patiënten ondergaan standaard algemene anesthesie en worden geprepareerd met clorhexidine-oplossing. Intraveneuze antibioticaprofylaxe zal binnen het eerste uur vóór de huidincisie worden toegediend, volgens het standaardprotocol van de HIAE Infection Control Committee, gepubliceerd in de Farmaceutische Handleiding van het ziekenhuis.

Er wordt preoperatief bloed afgenomen voor leukogram, erytrocytsedimentatiesnelheid (ESR) en C-reactief proteïne (CRP). Hetzelfde laboratorium wordt herhaald op het tijdstip van 1, 6 en 12 maanden.

Het uitgesneden fragment van de hernia wordt onmiddellijk binnen maximaal 30 minuten in een universele steriele container (buis met schroefdop) naar een laboratorium voor microbiologie gestuurd om als volgt te worden verwerkt. Hetzelfde proces zal worden toegepast op monsters van diepe spieren en ligamentum flavum aan het einde van de chirurgische ingreep. Er zullen drie culturen van de tussenwervelschijf worden gedaan, evenals drie van het ligamentum flavum en drie van de multifidus-spier voor elke patiënt.

Zoek naar ziekteverwekkers:

Hernia tussenwervelschijf zal worden gesplitst in drie even grote fragmenten van meer dan 2x2x5 mm en geplet in een laminaire flowkast totdat homogeen materiaal is verkregen. Hetzelfde proces zal worden uitgevoerd voor de spiermonsters van ligamentum flavum en multifidus, hoewel opgesplitst in drie fragmenten. Weefsels worden gekweekt in een specifiek groeimedium en geïncubeerd volgens de respectievelijke cultuur:

Soortgelijke criteria die worden gebruikt door de Infectious Diseases Society of America (IDSA) om een ​​gewrichtsvervangende infectie op te sporen, zullen worden overgenomen, wat de aanbeveling is voor ten minste twee positieve weefselkweken van dezelfde ziekteverwekker om de diagnose van infectie te bevestigen(13).

• A - Aërobe kweek Voor aërobe kweken worden monsters gekweekt in 5% schapenbloed-agar, chocolade-agar en MacConkey-agarplaat en gedurende 5 dagen in een incubator van 35°C (CO2-atmosfeer) geplaatst. Als een positieve bacteriecultuur in de plaat wordt gedetecteerd, wordt de kolonie geïdentificeerd door MALDI TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Anaërobe kweek Voor anaërobe kweek wordt weefsel gekweekt in een thioglycolaatbuis en maximaal 21 dagen geïncubeerd in een incubator bij 35°C. Als er troebelheid optreedt bij het thioglycolaatmedium, wordt het materiaal gekweekt in anaerobe bloedagar en wordt incubatie bij 35°C uitgevoerd in een anaerobe atmosfeer. Na het kweken van kolonies zal identificatie worden gedaan door MALDI TOF.

• C - Histologische analyse Anatomische pathologische analyse van het andere fragment van de hernia (2x2x5 mm) zal worden uitgevoerd. Het monster wordt vervoerd in een universele container met getamponeerde formaline (10%), gevolgd door dehydratie in alcohol gediafaniseerd in xylol en opname in paraffine (60-65°C), die zal worden gekleurd in hematoxyline-eosine (HE) en GRAM-kleuring .

  • HIJ: Histologische coupes van 4μm zullen worden uitgevoerd, gevolgd door tweemaal 10 minuten zuiveren met xylol, inbedden met alcohol onder toenemende concentraties en gekleurd met hematoxyline gedurende 5 minuten, stromend water gedurende 5 minuten, eosine gedurende 1 minuut en stromend water gedurende 2 minuten gevolgd door montage van glazen microscoopglaasje met Entellan®.
  • GRAM: Een ander objectglaasje wordt ingebed met kristalviolet gedurende 1 minuut, stromend water gedurende 1 minuut gevolgd door lugol gedurende nog eens 1 minuut en extra wassen met stromend water. Het ontkleuren van het objectglaasje wordt gedaan met alcohol 95% gedurende 10 seconden gevolgd door stromend water en vervolgens, kleuring met fuchsine gedurende 30 seconden, opnieuw wassen met stromend water, drogen en montage van het objectglaasje met Entellan®.
• D - Moleculaire analyse van pathogenen Positieve culturen die aerobe of anaerobe pathogenen presenteren tijdens het kweken, worden geïsoleerd en gekoeld bewaard in -80°C vriezer voor posterieure moleculaire analyse.

Moleculaire typering zal worden uitgevoerd door middel van Pulsed Field Gel-elektroforesetechniek van geïsoleerde monsters volgens het protocol beschreven door Oprica et al.(14) met behulp van Spe-I-restrictie-enzym en Bionumerics-software voor analyse van de resultaten.

Vragenlijsten Zie uitkomstmaten

Beeldvormingsonderzoeken Magnetische resonantiebeeldvormingsonderzoeken zullen worden uitgevoerd in Siemens of General Electric 1.5T-apparaten.

Lumbale hernia zal worden gediagnosticeerd door middel van MRI bij in aanmerking komende patiënten. Geïncludeerde patiënten zullen 12 maanden na de operatie worden onderworpen aan een nieuwe MRI.

Twee radiologen met expertise in musculoskeletale MRI zullen onafhankelijk metingen classificeren en uitvoeren.

Verstorende variabelen Gegevens over de volgende verstorende variabelen worden verzameld: leeftijd, geslacht, alcoholgebruik, roken, body mass index (BMI), spinale injecties met corticoïden binnen 6 maanden voor de operatie, gebruik van orale corticoïden tot 3 maanden voor de operatie, diabetes .

Aangezien deze informatie in de loop van de tijd kan veranderen, worden de gegevens in overweging genomen op het moment van de laatste beoordeling vóór de operatie.

Statistische planning Percentage van subklinische infectie (of Modic-verandering) zal worden verkregen door de verhouding tussen het aantal positieve kweken van chirurgische monsters en het totale aantal patiënten, en schattingen volgen 95% betrouwbaarheidsintervallen. Nadat infectiegevallen zijn geïdentificeerd, zullen we onderzoeken of er een verband bestaat tussen gedetecteerde infectie en patiëntuitkomsten door logistische regressiemodellen voor Modic-veranderingen, ordinale logistische regressie voor Modic-volume en -grootte, en lineaire regressie of algemene lineaire modellen voor numerieke uitkomsten, zoals : lage rugpijn, kwaliteit van leven en functioneren. Alle modellen houden rekening met verstorende variabelen zoals: roken en alcoholgebruik, diabetes, injectie met corticosteroïden, BMI, geslacht en leeftijd. Resultaten worden gepresenteerd als effectschattingen zoals odds ratio of mean ratio, 95% betrouwbaarheidsintervallen en p-waarden. Gevallen van studie-uitval, om welke reden dan ook, worden in aanmerking genomen voor de definitieve analyse.

Berekening van de steekproefomvang De steekproefomvang werd berekend om de incidentie van subklinische infectie bij patiënten met een lumbale hernia te schatten. Aangezien het infectiepercentage rond de 46%(3) ligt, moeten we minimaal 95 patiënten observeren om een ​​betrouwbaarheidsinterval van 95% met een absolute nauwkeurigheid van 10% te bereiken.

De benodigde steekproefomvang om secundaire eindpunten te analyseren zal afhangen van het waargenomen aantal gevallen met subklinische infectie in onze onderzoekssteekproef. Als het waargenomen percentage te klein is, is een toename van het aantal geïncludeerde patiënten nodig. Om dit beter te kunnen beoordelen, zal de berekening van de steekproefomvang worden herzien tegen de tijd dat we de helft van de oorspronkelijk geplande steekproefomvang (48 patiënten) hebben bereikt.