椎间盘中亚临床痤疮丙酸杆菌感染评估 (SPInE-ID) (SPInE-ID)

引言 腰痛和椎骨终板异常一样是人群中的常见病症，如 Modic 等人所述 (1,2)，影响高达 6% 的普通人群和高达 46% 的患者腰痛 (3)。 Modic I 型改变被描述为与急性腰痛相关的脊椎骨髓水肿 (4)。 当检测到 Modic 变化时，一个人出现非特异性腰痛的几率高出 4.5 倍 (1,2)。

由低毒力病原体引起的亚临床感染可能导致椎骨终板异常，这在磁共振成像 (MRI) 研究中检测到，并且感染和 Modic 改变之间的区别可能很困难 (5,6)。 亚临床感染也可能与腰痛加重有关 (7)。 Albert 等人(8) 报道了 61 名接受过腰椎间盘突出症手术治疗的患者，其中 46% 的病例培养呈阳性。 同一作者还报告说，80% 的厌氧病原体培养阳性患者在两年随访后在相邻椎体出现 Modic I 型改变，而培养阴性的患者为 44%。 一些研究表明，椎间盘组织培养物中存在低毒力病原体 (6-10)，最常见的是痤疮丙酸杆菌。

慢性腰痛和 Modic I 型改变已用抗生素治疗长达 100 天，与假治疗相比效果更佳 (7)。 根据坐骨神经痛与痤疮丙酸杆菌相关的研究 (8)，患者接受了阿莫西林/克拉维酸 (500mg/125mg)(7) 治疗。

然而，Carricajo 等人 (11) 认为椎间盘中痤疮丙酸杆菌的存在是由于外部手术或实验室污染造成的。 这些作者在 54 名患者中仅 3.7% 的病例检测到阳性椎间盘培养。 此外，同一作者证明，在手术结束时术中收集的脊柱肌肉和黄韧带样本在 14.8% 的椎间盘培养阴性病例中具有阳性培养。

Urquhart 等人 (12) 进行的一项系统评价得出结论，有中等证据表明阳性文化与 Modic I 型改变和腰痛之间存在关系，尽管原因关系的证据很少。 为此，作者得出结论，应该进行新的研究以确定椎间盘中的病原体是否源自外部污染，或者它们是否真正参与了慢性背痛的发展。

假设 腰椎间盘突出症与椎间盘亚临床感染有关 零假设：腰椎间盘突出症手术治疗后，亚临床感染发生率与无感染发生率相同。

目的 本研究的主要目的是确定椎间盘中感染病原体的存在是真实的还是术中污染。

次要目标是分析患者的临床预后因素和感染的诊断。该研究还建议分析放射学变化（Modic I 和 II）与感染之间的关系。

方法

学习规划：

一项开放的前瞻性队列研究将在单个中心（以色列阿尔伯特爱因斯坦医院 - HIAE）进行，招募时间为 1 年，并在纳入最后一名患者后 1 年结束。 将使用为本研究创建的特定表格收集患者数据。 手术一年后，将召集患者进行腰椎的新磁共振图像。

所有纳入的患者将接受十次术后物理治疗的进一步治疗。

人口：

接受腰椎减压开放手术（显微椎间盘切除术）的腰椎间盘突出症保守治疗失败的患者将连续纳入研究。

参与研究的患者：

接受参与的患者将注明日期并签署知情同意书 (ICF)。 在正确签署 ICF 后，患者将接受面谈以完成初始人口统计数据和治疗前表格。

患者招募将进行 24 个月，届时应包括 95 名患者（在确定样本量时报告估计 n 的详细信息）。

患者分配：

患者将根据外科医生的偏好接受手术。 主治外科医生将根据他们的经验和偏好来确定选择的手术技术。

致盲：

患者将无法获得病原体组织培养结果，也无法获得主治医师。

将分析磁共振成像研究的放射科医生也将不知道患者的数据或实验室培养结果。 盲法调查员将分析疼痛和功能评分。

提前停止参与研究：

在以下情况下，患者将被排除在研究之外：

• ICF撤回
• 有病的
• 患者选择缺陷 - 不兼容的资格标准
• 失访
• 如果患者出现感染的临床症状，例如严重的腰椎或根性疼痛、发热但未检测到其他病灶、异常的 ESR、CRP、白细胞造影以及影像学改变导致培养检查结果的盲化中断。

学习阶段

样品采集：

包括在内的患者将接受标准时尚全身麻醉，并准备好氯己定溶液。 根据医院药剂学手册中公布的 HIAE 感染控制委员会的标准方案，将在皮肤切开前的第一小时内进行静脉内抗生素预防。

将收集术前血液样本用于白细胞图、红细胞沉降率 (ESR) 和 C 反应蛋白 (CRP)。 将在第 1、6 和 12 个月的时间点重复同一实验室。

切除的椎间盘突出碎片将在不超过 30 分钟内立即送往通用无菌容器（螺旋盖管）中进行微生物实验室分析，以进行如下处理。 在外科手术结束时，将对深部肌肉和黄韧带样本应用相同的过程。 将为每位患者进行三种椎间盘培养，以及三种黄韧带和三种多裂肌。

搜索病原体：

突出的椎间盘将被分成三个大小相同的超过 2x2x5 毫米的碎片，并在层流柜中被压扁，直到获得均匀的材料。 将对黄韧带和多裂肌样本执行相同的过程，尽管分为三个片段。 组织将在特定的生长培养基中培养，并根据各自的培养物进行孵育：

将采用美国传染病学会 (IDSA) 用于检测关节置换感染的类似标准，即推荐至少两次相同病原体的阳性组织培养来确诊感染 (13)。

• A - 需氧培养 对于需氧培养，样品将在 5% 羊血琼脂、巧克力琼脂和 MacConkey 琼脂平板中培养，并置于 35°C 培养箱（CO2 气氛）中培养 5 天。 如果在板中检测到阳性细菌培养物，将通过 MALDI TOF（基质辅助激光解吸电离-飞行时间）Microflex LT（Bruker Daltonics/BD）识别菌落。
• B - 厌氧培养 对于厌氧培养，组织将在巯基乙酸管中培养，并在 35°C 培养箱中培养长达 21 天。 如果巯基乙酸盐培养基出现浑浊，材料将在厌氧血琼脂中培养，并在 35°C 的厌氧气氛中进行培养。 菌落生长后，将通过 MALDI TOF 进行鉴定。

• C - 组织学分析 将对椎间盘突出的另一个片段 (2x2x5 mm) 进行解剖病理学分析。 样品将在装有填塞福尔马林 (10%) 的通用容器中运输，然后在二甲苯乙醇中脱氢并在石蜡中包涵 (60-65°C)，然后用苏木精-伊红 (HE) 和 GRAM 染色法进行染色.

  • HE：组织切片4μm，二甲苯清除10分钟2次，乙醇递增包埋，苏木精5分钟，流水5分钟，曙红1分钟，流水2分钟随后使用 Entellan® 组装玻璃显微镜载玻片。
  • GRAM：另一张玻片将用结晶紫包埋 1 分钟，流水包埋 1 分钟，然后再用卢戈包埋 1 分钟，并用流水额外洗涤。 载玻片的去污将使用 95% 的酒精进行 10 秒，然后用流水进行，然后用品红染色 30 秒，再次用流水清洗，干燥并用 Entellan® 组装载玻片。
• D - 病原体的分子分析 呈现需氧或厌氧病原体培养的阳性培养物将被分离并冷藏在 -80°C 冰箱中用于后续分子分析。

根据 Oprica 等人 (14) 描述的方案，使用 Spe-I 限制酶和生物数字软件分析结果，通过分离样品的脉冲场凝胶电泳技术进行分子分型。

问卷 见成果措施

成像研究 磁共振成像研究将在西门子或通用电气 1.5T 设备中进行。

符合条件的患者将通过 MRI 诊断腰椎间盘突出症。 纳入的患者将在手术后 12 个月接受新的 MRI 检查。

两名具有肌肉骨骼 MRI 专业知识的放射科医生将独立分类和执行测量。

混杂变量 将收集​​以下混杂变量的数据：年龄、性别、饮酒、吸烟、体重指数 (BMI)、手术前 6 个月内脊髓注射皮质激素、手术前 3 个月内口服皮质激素的使用情况、糖尿病.

由于此信息可能会随时间变化，因此将在手术前最后一次评估时考虑数据。

统计规划 亚临床感染率（或 Modic 变化）将通过手术样本中阳性培养物的数量与患者总数之间的比率获得，并且估计将遵循 95% 的置信区间。 确定感染病例后，我们将通过针对莫迪奇变化的逻辑回归模型、针对莫迪奇体积和大小的有序逻辑回归模型以及针对数字结果的线性回归或一般线性模型，调查检测到的感染与患者结果之间是否存在关联，例如: 腰痛、生活质量和功能。 所有模型都会考虑混杂变量，例如：吸烟和饮酒、糖尿病、皮质类固醇注射、BMI、性别和年龄。 结果将以效应估计的形式呈现，例如比值比或平均比、95% 置信区间和 p 值。 出于任何原因的研究辍学案例将被考虑进行最终分析。

样本量计算 计算样本量以估计腰椎间盘突出症患者的亚临床感染发生率。 考虑到感染率约为 46%(3)，我们需要观察至少 95 名患者才能达到 95% 的置信区间和 10% 的绝对准确度。

分析次要终点所需的样本量将取决于我们研究样本中观察到的亚临床感染病例率。 如果观察到的比率太小，则需要增加纳入患者的数量。 为了更好地评估这一点，当我们达到最初计划的样本量（48 名患者）的一半时，将重新计算样本量。