Prognos och behandling av nekrotiserande mjukvävnadsinfektioner: en prospektiv kohortstudie (ProTreat)

Introduktion:

Nekrotiserande mjukdelsinfektioner (NSTI) är bland de allvarligaste och mest dödliga infektioner som är kända. De kännetecknas av snabbt fortskridande mjukdelsinflammation med nekros och kan snabbt orsaka multipel organsvikt och död. Dödligheten har visat sig vara 25-35 %, med överlevande som klarar av amputationer och långvarig rehabilitering.

För närvarande finns det en brist på lämpliga verktyg för att utvärdera svårighetsgraden och prognosen för NSTI hos enskilda patienter. Detta resulterar i nödvändig, men ibland överivrig kirurgisk debridering, som kulminerar i långvarig patientrehabilitering och invaliditet. Hyperbar syrgasbehandling (HBOT) kan läggas till som tilläggsbehandling av NSTI. Det finns dock ingen klar förståelse för effektiviteten av HBOT på NSTI. Utredarna försöker åtgärda dessa två problem genom att undersöka flera biomarkörer under flera studier.

Metodik:

Plats: Copenhagen University Hospital, Rigshospitalet, Danmark.

Design: Observationell kohortstudie.

Kohort: Alla NSTI-patienter i Danmark sedan 2013.

Kontroller: 50-100 patienter som genomgår elektiv, ortopedisk kirurgi på Rigshospitalet.

Biomarkörer: lösligt trombomodulin, syndekan-1, sE-selektin, VE-cadherin, protein C, suPAR.

Exempelstorleksberäkningar:

1: Testsatserna som utredarna kommer att använda för att mäta det primära resultatet sTM (Human sCD141 ELISA-kit, Nordic Biosite) har en interassaystandardvariation på 0,58 ng/ml. För att vara säkra på att uppmätta förändringar i sTM-koncentrationen inte är ett resultat av standardavvikelse mellan analysen, har utredarna satt den minsta relevanta skillnaden i sTM till 3 x standardvariationen mellan analysen, alltså 1,75 ng/ml.

Utredarna förberedde en effektberäkning med hjälp av ett Wilcoxon ranksummetest. Om man antar en uppskattad standardavvikelse på 4,6 ng/ml och ett medelvärde på 9,9 ng/ml, kommer utredarna att behöva inkludera maximalt 150 NSTI-patienter och 50 elektiva kirurgiska patienter för att nå en statistisk styrka på minst 60 % (a mycket konservativ uppskattning) och förmodligen närmare 85 % (mer realistisk uppskattning) vid en signifikansnivå på 5 %. Uppskattningarna beror på datadistribution.

2: Testsatserna som utredarna kommer att använda för att mäta det primära resultatet av sE-selektin (Human CD62E ELISA-kit, Diaclone) har en interassaystandardvariation på 0,37 ng/ml. För att vara säkra på att uppmätta förändringar i sE-selektinkoncentrationen inte är ett resultat av standardvariation mellan analyser, har utredarna satt den minsta relevanta skillnaden i sE-selektin till 3 gånger standardvariationen mellan analysen, alltså 1,1 ng/ml.

Om man antar en uppskattad standardavvikelse på 209 ng/ml (septisk chock) jämfört med 23 ng/ml (svår sepsis och sepsis) och medel på 295 respektive 181 ng/ml, kommer utredarna att behöva inkludera minst 132 NSTI-patienter och 50 elektiva kirurgipatienter för att nå en statistisk styrka på 90 % vid en 5 % signifikansnivå.

3: suPAR-nivåer under NSTI har aldrig tidigare undersökts. För att uppskatta provstorleken och eftersom NSTI-patienter också är septiska, baserar utredarna beräkningen av provstorleken på en tidigare studie rörande korrelationen mellan suPAR och sepsis. Denna studie fann statistiskt signifikant korrelation mellan suPAR-nivåer och dödlighet hos 141 patienter. Detta är också målet med denna studie. Ytterligare studier har också funnit signifikanta samband mellan suPAR, sepsis och mortalitet hos 132 patienter. Utredarna kommer att inkludera minst 150 NSTI-patienter under denna studie.

Statistiska överväganden:

För att kontrollera om HBOT-behandlingen har effekt på utbudet av biomarkörer kommer utredarna att analysera medel och varianser för biomarkörerna i NSTI-gruppen och de två kontrollgrupperna, de ortopediska patienterna och sepsispatienterna. Icke-parametriska data kommer att log-transformeras och kommer att presenteras som medianvärden med IQR. Wilcoxon ranksummetester kommer att användas för gruppjämförelser. Fishers exakta test kommer att användas för kategoriska data. Korrelationsanalys kommer att utföras med Spearman rank korrelation eller Pearson korrelation. För att bedöma kvaliteten på suPAR som en prediktor för hälsoresultat kommer en modellvalsövning att genomföras med olika typer av regressionsmodeller. Typen av regression kommer att variera med typen av hälsoutfall, med suPAR som prediktor i alla fall. Receiver operating characteristic (ROC) kurvanalys kommer att tillämpas för att bestämma suPARs noggrannhet som en markör för svårighetsgrad och dödlighet hos patienter med NSTI. Utredarna kommer att konstruera Kaplan-Meier-kurvor för överlevnadsdata. Statistiskt signifikanta resultat är när p<0,05.

Data:

Uppgifterna kommer att hanteras enligt Dataskyddsmyndigheten. Alla originaldokument (inklusive samtyckesformulär och frågeformulär) kommer att arkiveras på testplatsen i 15 år. Datainspektionen har godkänt biobanken (RH-2016- 199). Datakontroller har programmerats in i dataregistret för att varna när indatavariabler ligger utanför fördefinierat möjliga kliniska intervall. All registerdata kommer att jämföras med externa datakällor, det vill säga medicinska journaler, för att säkerställa riktigheten. Standarddriftsprocedurer har implementerats för datainsamling. Patienter med saknade data för beräkning av till exempel SAPS II-poäng etc. kommer att exkluderas från studien.

Etik:

Rättegången kommer att följa Helsingforsdeklarationen och dansk lag. Den nationella etiska kommittén och den regionala etiska kommittén (H-16021845) har godkänt denna studie.

Biomarköranalyser, dataextraktion och tolkning kommer att utföras när rekryteringen av deltagare är avslutad.