Оценка субклинической инфекции Propionibacterium Acnes в межпозвонковом диске (SPInE-ID) (SPInE-ID)

ВВЕДЕНИЕ Боль в пояснице является частым заболеванием в популяции, как и аномалии концевых пластинок позвонков, описанные Modic et al. (1,2), которые затрагивают до 6% населения в целом и до 46% пациентов. с болью в пояснице (3). Модические изменения типа I описываются как отек костного мозга позвонков, связанный с острой болью в пояснице (4). При обнаружении изменений Modic шансы появления неспецифической боли в пояснице в 4,5 раза выше (1,2).

Субклиническая инфекция, вызванная возбудителем с низкой вирулентностью, может привести к аномалиям концевой пластинки позвонков, выявляемым при магнитно-резонансной томографии (МРТ), и дифференциация между инфекцией и изменениями Modic может быть затруднена (5,6). Субклиническая инфекция также может быть связана с усилением болей в пояснице (7). Albert и коллеги (8) сообщили о 61 пациенте, перенесшем хирургическое лечение грыжи поясничного отдела позвоночника, при этом в 46% случаев культура была положительной. Те же авторы также сообщили, что у 80% пациентов с положительным посевом на анаэробные возбудители были обнаружены изменения Modic I типа в соседнем позвонке после двухлетнего наблюдения по сравнению с 44% пациентов с отрицательным посевом. Некоторые исследования продемонстрировали присутствие низковирулентных патогенов в культурах тканей межпозвонковых дисков (6-10), чаще всего относящихся к Propionibacterium acnes.

Хроническую боль в нижней части спины и изменения по Модику I типа лечили антибиотиками на срок до 100 дней с лучшими результатами по сравнению с фиктивным лечением (7). Пациентов лечили амоксициллином/клавуланатом (500 мг/125 мг) (7) на основании исследования, в котором ишиас связан с Propionibacterium acnes (8).

Однако Carricajo и коллеги (11) предполагают, что присутствие P. acnes в межпозвонковых дисках связано либо с внешним хирургическим, либо с лабораторным загрязнением. Эти авторы выявили положительный посев диска только в 3,7% случаев из 54 пациентов. Кроме того, те же авторы продемонстрировали, что образцы позвоночной мышцы и желтой связки, собранные интраоперационно в конце процедуры, имели положительные культуры в 14,8% случаев с отрицательными посевами диска.

Систематический обзор, проведенный Urquhart et al (12), пришел к выводу, что существуют умеренные доказательства того, что связь между положительной культурой с изменениями Modic типа I и болью в пояснице существует, хотя было мало доказательств причинно-следственной связи. Для этого авторы пришли к выводу, что необходимо провести новые исследования, чтобы определить, возникают ли патогены в диске из-за внешнего загрязнения или они действительно вовлечены в развитие хронической боли в спине.

ГИПОТЕЗА Грыжа поясничного диска связана с субклинической инфекцией межпозвонкового диска. Нулевая гипотеза: частота субклинической инфекции такая же, как и частота случаев без инфекции у пациентов с грыжей поясничного диска, леченных хирургическим путем.

ЗАДАЧИ Основная цель исследования – выяснить, действительно ли присутствие возбудителя инфекции в межпозвонковом диске или это интраоперационная контаминация.

Второстепенными целями являются анализ клинических прогностических факторов у пациентов и диагностика инфекции. В исследовании также предлагается проанализировать взаимосвязь между рентгенологическими изменениями (Modic I и II) и инфекцией.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования:

Открытое проспективное когортное исследование будет проводиться в одном центре (больница Израиля имени Альберта Эйнштейна - HIAE), в течение 1 года для набора и заканчивающееся через 1 год после включения последнего пациента. Данные пациентов будут собираться с помощью специальной формы, созданной для этого исследования. Пациентов вызовут на новое магнитно-резонансное исследование поясничного отдела позвоночника через год после операции.

Все включенные пациенты пройдут дальнейшее лечение в виде десяти сеансов послеоперационной физиотерапии.

Население:

Пациенты, у которых консервативное лечение грыжи поясничного отдела позвоночника оказалось неэффективным, перенесшие открытую операцию по декомпрессии поясничного отдела позвоночника (микродискэктомию), будут последовательно включены в исследование.

Включение пациентов в исследование:

Пациенты, соглашающиеся на свое участие, должны назначить дату и подписать форму информированного согласия (ICF). После того, как ICF будет правильно подписан, пациент пройдет собеседование для заполнения исходных демографических данных и форм предварительной обработки.

Набор пациентов будет проводиться в течение 24 месяцев, когда будет включено 95 пациентов (подробности расчетного n сообщаются при определении размера выборки).

Распределение пациентов:

Пациенты будут подвергаться хирургическому вмешательству в соответствии с предпочтениями хирургов. Присутствующие хирурги определят выбранную операционную технику в соответствии со своим опытом и предпочтениями.

Ослепление:

Пациенты не будут иметь доступа к результатам посева тканей на возбудители, как и лечащий врач.

Рентгенолог, который будет анализировать визуализирующие исследования выполненного магнитного резонанса, также не будет знать данных пациентов или результатов лабораторных культур. Ослепленный исследователь проанализирует показатели боли и функции.

Раннее прекращение участия в исследовании:

Пациенты будут исключены из исследования, если:

• Выведен из МКФ
• больной
• Недостаток выбора пациентов - несовместимые критерии приемлемости
• Потерян для продолжения
• Если у пациента проявляются клинические симптомы инфекции, такие как сильная поясничная или корешковая боль, лихорадка без других обнаруженных очагов, аномальные показатели СОЭ, СРБ, лейкограммы и измененные визуализационные исследования, что приводит к прерыванию ослепления результатов культуральных исследований.

Этапы исследования

Сбор образцов:

Включенные пациенты будут подвергнуты стандартной модной общей анестезии и подготовлены раствором хлоргексидина. Внутривенная профилактика антибиотиками будет проводиться в течение первого часа до разреза кожи в соответствии со стандартным протоколом Комитета по инфекционному контролю HIAE, опубликованным в Руководстве по фармацевтике больницы.

Предоперационный образец крови будет собран для лейкограммы, скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и С-реактивного белка (СРБ). Та же лаборатория будет повторена через 1, 6 и 12 месяцев.

Иссеченный фрагмент грыжи диска будет немедленно отправлен на микробиологическую лабораторию для анализа в универсальном стерильном контейнере (пробирке с завинчивающейся крышкой) в течение не более 30 минут для обработки следующим образом. Тот же процесс будет применяться к образцам глубоких мышц и желтой связки в конце хирургической процедуры. Будет сделано три культуры межпозвонкового диска, а также три культуры желтой связки и три культуры многораздельной мышцы для каждого пациента.

Поиск возбудителей:

Грыжа межпозвонкового диска будет разделена на три фрагмента одинакового размера размером более 2x2x5 мм и раздавлена ​​в ламинарном шкафу до получения однородного материала. Тот же процесс будет выполнен для образцов желтой связки и многораздельной мышцы, хотя они будут разделены на три фрагмента. Ткани будут культивироваться в специальной питательной среде и инкубироваться в соответствии с соответствующей культурой:

Будут приняты аналогичные критерии, используемые Американским обществом инфекционистов (IDSA) для выявления инфекции, связанной с замещением сустава, что является рекомендацией по крайней мере двум положительным культурам тканей одного и того же патогена для подтверждения диагноза инфекции (13).

• A - Аэробная культура Для аэробных культур образцы будут культивироваться в 5% агаре с овечьей кровью, шоколадном агаре и чашке с агаром МакКонки и будут помещены в инкубатор при 35°C (атмосфера CO2) на 5 дней. Если в планшете обнаружена положительная культура бактерий, колония будет идентифицирована с помощью MALDI TOF (матричная лазерная десорбция, ионизация, время полета) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Анаэробная культура Для анаэробной культуры ткань культивируют в пробирке с тиогликолатом и инкубируют в инкубаторе при 35°C до 21 дня. Если на среде с тиогликолатом возникает помутнение, материал культивируют на анаэробном кровяном агаре и инкубируют при 35°C в анаэробной атмосфере. После выращивания колоний идентификация будет проводиться с помощью MALDI TOF.

• C - Гистологический анализ Будет проведен патологоанатомический анализ другого фрагмента грыжи межпозвонкового диска (2x2x5 мм). Образец будет транспортироваться в универсальном контейнере с тампонированным формалином (10%), с последующим обезвоживанием в спирте, диафанизированным в ксилоле и включением в парафин (60-65°С), который будет окрашиваться гематоксилин-эозином (ГЭ) и окрашиваться по GRAM. .

  • HE: Будут выполнены гистологические срезы 4 мкм с последующей очисткой ксилолом в течение 10 минут дважды, заливкой спиртом возрастающей концентрации и окрашиванием гематоксилином в течение 5 минут, проточной водой в течение 5 минут, эозином в течение 1 минуты и проточной водой в течение 2 минут. с последующей сборкой предметного стекла микроскопа с помощью Entellan®.
  • ГРАММА: Другой слайд будет погружен в кристаллический фиолетовый на 1 минуту, проточную воду на 1 минуту, затем люголь еще на 1 минуту и ​​дополнительную промывку проточной водой. Предметное стекло обесцвечивают 95% спиртом в течение 10 секунд, затем промывают проточной водой, а затем окрашивают фуксином в течение 30 секунд, снова промывают проточной водой, сушат и собирают предметное стекло с помощью Entellan®.
• D - Молекулярный анализ патогенов. Положительные культуры, представляющие аэробные или анаэробные культивированные патогены, будут выделены и помещены в морозильную камеру при -80°C для последующего молекулярного анализа.

Молекулярное типирование будет выполнено методом гель-электрофореза в импульсном поле изолированных образцов в соответствии с протоколом, описанным Oprica et al. (14), с использованием рестрикционного фермента Spe-I и программного обеспечения Bionumerics для анализа результатов.

Анкеты См. показатели результатов

Визуализирующие исследования Магнитно-резонансная томография будет проводиться на устройствах Siemens или General Electric 1,5T.

Грыжа поясничного диска будет диагностирована с помощью МРТ у подходящих пациентов. Включенные пациенты будут отправлены на новую МРТ через 12 месяцев после операции.

Два радиолога, имеющие опыт МРТ опорно-двигательного аппарата, будут независимо друг от друга классифицировать и выполнять измерения.

Вмешивающиеся переменные Будут собираться данные о следующих вмешивающихся переменных: возраст, пол, употребление алкоголя, курение, индекс массы тела (ИМТ), спинальные инъекции кортикостероидов в течение 6 месяцев до операции, использование пероральных кортикоидов за 3 месяца до операции, сахарный диабет. .

Поскольку эта информация может меняться со временем, данные будут учитываться во время последней оценки перед операцией.

Статистическое планирование Частота субклинической инфекции (или изменения Модика) будет получена путем соотношения между количеством положительных культур из хирургических образцов и общим числом пациентов, и оценки будут следовать 95% доверительным интервалам. После выявления случаев заражения мы исследуем, существует ли связь между обнаруженной инфекцией и результатами лечения пациентов с помощью моделей логистической регрессии для изменений Modic, порядковой логистической регрессии для объема и размера Modic и линейной регрессии или общих линейных моделей для числовых результатов, таких как : боль в пояснице, качество жизни и функции. Все модели будут учитывать смешанные переменные, такие как: курение и употребление алкоголя, диабет, инъекции кортикостероидов, ИМТ, пол и возраст. Результаты будут представлены в виде оценок эффектов, таких как отношение шансов или среднее отношение, 95% доверительные интервалы и значения p. Случаи исключения из исследования по любой причине будут рассмотрены для окончательного анализа.

Расчет размера выборки Размер выборки был рассчитан для оценки частоты субклинической инфекции у пациентов с поясничной грыжей диска. Учитывая, что уровень инфицирования составляет около 46% (3), нам необходимо наблюдать как минимум 95 пациентов, чтобы достичь доверительного интервала 95% с абсолютной точностью 10%.

Необходимый размер выборки для анализа вторичных конечных точек будет зависеть от наблюдаемой частоты случаев субклинической инфекции в нашей выборке исследования. Если наблюдаемая частота слишком мала, потребуется увеличение числа включенных пациентов. Чтобы лучше оценить это, расчет размера выборки будет пересмотрен к тому времени, когда мы достигнем половины первоначально запланированного размера выборки (48 пациентов).