光束研究：使用床旁超声早期识别术后感染 (SPOTLIGHT)

背景：

手术部位感染（SSI）仍然是术后护理中的主要问题，尤其是在急诊腹部大手术（MEAS）后，感染率根据一系列患者相关（内源性）和手术相关（外源性）风险因素的不同，范围从8%到23%。 SSI与显著的临床和经济负担相关，包括死亡率增加2至11倍（绝对死亡率为7.4%）、住院时间延长、额外手术和再入院。 此外，相关医疗费用在美国估计为33亿美元，在欧洲为14.7亿至191亿欧元。

皮下积液，如血清肿和血肿，可能成为细菌生长的温床，并损害伤口愈合，从而使患者易患SSI。 然而，使用常规术后临床评估早期检测此类积液具有挑战性。

传统临床检查和伤口检查通常符合CDC对SSI的标准，使得准确诊断和报告真正的SSI变得困难，可能会遗漏深层或小量积液。 结果，SSI可能在出院后才被检测到，报告率范围为12%至84%。

与CDC识别SSI的指南相比，由于“主治医生诊断”的仲裁因素，其解释具有主观性。 相比之下，ASEPSIS伤口评分系统提供了更客观的评估，并在识别SSI方面显示出更高的可靠性，尽管它仍然依赖于可观察的临床症状。

床旁超声（POCUS）作为一种无创、实时的成像方式，在增强皮下积液早期检测方面受到了越来越多的关注。 多项研究已证明POCUS在识别液体积聚中的实用性，可进行及时引流和针对性管理，从而可能降低SSI风险。 然而，依赖于操作者的专业水平，文献中也报道了关于POCUS评估导致SSI的积液准确性的相互矛盾的结果。 一些证据表明，POCUS结合体格检查可以提高诊断准确性。

尽管对术后伤口评估中POCUS的兴趣日益增长，但缺乏标准化方案用于术后伤口评估中超声的常规使用，并且超声检测到的积液与SSI发展之间的关联仍未得到充分研究。 此外，据我们所知，目前尚无先前研究评估POCUS与ASEPSIS联合使用在识别SSI中是否增加诊断价值。

研究目的：

这项前瞻性研究的目的是评估床旁超声在开腹手术后皮下积液早期检测中的诊断效用，及其与SSI发展的相关性。 此外，该研究将评估POCUS与ASEPSIS评分系统联合使用是否比单独使用任何一种方法更能提高识别SSI的诊断准确性，目标是增强早期检测和术后感染监测。

其次，我们希望详细描述开腹伤口的表型及其微生物环境。

假设：

主要假设：

POCUS可以在临床SSI征象出现之前检测到亚临床皮下积液，并且POCUS与ASEPSIS评分系统的结合比单独使用任何一种方法更能提高识别SSI的诊断准确性。

次要假设：

POCUS检测到的较大皮下积液与开腹手术后发生SSI的风险增加相关。

微生物学概况与SSI风险相关，并可能作为感染易感性的早期独立指标。

方法学

床边超声检查程序及偏倚控制措施。

POCUS前评估：

在知情同意后，每位患者的开腹切口及周围区域将通过照片、客观评估和微生物学采样进行SSI的初步评估。

在术后第1天至第3天之间，以及在首次超声检查（POCUS）之前，作为干预的一部分，将从闭合切口及周围皮肤进行一次微生物学拭子采样。 每个伤口将拍照，并使用ASEPSIS评分系统进行客观伤口评估。

这种顺序——先进行微生物学采样，再进行ASEPSIS评分，然后才进行任何POCUS检查——旨在防止培养污染并最小化评估偏倚。 在超声检查前进行客观评估确保了POCUS结果不会影响ASEPSIS评分或感染的临床印象。

POCUS方案：

为了监测皮下积液并早期发现手术部位感染（SSI）征象，每位患者将在术后过程中接受总共三次标准化的床边超声（POCUS）检查。 这些评估将在预定义的时间间隔进行：POD 1-3、POD 4-6和POD 7-9。 选择这种基于间隔的成像方案是为了在关键早期术后期间提供结构化的时间覆盖，同时确保临床可行性并最小化患者负担。 由于资源限制和潜在有限的额外诊断价值，每日或固定天数的超声检查被认为不切实际。 选定的时间点旨在捕捉术后积液的动态演变，并促进与后续临床结果的相关性。

检查将采用无菌技术进行：超声探头将使用无菌探头套覆盖，并且每次扫描前后都会用消毒湿巾清洁患者皮肤。

检查将在患者仰卧位时进行。 将高频线性探头（1-12 MHz）置于切口上，使探头朝向白线。 将在纵向和横向平面上评估积液，以准确表征其最大长度和深度。 将使用结构化的超声报告模板（附录1），并记录相应的电子图像。 该模板为本研究开发，参考了ASEPSIS标准、CDC伤口分类和以往已发表的工作（5,6,11,21）。 它旨在供不同超声培训水平的临床医生用于床边超声，因此旨在结合方法学严谨性与推广性以及在现实世界临床环境中的实际使用。

培训与质量控制：

主要研究者（TM）将在顾问放射科医生的监督下接受正式超声培训，随后为所有参与中心的所有研究者提供结构化培训。 这种集中方法旨在确保一致的检查技术并遵守标准化方案。 尽管如此，由于本地的日程安排和工作流程限制，无法保证同一研究者将始终对同一患者进行所有系列检查，标准化培训旨在最小化评估者间差异，从而加强收集数据的总体可靠性。

为最小化评估偏倚，所有照片和超声成像数据将按照各参与中心的标准化采集方案前瞻性收集。 这些数据将由两名正式接受过POCUS培训的临床医生独立审阅，他们根据ASEPSIS和拟议的SPOTLIGHT SSI风险评分独立进行评估。 评估者将对患者标识、治疗分配和临床结果保持盲态。 为确保各研究中心的一致性，所有评估者将使用相同的培训标准和评估框架。 将使用适当的统计方法（例如，分类变量的Cohen's kappa或连续变量的组内相关系数[ICC]）评估评估者间信度。 在出现显著分歧时，可以咨询第三方专家审阅者以达成共识。 该过程旨在确保客观的图像解释并提高研究的方法学严谨性。

综合评估与随访：

每次POCUS检查将伴随拍照和使用ASEPSIS评分系统重复客观评估，并根据CDC SSI标准进行浅表、深部或器官间隙的持续分类。 所有数据，包括临床评分和影像学数据，将系统地记录在安全的REDCap数据库中。

作为7天和30天随访过程的一部分，将通过电话联系入组患者，并在每位入组患者的初次手术后审查电子健康登记以记录伤口结果、所有原因和SSI相关的再入院。

数据收集：

数据将前瞻性地记录在医院的手术日志（Sundhedsplatformen，Epic Systems Corp，Verona，USA）中，随后收集到专用的REDCap数据库中。 将记录每位患者的人口学特征（年龄、性别、体重指数）、诊断、营养状况（血清白蛋白水平）、贫血状况（血红蛋白水平）、合并症（心血管疾病、肺病、糖尿病）、WHO体能状态（世界卫生组织）、美国麻醉医师协会（ASA）评分和术中发现、CDC手术伤口分类。

样本量估计：

负责的主要研究者将每天筛选过去24小时的腹部手术，以识别潜在参与者。 招募期间所有符合条件的患者都将被联系并邀请参与。

本研究本质上是探索性的，旨在纳入所有病例。 选择前瞻性研究而非随机对照试验，以提供真实世界见解和最高的外部效度，并尊重研究设计。 主要分析基于检测床旁超声检查显示有和无术后皮下积液的患者的30天手术部位感染（SSI）率的差异。 先前的文献报告了根据超声积液状态的SSI风险的临床相关差异，包括积液患者中明显更高的SSI率（7）。 为了避免依赖最极端的公布估计，我们使用了保守的假设进行效能规划。 我们假设积液患者的SSI率为35%，无积液患者的SSI率为10%。 采用双侧α=0.05和80%的效能，在相等组大小时大约需要86名患者。 由于积液患病率以及因此组别分配的不确定性，我们考虑了不平衡情景（例如40:60或30:70），这增加了所需的总样本量。 因此，我们旨在招募100名患者，以确保主要分析有足够的效能，并考虑到不完整成像和失访。

次要目标，包括ASEPSIS、POCUS及其组合的诊断性能（基于AUROC的比较），被认为是探索性的，并相应进行解释。

统计方法：

统计分析的主要目标是评估ASEPSIS评分、床旁超声（POCUS）发现及其组合在手术部位感染（SSI）早期检测中的预后性能。 区分度将使用受试者工作特征曲线下面积（AUROC）进行评估，这是预测准确性的主要分析指标。 将为ASEPSIS和POCUS以及包含这两个参数的组合模型构建独立的逻辑回归模型。 将使用DeLong检验进行AUROC之间的比较，以评估模型之间区分性能的统计学显著差异。

分类变量将总结为频率和百分比，根据情况使用卡方检验或双侧Fisher精确检验。 连续变量将通过直方图和Q-Q图目视评估正态性。 根据分布，这些变量将表示为均值±标准差（SD）或中位数及四分位距（IQR），并使用t检验或Mann-Whitney U检验进行比较。

临床相关变量以及先前文献中确定的变量将被先验地选择纳入单变量逻辑回归，以识别SSI的潜在风险因素。 此外，将使用Pearson或Spearman相关系数（取决于分布假设）探讨POCUS上皮下积液量与ASEPSIS评分之间的关系。 将评估ASEPSIS、POCUS及其组合的诊断性能，包括灵敏性、特异性、阳性预测值（PPV）、阴性预测值（NPV）和AUROC。

所有统计检验均为双侧检验，p值≤0.05被认为具有统计显著性。

所有统计分析将使用SPSS软件（版本21.0；SPSS公司，芝加哥，伊利诺伊州，美国）进行。

伦理考量：

本研究将按照赫尔辛基宣言和通用数据保护条例（GDPR）的原则进行。 研究方案将提交给当地研究伦理委员会和丹麦数据保护机构批准。 研究者也将向研究伦理委员会和丹麦数据保护机构报告协议中的任何重大或主要变更。 该研究将在开始前在国际数据库www.clinicaltrials.gov和OSF上注册。

所有参与研究的患者必须提供口头和书面知情同意后才能被纳入研究。 研究者有义务告知患者，使其充分了解调查的各个方面。 在与患者信息相关的方面，研究者也有义务遵守患者-医生保密义务。

患者可随时撤回参与调查的同意。 如果患者决定这样做，不会损害患者与研究者的关系，或医院与患者的关系，并且患者将继续获得医院能提供的最佳治疗。

在研究期间出现SSI症状或其他疾病的患者将按照科室的临床实践接受治疗。

病历的使用：

在获得知情同意之前和之后将访问病历。 在知情同意前，将仅根据预定义的纳入和排除标准审查病历以评估资格。 在获得知情同意后，将访问并使用相关的病历数据进行研究实施、随访、数据收集、监测和分析。

患者信息及知情同意：

在所有参与中心进行开腹手术且符合前述条件的患者将被邀请参与研究。 研究信息将在手术后作为术后护理和随访的一部分提供给患者。 此时也将提供关于研究的书面信息（附录）。 将告知患者可以有一位亲属在场。 如有必要，信息将推迟至亲属在场时提供。 患者及其亲属也将获得关于该研究的口头信息。

信息将由研究者或项目护士提供。 信息传递将尽可能不中断，并最好在单独的房间内进行。 患者和亲属将有时间考虑请求。

将遵循研究伦理委员会关于知情同意的相关条款。 患者的信息和同意声明附后。

风险、副作用、不利因素等：

本研究不会给患者带来风险或副作用。 整个住院期间或门诊期间提供的护理不会受到我们研究的负面影响。 相反，对术后SSI监测的关注增加可能会在未来带来更好的患者护理。 将监测并记录任何不可预见的风险和副作用，以确保患者安全。

伤害赔偿：

符合资格的患者将通过“Patienterstatningsordningen”获得伤害赔偿。 如果出现任何请求，研究者有责任在申请过程中指导和建议参与者。

相关性/影响：

本研究旨在提供关于POCUS与ASEPSIS作为CDC指南扩展在SSI早期检测中的实用性的真实世界见解，从而降低患者发病率、死亡率和医疗系统的经济负担。

此外，该研究旨在确定最佳皮下积液大小截止值，以辅助早期治疗决策，无论是否进行引流。