Ulepszona diagnostyka dializacyjnego zapalenia otrzewnej za pomocą kalorymetrii

Tło:

Zapalenie otrzewnej jest nadal uważane za najważniejsze powikłanie dializy otrzewnowej (PD) związane z wysoką śmiertelnością, niepowodzeniem terapii i wydatkami na opiekę zdrowotną. Niedawno wykazaliśmy, że zapalenie otrzewnej pozostaje najczęstszą przyczyną niepowodzeń technicznych w PD, przyczyniając się w równym stopniu do wczesnych, jak i późnych niepowodzeń; 12 z 279 pacjentów zmarło w wyniku zapalenia otrzewnej związanego z chorobą Parkinsona. Rozpoznanie zapalenia otrzewnej zazwyczaj opiera się na objawach klinicznych, które odzwierciedlają już zaawansowany stan zapalny i chorobę. Od czasu wprowadzenia ponad 10 lat temu systemu posiewów krwi do wykrywania wzrostu bakterii w wypływie z choroby Parkinsona nie poczyniono znaczących postępów w zakresie poprawy diagnostyki zapalenia otrzewnej związanego z chorobą Parkinsona. W naszej własnej populacji PD 36 z 219 (16%) epizodów zakaźnego zapalenia otrzewnej było ujemnych posiewów. Zwykle czas wykrycia mikroorganizmów wymaga co najmniej 12 godzin, a czas identyfikacji patogenu ponad 48 godzin. Szybko dzielące się komórki, takie jak bakterie, wytwarzają ciepło, które można zmierzyć za pomocą kalorymetrii. Jak niedawno wykazała nasza grupa badawcza, kalorymetria pozwala na szybką i dokładną diagnostykę wzrostu bakterii w przypadkach zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych oraz w zanieczyszczonych płytkach krwi. W eksperymentach pilotażowych mogliśmy wykazać potencjał i wykonalność kalorymetrii do wczesnego i dokładnego wykrywania mikroorganizmów w płynie z PD.

Hipoteza i cele:

Stawiamy hipotezę, że kalorymetria ścieków z PD może znacznie poprawić diagnozę zapalenia otrzewnej związanego z PD poprzez wczesne i dokładne wykrywanie patogenów. W porównaniu z tradycyjnymi metodami hodowli, kalorymetria może (i) mieć krótszy czas uzyskania wyniku dodatniego oraz (ii) wyższą czułość bez utraty specyficzności. Konkretne cele to ocena, czy kalorymetria: (i) jest szybsza w wykrywaniu mikroorganizmów w porównaniu z konwencjonalnymi posiewami krwi, (ii) jest lepsza pod względem czułości i swoistości w wykrywaniu zapalenia otrzewnej związanego z chorobą Parkinsona w porównaniu ze standardowym systemem posiewów krwi oraz ( iii) jest cennym narzędziem do identyfikacji patogenów na podstawie „sygnatur” specyficznego sygnału cieplnego odbieranego przez kalorymetrię. Pierwszorzędowym punktem końcowym jest czas do dodatniego wyniku wzrostu bakterii na podstawie kalorymetrii i konwencjonalnych posiewów krwi. Drugorzędowymi punktami końcowymi są dokładność (tj. czułość i specyficzność) szybkości wykrywania mikroorganizmów w płynie z PD oraz stopnia zgodności identyfikacji patogenu między krzywymi kalorymetrycznymi a konwencjonalną metodą mikrobiologiczną.

Plan badań:

Po uzyskaniu świadomej zgody, prospektywnie włączymy do tego otwartego badania porównawczego wszystkich pacjentów w wieku 16 lat lub starszych, którzy wykonują PD w Szpitalu Uniwersyteckim w okresie od stycznia 2009 do grudnia 2011. Podczas rutynowej wizyty płyn PD zostanie poddany konwencjonalnemu badaniu przesiewowemu (liczba i różnicowanie komórek) oraz kalorymetrii (sterylna probówka Monovette®). Jeśli podejrzewa się zapalenie otrzewnej PD, płyn PD zostanie również zaszczepiony w butelkach do hodowli tlenowych i beztlenowych przy łóżku w sterylnych warunkach, każda butelka z 10 ml płynu PD. Do kalorymetrii 1 ml płynu PD będzie hodowany w temperaturze 37°C w probówkach kalorymetrycznych zawierających 2 ml bulionu tryptokazowo-sojowego (TSB). Konwencjonalne butelki do hodowli i probówki kalorymetryczne inkubuje się łącznie przez 6 dni, po czym hodowlę i/lub kalorymetrię uznaje się za ujemne. Dokumentacja medyczna zostanie prospektywnie wyodrębniona pod kątem charakterystyki demograficznej, danych klinicznych, radiograficznych, laboratoryjnych i mikrobiologicznych przy użyciu standardowego formularza opisu przypadku. Obliczenia liczebności próby przeprowadzono oddzielnie dla pierwszorzędowych i drugorzędowych punktów końcowych przy następujących ustawieniach: 0,05, moc 80%, test dwustronny. Aby osiągnąć statystycznie istotne różnice dla pierwszorzędowego punktu końcowego, do badania potrzeba 286 próbek. Dla drugorzędowego punktu końcowego z p0 = 80% (czułość konwencjonalnych posiewów krwi), p1 = 95% (czułość posiewów kalorymetrycznych) wymaganych jest 255 próbek. Przy oczekiwanym wskaźniku rezygnacji na poziomie 5% potrzebnych będzie około 300 próbek. Przy spodziewanych 120-180 próbkach rocznie potrzebny jest czas trwania badania wynoszący około 2,5 do 3 lat.

Spodziewany rezultat:

Przewidujemy, że kalorymetria znacznie poprawi diagnostykę zapalenia otrzewnej związanego z chorobą Parkinsona. Po pierwsze (pierwszorzędowy punkt końcowy), przewidujemy wcześniejsze wykrycie patogenu za pomocą kalorymetrii; drugi (drugorzędowy punkt końcowy), spodziewamy się zwiększenia czułości o 15% bez utraty swoistości (>90%). Ponadto zakładamy, że najważniejsze patogeny obserwowane w naszej populacji PD (tj. S. aureus, gronkowce koagulazo-ujemne, paciorkowce, enterobakterie) można zidentyfikować w ciągu 12 godzin (w porównaniu do > 48 godzin konwencjonalnymi metodami mikrobiologicznymi) z dokładnością 80%. Ultraczuła technika kalorymetryczna może z dużą dokładnością diagnozować zapalenie otrzewnej związane z PD we wczesnym stadium choroby. Stanowiłoby to podstawę do szybkiej i celowanej antybiotykoterapii, która może znacząco wpłynąć na rokowanie tych pacjentów.