Badanie infekcji dróg oddechowych u dzieci w celu ulepszenia diagnostyki (TREND)

Wstęp: Infekcje wirusowe i bakteryjne układu oddechowego są trudne do klinicznego rozróżnienia, a wiele dzieci z infekcjami wirusowymi niepotrzebnie otrzymuje antybiotykoterapię, co przyczynia się do rozwoju i rozprzestrzeniania się antybiotykooporności. W związku z tym istnieje zapotrzebowanie na nowe testy diagnostyczne w miejscu opieki, które lepiej odróżniają infekcje wirusowe od bakteryjnych wymagających antybiotyków, szczególnie u dzieci z podejrzeniem klinicznego pozaszpitalnego zapalenia płuc (PZP), a tym samym pomagają pracownikom służby zdrowia w podejmowaniu decyzji i poprawić racjonalne stosowanie antybiotyków.

Białko A oporności na myksowirusy (MxA) jest obiecującym biomarkerem infekcji wirusowej, ale żadne badania nie badały MxA u dzieci z PZP. Prokalcytonina (PCT) jest stosowana jako biomarker ciężkiej infekcji bakteryjnej, ponieważ stężenie białka w osoczu gwałtownie wzrasta w odpowiedzi na stres i infekcję ogólnoustrojową. Donoszono, że PCT jest bardziej swoisty w zakażeniach bakteryjnych w porównaniu z CRP, ale istnieją sprzeczne dane dotyczące klinicznej przydatności PCT u dzieci z PZP.

Rola wirusów i bakterii atypowych w PZP u dzieci jest coraz bardziej rozpoznawana. Ostatnie badania wskazują na rosnącą zachorowalność na B. pertussis i kilka zgonów wcześniej zdrowych niemowląt związanych z krztuścem w Szwecji w ciągu ostatnich dziesięciu lat. W związku z tym istnieje potrzeba nowych badań etiologicznych PZP u dzieci.

Real-time PCR jest obecnie uważany za złoty standard w wykrywaniu wirusów układu oddechowego u dzieci z infekcją dróg oddechowych. Niemniej jednak czas realizacji jest zwykle długi, a wyniki badań rzadko mogą być wykorzystane do podjęcia decyzji o leczeniu. Obecnie na rynku dostępnych jest kilka nowych, opartych na antygenach testów do wykrywania infekcji dróg oddechowych, jednym z nich jest Multianalyte Point-of-care Antigen Detection Test System (MariPOC®) Respi. Czułość na syncytialny wirus oddechowy (RSV) i wirus grypy wynosi nawet 90% w porównaniu z PCR, obecnie złotym standardem PCR, ale czułość na mniej powszechne wirusy oddechowe, takie jak metapneumowirus (hMPV), wirus grypy rzekomej (PIV) ), koronawirus i bocawirus nie zostały wystarczająco zbadane.

Amplifikacja rekombinazą polimerazy (RPA) to metoda amplifikacji kwasów nukleinowych, która nie wymaga cykli termicznych. Ponieważ reakcję testową można przeprowadzić w temperaturze pokojowej, jest to szczególnie interesująca metoda w przypadku ograniczonych zasobów, w których istnieje duże zapotrzebowanie na nowe testy diagnostyczne.

Badania nad odległymi wynikami radiologicznie potwierdzonego bakteryjnego PZP wykazały, że choroba wiąże się z późniejszym rozwojem astmy i upośledzeniem czynności płuc. Biorąc pod uwagę postępujące zmiany w etiologii PZP u dzieci, istnieje potrzeba nowych badań nad odległymi powikłaniami PZP u dzieci.

Ogólny cel:

Ogólnym celem badania TREND jest poprawa diagnostyki różnicowej etiologii bakteryjnej i wirusowej u dzieci poniżej 5 roku życia z klinicznym PZP.

Konkretne cele:

• Ocena dokładności diagnostycznej MxA dla wirusowego PZP (badanie cząstkowe I)
• Badanie etiologii u dzieci z PZP (podbadanie II)
• Ocena czułości i swoistości testu MariPOC® Respi w porównaniu z metodą PCR do wykrywania wirusów układu oddechowego (badanie cząstkowe III)
• Ocena czułości i swoistości nowego testu przyłóżkowego opartego na RPA w porównaniu z PCR do wykrywania wirusów układu oddechowego (badanie cząstkowe IV)
• Ocena odległych powikłań u dzieci z PZP (podbadanie V)

Projekt badania:

Badanie TREND to szpitalne prospektywne badanie obserwacyjne dzieci z kliniczną PZP z bezobjawową grupą kontrolną na oddziale ratunkowym szpitala dziecięcego i młodzieżowego Sachs w Sztokholmie.

Definicja przypadku Dzieci w wieku 1-59 miesięcy z klinicznym PZP zgodnie z kryteriami WHO.

Wyzwanie związane z lekiem rozszerzającym oskrzela:

Inhalacje z szybko działającym lekiem rozszerzającym oskrzela będą podawane dzieciom ze świszczącym oddechem i zaparciami w celu poprawy swoistości kryteriów klinicznych CAP WHO, zgodnie z sugestią zespołu badawczego PERCH. Rozstrzygnięte rysunki wstępne po prowokacji lekiem rozszerzającym oskrzela zostaną zarejestrowane, ale nie będą uważane za kryteria wykluczenia umożliwiające wykluczenie tych pacjentów z analizy podrzędnej.

Definicja kontroli:

Dzieci w wieku od 1 do 59 miesięcy w Szpitalu Dziecięco-Młodzieżowym Sachs leczone z powodu drobnych schorzeń ortopedycznych lub chirurgicznych. Z rodzicami grupy kontrolnej skontaktujemy się e-mailem/telefonicznie 1-2 tygodnie po rejestracji i zapytamy, czy u dziecka wystąpiły objawy ze strony układu oddechowego, czy nie. Żadne dopasowanie nie zostanie przeprowadzone, ale w analizach zostaną przeprowadzone korekty ze względu na wiek i sezon.

Próbowanie:

Próbka krwi włośniczkowej i wymazy/aspiraty z jamy nosowo-gardłowej zostaną pobrane od wszystkich badanych osób.

Analizy mikrobiologiczne i biochemiczne:

Przeprowadzona zostanie analiza MariPOC® Respi oraz analiza PCR w czasie rzeczywistym (wykrywająca: 16 wirusów układu oddechowego oraz Streptococcus pneumoniae, Bordetella pertussis, B. parapertussis i Mycoplasma pneumoniae).

Analizy biochemiczne:

Zbadane zostaną poziomy MxA w surowicy, prokalcytoniny i CRP.

Badane zmienne:

Informacje dotyczące badanego, liczby rodzeństwa, dni choroby, aktualnych objawów, szczepień, antybiotykoterapii, przyjmowanych leków, chorób podstawowych, dziedziczności astmy, wcześniejszej hospitalizacji, niedawnego pobytu za granicą, alergii, palenia tytoniu, niedawnego wyjazdu za granicę, niedawnego kontaktu z chorymi indywidualne, karmienie piersią, przedszkole, pochodzenie rodziców i status społeczno-ekonomiczny zostaną zebrane za pomocą wystandaryzowanego kwestionariusza opartego na wcześniejszych badaniach.

Parametry kliniczne zostaną zarejestrowane przez lekarza prowadzącego badanie odpowiedzialnego za badanie przesiewowe/włączenie pacjentów zgodnie z protokołem badania PERCH. Niektóre parametry kliniczne uwzględnione w protokole PERCH są bardzo rzadkie w kontekście szwedzkim i aby uniknąć przeładowania formularza opisu przypadku, nie będą one systematycznie rejestrowane w momencie włączenia. Jednak informacje o tych objawach będą retrospektywnie zbierane z dokumentacji medycznej. Niektóre parametry kliniczne są rutynowo wielokrotnie rejestrowane na oddziale ratunkowym. W takich przypadkach zarejestrowana zostanie najbardziej ekstremalna wartość (najwyższy puls/częstość oddechów/temperatura ciała/itd. i najniższa obwodowa saturacja tlenem) podczas wizyty na oddziale ratunkowym do czasu rejestracji. Informacje dotyczące przyjęcia, długości pobytu, badań radiologicznych, rutynowych badań klinicznych, analiz mikrobiologicznych i chemicznych, leczenia, rozpoznania wypisu i powikłań będą zbierane retrospektywnie z dokumentacji medycznej.

Wszyscy badani zostaną powiązani z Krajowym Rejestrem Szczepień w celu zebrania informacji dotyczących poprzednich szczepień. Aby umożliwić ocenę powikłań długoterminowych, badani zostaną również powiązani z Krajowym Rejestrem Pacjentów, Krajowym Rejestrem Zgonów i Krajowym Rejestrem Leków na receptę w celu zbierania diagnoz wypisów zgodnie z ICD-10, a także przepisanych leków.

Klasyfikacja choroby:

Etiologia zostanie sklasyfikowana jako prawdopodobna lub ostateczna na podstawie klinicznego znaczenia różnych testów mikrobiologicznych w powyższych badaniach. W badaniu TREND kombinacja prawdopodobnej i ostatecznej etiologii zostanie wykorzystana w analizie głównej, podczas gdy dzieci z definitywną etiologią zostaną ocenione oddzielnie w analizie podrzędnej.

Ostateczna infekcja wirusowa:

• Test PCR dodatni na obecność wirusa grypy, wirusa RS, metapneumowirusa lub wirusa grypy rzekomej

Prawdopodobna infekcja wirusowa:

• PCR pozytywny dla adenowirusa
• Test PCR dodatni na obecność koronawirusa, rinowirusa, bocawirusa lub enterowirusa ORAZ CRP <20 ORAZ zgłoszona gorączka >24h.

Ostateczna infekcja bakteryjna:

• dodatni posiew bakterii we krwi lub płynie opłucnowym
• dodatni wynik testu na obecność antygenu pneumokokowego w płynie opłucnowym

Prawdopodobna infekcja bakteryjna:

• CRP >80 (dzieci ≤2 lat) / >120 (dzieci 2-5 lat) I/LUB
• Radiograficzne dowody ropniaka na zdjęciu rentgenowskim lub ultrasonograficznym I/LUB
• Duży gęsty naciek lub konsolidacja płata na zdjęciu rentgenowskim klatki piersiowej

Definitywne nietypowe zakażenie bakteryjne:

• Pozytywny PCR B. pertussis lub B. parapertussis

Prawdopodobna nietypowa infekcja bakteryjna:

• Pozytywny PCR M. pneumoniae

Nieokreślony:

• Sprawy niespełniające żadnego z powyższych kryteriów

Mieszana infekcja wirusowo-bakteryjna:

• Dzieci spełniające kryteria zakażenia wirusowego i bakteryjnego

Klasyfikacja powikłań długotrwałych:

Powikłania odległe (astma i liczba wymagających hospitalizacji infekcji dróg oddechowych) zostaną ocenione po 3, 7 i 10 latach od zakończenia badania poprzez powiązanie z Krajowym Rejestrem Pacjentów. Astma zostanie sklasyfikowana jako rozpoznanie ICD-10 J45 lub ≥3 recept na steroidy wziewne, beta-2-agonistów lub antagonistów leukotrienów zgodnie z Rejestrem Leków na receptę.

Obliczanie mocy:

W celu obliczenia wielkości próby badacze skupili się na ocenie poziomów MxA w przypadkach z wirusowym CAP w porównaniu z przypadkami z bakteryjnym CAP/kontrolami (badanie I). Wykonano dwa obliczenia mocy, jedno dla wirusowego CAP w porównaniu z bakteryjnym CAP i jedno dla wirusowego CAP w porównaniu z kontrolą. Przyjęto następujące założenia:

Za istotną klinicznie uznano różnicę w poziomie MxA wynoszącą 500 µg/l między grupami. Na podstawie wcześniejszych badań nad MxA przyjęto odchylenie standardowe 1000 i 300 odpowiednio w przypadku wirusowego CAP i bakteryjnego CAP/kontroli.

Stosując poziom alfa 0,05 (dwustronny) przy mocy 80%, z dodatkowym dodatkiem 20% w celu uwzględnienia testów nieparametrycznych i analiz wielowymiarowych, 42 dzieci w każdej grupie (wirusowy CAP, bakteryjny CAP i kontrole) być potrzebny.

Aby upewnić się, że wystarczająca liczba uwzględnionych przypadków spełnia definicję TREND wirusowego i bakteryjnego PZP, w naszym poprzednim badaniu, w którym oceniano szwedzkie dzieci z PZP potwierdzoną promieniami rentgenowskimi, obliczono proporcję wirusowego i bakteryjnego PZP (definicja TREND). W ten sposób częstość występowania wirusowego i bakteryjnego PZP oszacowano odpowiednio na 45% i 14%. W związku z tym potrzebne byłoby 300 przypadków i 42 kontrole, aby zapewnić wystarczającą liczbę przypadków odpowiednio wirusowego i bakteryjnego CAP. Badacze chcieliby również porównać przypadki wirusowego CAP z kontrolami, które dały wynik pozytywny na obecność jednego lub więcej wirusów metodą PCR. W naszym poprzednim badaniu 35,4% bezobjawowych dzieci uzyskało pozytywny wynik testu na obecność jednego lub więcej wirusów. W celu uwzględnienia wystarczającej liczby kontroli dodatnich pod względem wirusa, badacze dążą do włączenia 300 przypadków i 119 kontroli (42/0,354=119) do badania TREND.

Względy etyczne:

Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z najnowszą wersją Deklaracji Helsińskiej i podstawowymi zasadami poszanowania jednostki (art. 8), jej prawa do samostanowienia oraz prawa do podejmowania świadomych decyzji (art. 20, 21 i 22 ) dotyczące udziału w badaniach, zarówno na początku, jak iw trakcie badań.

Znaczenie:

Odkrycia projektu TREND mogą być ważnym krokiem w kierunku poprawy opieki nad dziećmi z klinicznym PZP. Poprawiona diagnostyka różnicowa przy pacjencie jest warunkiem wstępnym racjonalnego stosowania antybiotyków i ograniczenia niepotrzebnego leczenia antybiotykami. Dalsza lepsza diagnostyka patogenów wywołujących ostre infekcje dróg oddechowych ułatwia doradzanie rodzicom, jak powinni opiekować się ich dziećmi i lepszą obserwację w społeczeństwie.