Subkliniczna ocena zakażenia Propionibacterium Acnes w krążku międzykręgowym (SPInE-ID) (SPInE-ID)

WPROWADZENIE Częstym schorzeniem w populacji jest ból krzyża, podobnie jak opisane przez Modica i wsp. (1,2) nieprawidłowości blaszek granicznych kręgów, które dotykają do 6% populacji ogólnej i do 46% pacjentów z bólem krzyża(3). Zmiany modyczne typu I opisywane są jako obrzęk szpiku kostnego kręgów związany z ostrym bólem krzyża(4). W przypadku wykrycia zmian typu Modic prawdopodobieństwo pojawienia się niespecyficznego bólu krzyża jest 4,5 razy większe(1,2).

Infekcja subkliniczna wywołana przez patogen o niskiej wirulencji może prawdopodobnie prowadzić do nieprawidłowości blaszek granicznych kręgów, wykrywanych w badaniach rezonansu magnetycznego (MRI), a różnicowanie zakażenia od zmian Modic może być trudne(5,6). Zakażenie subkliniczne może być również związane z nasileniem bólu krzyża(7). Albert i wsp. (8) zgłosili 61 pacjentów, którzy przeszli leczenie chirurgiczne przepukliny dysku lędźwiowego, gdzie 46% przypadków miało dodatni posiew. Ci sami autorzy podali również, że po dwuletniej obserwacji u 80% pacjentów z dodatnim posiewem w kierunku patogenów beztlenowych wystąpiły zmiany Modic typu I w sąsiednim kręgu, w porównaniu z 44% pacjentów z ujemnym posiewem. W niektórych badaniach wykazano obecność patogenów o niskiej zjadliwości w hodowlach tkanek krążka międzykręgowego(6-10), najczęściej opisywanych jako Propionibacterium acnes.

Przewlekły ból krzyża i zmiany Modic typu I były leczone antybiotykami przez okres do 100 dni z lepszymi wynikami w porównaniu z leczeniem pozorowanym(7). Pacjenci byli leczeni amoksycyliną/klawulanianem (500 mg/125 mg)(7) na podstawie badania, w którym rwa kulszowa jest związana z Propionibacterium acnes(8).

Jednak Carricajo i wsp. (11) sugerują, że obecność P. Acnes w krążkach międzykręgowych jest spowodowana zewnętrznym zanieczyszczeniem chirurgicznym lub laboratoryjnym. Autorzy ci wykryli dodatni wynik posiewu krążkowego tylko w 3,7% przypadków spośród 54 pacjentów. Ponadto ci sami autorzy wykazali, że próbki mięśnia rdzenia kręgowego i więzadła żółtego pobrane śródoperacyjnie pod koniec zabiegu dały posiewy dodatnie w 14,8% przypadków z ujemnym posiewem krążkowym.

Przegląd systematyczny przeprowadzony przez Urquharta i wsp. (12) wykazał, że istnieją umiarkowane dowody na istnienie związku między pozytywnym posiewem ze zmianami Modic typu I a bólem krzyża, chociaż istnieje niewiele dowodów na związek przyczynowy. W tym celu autorzy doszli do wniosku, że należy przeprowadzić nowe badania w celu ustalenia, czy patogeny w dysku pochodzą z zewnętrznego zanieczyszczenia, czy też są naprawdę zaangażowane w rozwój przewlekłego bólu pleców.

HIPOTEZA Przepuklina dysku lędźwiowego jest związana z subklinicznym zakażeniem krążka międzykręgowego Hipoteza zerowa: częstość występowania zakażenia subklinicznego jest taka sama jak częstość występowania przypadków bez zakażenia u pacjentów z przepukliną krążka lędźwiowego leczonych operacyjnie.

CELE Głównym celem tego badania jest stwierdzenie, czy obecność patogenu infekcyjnego w krążku międzykręgowym jest rzeczywista, czy też jest to zanieczyszczenie śródoperacyjne.

Celem drugorzędnym jest analiza klinicznych czynników prognostycznych u pacjentów i rozpoznanie infekcji. W badaniu proponuje się również analizę związku między zmianami radiologicznymi (Modic I i II) a infekcją.

METODY

Projekt badania:

Otwarte prospektywne badanie kohortowe zostanie przeprowadzone w jednym ośrodku (Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE) i potrwa 1 rok na rekrutację, a zakończy się 1 rok po włączeniu ostatniego pacjenta. Dane pacjentów będą zbierane za pomocą specjalnego formularza stworzonego na potrzeby tego badania. Pacjenci zostaną wezwani na ponowne wykonanie rezonansu magnetycznego odcinka lędźwiowego kręgosłupa po roku od operacji.

Wszyscy włączeni pacjenci przejdą dalsze leczenie w ramach dziesięciu sesji fizjoterapii pooperacyjnej.

Populacja:

Pacjenci po nieudanym leczeniu zachowawczym przepukliny krążka międzykręgowego, poddani zabiegowi otwartej dekompresji odcinka lędźwiowego (mikrodiscektomii), będą kolejno włączani do badania.

Rekrutacja pacjentów do badania:

Pacjenci akceptujący swój udział podpiszą formularz świadomej zgody (ICF). Po prawidłowym podpisaniu ICF pacjent przejdzie wywiad w celu uzupełnienia wstępnych danych demograficznych i formularzy wstępnych.

Rekrutacja pacjentów będzie prowadzona przez 24 miesiące, do których zostanie włączonych 95 pacjentów (szczegóły szacunkowego n podane podczas określania wielkości próby).

Przydział pacjentów:

Pacjenci będą poddawani zabiegom chirurgicznym zgodnie z preferencjami chirurgów. Obecni chirurdzy określą wybraną technikę operacyjną zgodnie ze swoim doświadczeniem i preferencjami.

Oślepiający:

Pacjenci nie będą mieli dostępu do wyników posiewów tkankowych w kierunku patogenów, a także lekarza prowadzącego.

Radiolog, który będzie analizował badania obrazowe wykonanego rezonansu magnetycznego, będzie również zaślepiony na dane pacjentów czy wyniki posiewów laboratoryjnych. Zaślepiony badacz przeanalizuje wyniki bólu i funkcji.

Wcześniejsze przerwanie udziału w badaniu:

Pacjenci zostaną wykluczeni z badania, gdy:

• Wycofany z ICF
• Chory
• Błąd w doborze pacjentów - niezgodne kryteria kwalifikacyjne
• Zagubiony w kontynuacji
• Jeśli u pacjenta występują kliniczne objawy zakażenia, takie jak silny ból lędźwiowy lub korzeniowy, gorączka bez innych wykrytych ognisk, nieprawidłowy OB, CRP, leukogram oraz zmienione badania obrazowe prowadzące do przerwania zaślepiania wyników posiewów.

Etapy studiów

Kolekcja próbek:

Zakwalifikowani pacjenci zostaną poddani standardowemu znieczuleniu ogólnemu i przygotowani z roztworem chlorheksydyny. Dożylna profilaktyka antybiotykowa zostanie podana w ciągu pierwszej godziny przed nacięciem skóry, zgodnie ze standardowym protokołem Komitetu Kontroli Zakażeń HIAE opublikowanym w Szpitalnym Podręczniku Farmaceutycznym.

Przedoperacyjna próbka krwi zostanie pobrana na leukogram, szybkość sedymentacji erytrocytów (ESR) i białko C-reaktywne (CRP). To samo laboratorium zostanie powtórzone po 1, 6 i 12 miesiącach.

Wycięty fragment przepukliny dysku zostanie natychmiast przesłany do analizy laboratoryjnej mikrobiologicznej w uniwersalnym sterylnym pojemniku (tubka z zakrętką) w czasie nie dłuższym niż 30 minut w celu przetworzenia w następujący sposób. Ten sam proces zostanie zastosowany do próbek mięśni głębokich i więzadła żółtego pod koniec zabiegu chirurgicznego. U każdego pacjenta zostaną wykonane trzy posiewy krążka międzykręgowego, trzy więzadła żółtego i trzy mięśnia wielodzielnego.

Szukaj patogenów:

Przepuklina krążka międzykręgowego zostanie podzielona na trzy równej wielkości fragmenty o wymiarach ponad 2x2x5 mm i zgnieciona w komorze z przepływem laminarnym, aż do uzyskania jednorodnego materiału. Ten sam proces zostanie przeprowadzony dla próbek mięśnia więzadła żółtego i mięśnia wielodzielnego, chociaż zostanie podzielony na trzy fragmenty. Tkanki będą hodowane w określonej pożywce wzrostowej i inkubowane zgodnie z odpowiednią kulturą:

Przyjęte zostaną podobne kryteria stosowane przez Infectious Diseases Society of America (IDSA) do wykrywania infekcji stawów, czyli zalecenie co najmniej dwóch dodatnich hodowli tkankowych tego samego patogenu w celu potwierdzenia rozpoznania infekcji(13).

• A - Hodowla tlenowa W przypadku kultur tlenowych próbki będą hodowane w 5% agarze z krwią baranią, agarze czekoladowym i płytce z agarem MacConkeya i będą umieszczane w inkubatorze w temperaturze 35°C (atmosfera CO2) na 5 dni. Jeśli na płytce zostanie wykryta dodatnia kultura bakteryjna, kolonia zostanie zidentyfikowana za pomocą MALDI TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Hodowla beztlenowa W przypadku hodowli beztlenowej tkanka będzie hodowana w probówce z tioglikolanem i inkubowana w inkubatorze w temperaturze 35°C przez maksymalnie 21 dni. Jeśli na podłożu tioglikolowym wystąpi zmętnienie, materiał będzie hodowany na beztlenowym agarze z krwią, a inkubacja w temperaturze 35°C zostanie przeprowadzona w atmosferze beztlenowej. Po wyhodowaniu kolonii identyfikacja zostanie przeprowadzona przez MALDI TOF.

• C - Analiza histologiczna Przeprowadzona zostanie analiza patologiczna drugiego fragmentu przepukliny dysku (2x2x5 mm). Próbka zostanie przetransportowana w uniwersalnym pojemniku z tamponowaną formaliną (10%), następnie odwodniona w alkoholu diafanizowanym w ksylolu i inkluzja w parafinie (60-65°C), która zostanie wybarwiona hematoksyliną-eozyną (HE) i metodą GRAM .

  • HE: Zostaną wykonane nacięcia histologiczne o grubości 4 μm, a następnie dwukrotnie oczyszczone ksylolem przez 10 minut, zatopione w alkoholu o rosnącym stężeniu i barwione hematoksyliną przez 5 minut, bieżącą wodą przez 5 minut, eozyną przez 1 minutę i bieżącą wodą przez 2 minuty a następnie montaż szkiełka mikroskopowego z Entellan®.
  • GRAM: Kolejne szkiełko zostanie zatopione w fioletu krystalicznym na 1 minutę, bieżąca woda na 1 minutę, a następnie Lugol na kolejną 1 minutę i dodatkowe przemycie bieżącą wodą. Odbarwienie szkiełka należy przeprowadzić 95% alkoholem przez 10 sekund, a następnie bieżącą wodą, a następnie wybarwić fuksyną przez 30 sekund, ponownie przemyć bieżącą wodą, wysuszyć i zmontować szkiełka z użyciem Entellan®.
• D - Analiza molekularna patogenów Pozytywne hodowle, w których hodowane są patogeny tlenowe lub beztlenowe, zostaną wyizolowane i schłodzone w zamrażarce -80°C do późniejszej analizy molekularnej.

Typowanie molekularne zostanie przeprowadzone metodą elektroforezy w polu pulsacyjnym izolowanych próbek zgodnie z protokołem opisanym przez Oprica i wsp. (14) przy użyciu enzymu restrykcyjnego Spe-I i oprogramowania Bionumerics do analizy wyników.

Kwestionariusze Patrz miary wyników

Badania obrazowe Badania obrazowe metodą rezonansu magnetycznego będą wykonywane na urządzeniach firmy Siemens lub General Electric 1,5T.

Przepuklina dysku lędźwiowego zostanie zdiagnozowana za pomocą MRI u kwalifikujących się pacjentów. Zakwalifikowani pacjenci zostaną poddani nowemu badaniu MRI 12 miesięcy po operacji.

Dwóch radiologów z doświadczeniem w MRI układu mięśniowo-szkieletowego niezależnie dokona klasyfikacji i przeprowadzi pomiary.

Zmienne zakłócające Zostaną zebrane dane dotyczące następujących zmiennych zakłócających: wiek, płeć, spożycie alkoholu, palenie tytoniu, wskaźnik masy ciała (BMI), wstrzyknięcia kortykosteroidów do rdzenia kręgowego w ciągu 6 miesięcy przed operacją, stosowanie doustnych kortykosteroidów do 3 miesięcy przed operacją, cukrzyca .

Ponieważ informacje te mogą zmieniać się w czasie, dane będą brane pod uwagę w czasie ostatniej oceny przed operacją.

Planowanie statystyczne Współczynnik infekcji subklinicznej (lub zmiany Modic) zostanie uzyskany jako stosunek liczby dodatnich posiewów z próbek chirurgicznych do całkowitej liczby pacjentów, a szacunki będą zgodne z 95% przedziałami ufności. Po zidentyfikowaniu przypadków infekcji zbadamy, czy istnieje związek między wykrytą infekcją a wynikami pacjentów za pomocą modeli regresji logistycznej dla zmian Modic, porządkowej regresji logistycznej dla objętości i rozmiaru Modic oraz regresji liniowej lub ogólnych modeli liniowych dla wyników liczbowych, takich jak : ból krzyża, jakość życia i funkcjonowanie. We wszystkich modelach uwzględnione zostaną zmienne zakłócające, takie jak: palenie tytoniu i spożycie alkoholu, cukrzyca, zastrzyki z kortykosteroidów, BMI, płeć i wiek. Wyniki zostaną przedstawione jako oszacowania efektów, takie jak iloraz szans lub średni iloraz, 95% przedziały ufności i wartości p. Przypadki przerwania badania z jakiegokolwiek powodu zostaną uwzględnione w ostatecznej analizie.

Obliczanie wielkości próby Wielkość próby została obliczona w celu oszacowania częstości występowania subklinicznej infekcji u pacjentów z przepukliną dysku lędźwiowego. Biorąc pod uwagę, że wskaźnik infekcji wynosi około 46%(3), musimy obserwować co najmniej 95 pacjentów, aby osiągnąć 95% przedział ufności z 10% bezwzględną dokładnością.

Niezbędna wielkość próby do analizy drugorzędowych punktów końcowych będzie zależała od obserwowanej częstości przypadków z subkliniczną infekcją w naszej badanej próbie. Jeśli obserwowany odsetek jest zbyt mały, konieczne będzie zwiększenie liczby pacjentów włączonych do badania. Aby to lepiej ocenić, obliczenie wielkości próby zostanie ponownie przeanalizowane, zanim osiągniemy połowę pierwotnie zaplanowanej wielkości próby (48 pacjentów).