Tidlig diagnose av innfødt og enhetsassosiert meningitt

Studiemål Evaluering av den analytiske og kliniske ytelsen (sensitivitet, spesifisitet, positiv og negativ prediktiv verdi, nøyaktighet) til en ny, patogenspesifikk biomarkør D-laktat i cerebrospinalvæsken (CSF) for diagnose og behandlingsovervåking av innfødte og utstyr -assosiert meningitt. Ytelsen til CSF D-laktat vil bli sammenlignet med for tiden brukte konvensjonelle CSF-kulturer og biomarkører, ved å bruke standarddefinisjonskriterier for infeksjon (native og enhetsassosiert meningitt).

Spesifikke mål

• Mål 1. Bestemmelse av ytelsen til D-laktattest for diagnostisering av enhetsassosiert meningitt og nativ meningitt i serielt innsamlede CSF-prøver gjennom lumbal/ventrikulær punktering (pre- eller intraoperativt), ekstern ventrikkeldrenasje (EVD), lumbal drenering (ELD) og shuntaspirasjon.
• Mål 2. Evaluere den optimale grenseverdien for CSF D-laktattest for diagnostisering av enhetsassosiert og nativ meningitt ved å bruke de eksisterende definisjonskriteriene.
• Mål 3. Evaluering av ytelsen til D-laktattest for diagnostisering av enhetsassosiert og naturlig meningitt sammenlignet med standardtester (kultur, gramfarging, cerebrospinalvæske leukocytttelling og differensial, CSF-laktat, CSF-glukose, CSF-til-blodglukose ratio, CSF totalt protein, multipleks PCR) og nye biomarkører (CSF procalcitonin, alfa-defensin - ELISA, interleukin-6).

Studiepopulasjon:

Inkludert vil være påfølgende pasienter med mistenkt enhetsassosiert meningitt og nativ meningitt behandlet i vår institusjon. CSF vil bli aspirert etter den rutinemessige diagnostiske prosedyren. Under gjennomføringen av denne studien vil ingen ytterligere invasive eller ikke-invasive undersøkelser bli utført. Resultatene oppnådd i denne kliniske undersøkelsen vil ikke påvirke de diagnostiske eller behandlingsbeslutningene for pasientene.

Studiedefinisjoner Utstyrsassosiert meningitt vil bli definert i henhold til modifiserte kriterier for sykehusinfeksjoner fra Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Enhetsassosiert meningitt eller ventrikulitt må oppfylle minst ett av følgende kriterier:

1. Relevant vekst av et patogen i CSF, på enheten eller i sårprøven på enhetens innsettingssted.
2. Minst ett av følgende tegn eller symptomer uten annen identifiserbar årsak: feber >38°C, hodepine, nakkestivhet, kranialnervetegn, irritabilitet, reduksjon i Glasgow coma scale (GCS) OG minst ett av følgende laboratoriefunn: økt CSF-leukocytter (>5 × 10^6/l), økte CSF totalt protein (>0,45 g/l) eller redusert CSF/blodglukoseforhold (<0,5); positiv CSF gram-farge OG legen starter en antimikrobiell behandling.

Følgende klassifiseringssystem for innfødt meningitt vil bli brukt:

Meningitt er diagnostisert hvis minst 1 av følgende kriterier er tilstede:

1. Pasienten har organismer dyrket fra cerebrospinalvæske (CSF).
2. Pasienten har minst 1 av følgende tegn eller symptomer: feber (>38°C), hodepine*, stiv nakke*, meningeale tegn*, kranialnervetegn* eller irritabilitet*

3. Og minst 1 av følgende:

   1. økte hvite celler, forhøyet protein og redusert glukose i CSF
   2. organismer sett på Grams farge av CSF
   3. organismer dyrket fra blod
   4. positiv laboratorietest av CSF, blod eller urin

   5. diagnostisk enkeltantistofftiter (IgM) eller 4 ganger økning i parede sera (IgG) for patogen, og hvis diagnosen stilles antemortem, iverksetter legen passende antimikrobiell behandling.

      • Uten annen anerkjent årsak

Hos pasienter med diagnostisert innfødt eller enhetsassosiert meningitt, vil begynnelsen av infeksjonen bli definert av kliniske, laboratoriemessige og mikrobiologiske egenskaper.

Studiegjennomføring Ved enhetsassosiert meningitt vil CSF aspireres før, under eller etter operasjon relatert til enheten, i henhold til standard praksis. Lumbal/ventrikulær punktering (pre-, intra- og/eller postoperativt) og ekstern ventrikulær (EVD) og lumbal drenasje (ELD) aspirasjon vil bli utført av nevrolog eller nevrokirurg i henhold til standardiserte aseptiske teknikker.

Hos pasienter med nativ meningitt vil CSF aspireres ved lumbalpunksjon, i henhold til standard praksis.

Laboratorieprosedyre

• Umiddelbart etter aspirasjon vil 0,5-1 ml cerebrospinalvæske overføres til hvert av følgende hetteglass:

  • naturlig hetteglass for konvensjonell kultur (agarplate og buljong)
  • EDTA hetteglass for bestemmelse av leukocyttantall og differensial
  • pediatrisk blodkulturflaske (BacTec PedsPlus/F)
  • naturlig hetteglass for biomarkørdeteksjon (f.eks. D-laktat, prokalsitonin interleukin-6, alfa-defensin (ELISA) og tilleggstester (f.eks. PCR)
• D-laktattesten vil bli utført ved bruk av spektrofotometrisk enzymanalyse i henhold til produsentens instruksjoner (D-Lactate Colorimetric Assay. Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA) som følger: reaksjonsblandingen som inneholder 10 µl cerebrospinalvæskeprøver, 2 µl substratblanding og 2 µl enzymblanding og blindprøve som kun inneholder prøven og substratblandingen vil bli analysert for hver prøve. En kalibreringskurve med løsninger av D-laktat (monolitiumsalt) i vann vil bli behandlet i hver batch. Blandingen inkuberes ved romtemperatur i 30 minutter og absorbansen ved 450 nm bestemmes av Microplate Absorbance Reader. Den optiske tettheten til hver prøve vil bli beregnet på nytt til D-laktatkonsentrasjon i mmol.
• Testen vil bli utført av to utdannede medisinske laboratorietekniske assistenter, som er tilgjengelige i 12 timer på arbeidsdager.
• Alle CSF-aspirater og voksende mikroorganismer (inkludert de som vokser fra intraoperative prøver, som peri-implantatvev eller sonikeringsvæske) vil bli lagret i en biobank ved -70 °C. Denne væske- og kultursamlingen tillater påfølgende tilleggsanalyse for å sikre riktig diagnose.

Statistisk analyse:

For enhetsassosiert meningitt antas det at 30-40 % av CSF-prøvene er infisert og forskjellen i sensitivitet mellom D-laktat og konvensjonelle tester er 10 % (90 % for D-laktat vs. 80 % for konvensjonelle tester). For nativ meningitt antas det at 10 % av CSF-prøvene er infisert og forskjellen i sensitivitet mellom D-laktat og konvensjonelle tester er 20 % (95 % for D-laktat vs. 75 % for konvensjonelle tester). Bevis for ikke-underlegenhet mellom de to testene er gitt ved en ensidig to-gruppetest av prosentverdiene. Non-inferioriteten bestemmes ved en differanse på 10 % og kan vises for utenlandsk materiale assosiert meningitt hos 458 pasienter og for nativ meningitt hos 198 pasienter ved et signifikansnivå på 5 % og en styrke på 80 %. Effektberegningen ble utført med nQuery Advisor 7.0. Avhengig av skalatypen av data, er de beskrivende resultatene uttrykt som gjennomsnitt ± SD eller antall forsøkspersoner (prosent). Kategoriske variabler vil bli sammenlignet ved å bruke x2 eller Fishers eksakte tester, etter behov. Kontinuerlige variabler vil bli sammenlignet ved hjelp av Wilcoxon rangsum-test. En p-verdi <0,05 vil anses som statistisk signifikant. Testresultater vil bli evaluert med sensitivitet, spesifisitet, positiv prediktiv verdi, negativ prediktiv verdi, nøyaktighet og statistisk signifikans vil bli vurdert med McNemars Chi-squared test eller en binomial test avhengig av prøvestørrelse. Alle p-verdier fra sekundæranalyser vil bli vurdert på en ikke-bekreftende eksplorativ måte. For statistiske analyser vil programpakkene SPSS (SPSS 10.0 for Windows, SPSS, USA) og programpakken R (nyeste versjon på analysetidspunktet) brukes.

Etterforskerne planlegger å inkludere totalt 600 pasienter med enhetsrelatert meningitt og 220 pasienter med naturlig meningitt. Det høye antallet tilfeller er indikert fordi etterforskerne bare forventer en 30-40 % infeksjonsrate for utenlandsk enhetsassosiert meningitt og en 10 % infeksjonsrate for den opprinnelige meningitten samt en frafallsrate på 10-15 % (f.eks. mangel på leukocytttelling eller kultur).