Summary
고통 스러운 관절 교체에 차동 진단 치료 성공에 결정적 이다. 공동 포부 preoperatively 정기적으로 수행 됩니다. 합동 aspirate와 쥡니다 액체의 다중 중 합 효소 연쇄 반응,이 샘플에서 빠른 병원 체 검출 가능한 도구 설명 되어 있습니다.
Abstract
정형 외과 환자, 외국 몸-관련 된 감염, 특히 periprosthetic 공동 감염 (PJIs)는 관절 교체의 치명적인 합병증. 감염, 복잡 한 처리를 요구 한다 긴 입원 및 원인 상당한 비용이 발생할 수 있습니다. 여러 외과 개정 삶의 질에서 뿐만 아니라 기능에 손실 이러한 환자에서 필요할 수 있습니다.
일상적인 수술 전 진단 포함 C-반응성 단백질 (CRP)에 대 한 혈액 검사 등의 생체는 물론 셀 수, 차별화, 및 문화에 대 한 공동 aspirate 분석. 자가 표본 조직학 및 미생물학에 대 한 표준 프로시저도 있습니다. 미생물학, 분자 생물학 기술의 구현와 함께에서 쥡니다와 제거 임 플 란 트의 미생물 시험 두 소설 기술을 현재 PJI의 차동 진단 향상을 나타냅니다.
우리는 현재 여기 공동 aspirate과 쥡니다 유체 분석의 단계별 절차 카트리지 기반 다중 중 합 효소 연쇄 반응 (PCR) 시스템을 사용 하 여. 결과 PJI에 대 한 기존의 문화와 일치 조건에 대 한 일치 했다. 조직 생 검에서 기존의 미생물 문화 합동 aspirate 및 쥡니다 각각 66.7%, 66.7%, 88.9%의 감도 보여주었다 및 특이성의 82.3%, 54.6%와 61.5%, 각각. PCR 쥡니다 액체와 각각 50.0%, 55.6%의 감도 보여주었다 공동 유체와 100.0%의 두 특이성의 진단. 결합 된 두 PCR 진단 66.7%의 감도 및 특이성의 100.0%를 했다. 멀티플렉스 PCR 적당 한 감도 있지만 높은 특이성 PJI 진단에 따라서 급속 한 진단 도구를 제공 합니다.
Introduction
고통 스러운 arthroplasties는 정형 외과에서 진단 도전입니다. 무 균 완화 후 PJI 임 플 란 트 실패에 대 한 두 번째 이유는 대부분 이며 관절 교체 수술 후 치명적인 합병증을 선물 한다. PJI 어렵게 치료 이며 진단 하기가 어렵습니다. 주요 병 적 상태, 기능의 손실 및 삶의 질을 손실을 PJI 것입니다 가능성이 결과 재발 성 감염에서의 진단을 놓쳤다. 따라서, 감염 한다 배제할 수 고통 스러운 관절 교체와 함께 제시 하는 치료 조치를 시작 하기 전에 모든 환자에서.
환자 병력, 임상 검사, CRP, 백혈구 수, 방사선 또는 영향을 받는 관절의 szintigraphy에 대 한 혈액 검사 구성 기본 진단1. 또한 수술 전 루틴은 가급적 무 균 조건 하에서 공동 포부를 포함 해야 합니다. Aspirate 인수는 추가 진단에 매우 귀중 한 자료 이다.
게다가 셀 수 확고 분석 실험2로 공동 aspirate에서 세포 분화, 단백질 마커의 검출 차동 진단3,,45에 도움이 됩니다. 종래의 미생물 문화 병원 체 탐지에 있는 황금 표준 남아 있습니다. 그람 양성 및 그람 음성 박테리아 및 임 플 란 트 표면에 점착 기인한 Biofilms PJI에 주요 병원 성 요소 이다. 따라서, 2007 년 쥡니다 절차 외국 몸 관련 된 감염의 정형 외과 병원 체 탐지를 허용 하도록 제거 임 플 란 트에 biofilms 방해 진단 프로그램에서 구현 되었습니다. 박테리아는 그로 인하여 그들의 휴식 모양에서 문화에서 검출 하는 활성 폼에 가능한 다시가지고. 제거 된 임 플 란 트의 쥡니다 조직 표본 60.8% (78.5%)6에서 문화 보다 더 높은 감도 보여주었다.
핵 산 증폭 검사 (NAT), PCR, 등 최근 PJI 진단 임상 미생물학의 범위 내로 이동 했습니다. 수술 전에 항생제 치료를 받은 환자에 (서) 특히 진단 PCR은 원인이 유기 체7,,89식별에 도움이 보였다. 최근에, 임 플 란 트와 조직 감염 (ITI), 특별히 새로운 멀티플렉스 PCR 시스템, 소개 되었다. 이 카트리지 기반 시스템 다양 한 병원 체의 게놈 표식과 항생제 저항 마커를 제공합니다. 응용 프로그램 범위는 수많은 징후 (인공 관절 감염, 수술 부위의 감염, 심장 관련 감염, 카 테 터 관련 감염, 당뇨병 발 감염, 깊은 피부 및 조직 감염, 이식 감염, 그리고 화상 상처 감염), 샘플 자료의 광범위 한 패널 (쥡니다 액체, 활 액 액체, 면봉, 티슈, 고름, aspirate/exudate, 및 biofilm)이이 기술을 위해 사용 될 수 있다10,,1112.
종래의 미생물에 비해 절차의 가장 큰 장점은 속도: 원인 병원 체는 시간 식별할 수 있습니다. 또한,이 PCR 시스템 저항 유전자 인코딩 표식, 초기에 타겟된 항생제 치료의 개시를 수 있도록 광범위 한 패널을 감지 합니다. PCR의 원조로 외과 진단 절차11에서 아주 초기 단계에서 감염 되 고 감염 되지 않은 환자를 구분할 수 있습니다. 여기, 우리는 신속 하 게 공동 aspirate과 쥡니다 유체에서 PJI 진단이 멀티플렉스 PCR을 수행 하는 프로토콜 제시.
Protocol
이 연구는 지역 윤리 위원회 (046/09 목사 3)에 의해 승인 되었다. 동 및 데이터 개인정보취급방침 포함 하는 모든 환자에서 얻은 했다.
1. 공동 포부
참고: 절차 외과 극장 또는 개입 룸 비교 무 균 조건에서 수행 되어야 합니다. 간호사에 의해 지원 또는 의사의 원조는 유용 하지만 필수 사항 아님.
- 검사 침대에 부정사 위치에 환자를 배치 합니다. 관심의 공동 의류의 무료 인지 확인 합니다. 전기 면도기를 사용 하 여 밀도 또는 긴 몸 머리 단축. 면도기와 몸 머리를 제거 하지 마십시오. 엉덩이 관절 구멍이 있을 경우는 투시 anteroposterior 방향에 위치. 무릎 약간 근육이 수축된 위치13에 달려있다 되도록 무릎 구멍이 있을 경우 환자의 무릎 아래 무릎 롤 장소.
- 다음 살 균 장비와 악기 테이블 준비: 멸 균 면봉, fenestrated 살 균 커버 드 레이프, 일회용 살 균 메스, 지적된 외과 블레이드 (#11 타입), 그리고 무 균 정 (20 게이지, 80 m m)와 살 균 10 mL 주사기. 별도로 알콜 피부 소독 제, 혈액 컬렉션 튜브 및 소아 혈액 문화 플라스 크 밖으로 설정 합니다.
- 외과 용 가운, 후드와 마스크, 드레스와 멸 균 글러브에 넣어.
- 환자의 피부는 피부 소독 제와 펑크 사이트 (예: 우수한 recessus14 엉덩이 대 무릎 및 anterolateral 포털 영역에 대 한)에 철저 하 게 씻는 다.
참고: 마음 살 균 제 사용에 대 한 필요한 노출 시간 (보통 90 s 무릎, 120에 알콜 소독 제에 대 한 엉덩이에서 s). -
펑크 사이트 fenestrated 살 균 커버 드 레이프를 커버. 펑크 사이트를 식별 합니다.
참고: 무릎에 대 한 올바른 사이트 상단 슬 개 골 극 및 2 cm 옆 옆 면에 위에 2 cm입니다. 엉덩이, 대 전방 우량한 장 골 등뼈 찾아서 caudally 위 관절 라인까지 이동. 이 사이트는 대 퇴 동맥 (약 4 c m), 측면 항상 palpated15수 있는 확인 하십시오.- 펑크 사이트에 날카로운된 메스 칼 날 (3-4 m m 넓고 깊은) 피부를 통해 작은 찌 르 기 절 개를 확인 합니다. 그들은 그들의 bacteriostatic 효과의 한 미생물 문화에 false 네거티브를 일으킬 수 현지 마 취약을 적용 되지 않습니다.
-
주사기 Luer 슬립에는 정 맥을 연결 합니다. 찔 러 절 개를 통해 캐 뉼 러를 삽입 합니다. 무릎 관절의 우수한 오목 면에 45 ° 각도 그리고 등 쪽 내측 슬 개 골의 최고 극 아래 쉬는 쪽으로 목표로 하 고 주사기의 피스톤을 그려서 깊이 약 5 cm. Aspirate 바늘 공동 유체를 삽입 합니다.
- 엉덩이 관절을 puncturing 때 투시 가이드를 사용 합니다. 60 ° 각도로 medially 목표로 펑크 사이트에 바늘을 삽입 합니다. 투시, 바늘의 팁 족 목에서 가리키는 확인 합니다. 사전에 정 약 8 cm (지방이 많은 환자에서 깊이)의 깊이에 발음, 하는 동안 공동 유체를 얻을 때까지. 족 표면 스크 피하기 위해 발음, 하는 동안 위치에 바늘 잡으십시오.
참고:는 지와 바늘 팁의 접촉 intraarticular 위치 보장합니다. 일반적으로, 더 이상 5 mL의 발음된 양식 수 엉덩이 관절, 무릎 관절 이상 10 mL를 얻을 것입니다. - 정 맥의 제거 후, 찔 러 절에 살 균 상처 드레싱을 적용 합니다. 혈 종 형성을 방지, 약간의 압축으로 다리에 붕대를 적용 합니다.
- 엉덩이 관절을 puncturing 때 투시 가이드를 사용 합니다. 60 ° 각도로 medially 목표로 펑크 사이트에 바늘을 삽입 합니다. 투시, 바늘의 팁 족 목에서 가리키는 확인 합니다. 사전에 정 약 8 cm (지방이 많은 환자에서 깊이)의 깊이에 발음, 하는 동안 공동 유체를 얻을 때까지. 족 표면 스크 피하기 위해 발음, 하는 동안 위치에 바늘 잡으십시오.
-
샘플 용기에 수집된 공동 aspirate를 전송 합니다. 전체 살 균 작업 기법을 확인 합니다.
- Aspirated 공동 유체와 소아 혈액 문화 플라스 크의 접종에 대 한 치료 알콜 소독 제와 소아 혈액 문화 플라스 크의 막. 신선한 정을 주사기에 넣고 혈액 문화 플라스 크에 aspirated 합동 액체의 1 ~ 3 mL를 주입. 부드러운 교 반 또는 회전16혼합.
- 네이티브 공동 aspirate 시료의 준비, 주사기에서은 정을 제거 합니다. 첨가물 없이 혈액 컬렉션 튜브를 열고이 컬렉션 튜브에 aspirate의 1 mL를 주입 합니다. 교체 하 고 PCR 분석에 대 한 뚜껑을 고정.
참고: PCR 분석에 대 한 지연 없이 미생물학 실험실에 샘플 제공. 같은 예제에서 기존의 미생물 호 기성 및 혐 기성 문화 또한17를 설정할 수 있습니다. - EDTA를 포함 하는 셀 개수와 차별화2혈액 컬렉션 튜브로 공동 aspirate의 1 ~ 4 mL를 전송 합니다. 어떤 지연도 없이 생화학 실험실 샘플 제공.
2. PCR 진단
- 모든 3 개의 장치 (에서 lysator, 분석기, 그리고 조종석; 자료의 표를 참조)는 실행 하 고 제대로 다는 것을 확인 하십시오. 작업 벤치에서 (PCR 카트리지, 마스터 혼합 튜브, 튜브 샘플 및 샘플 튜브 캡, 0-200 µ L micropipette, 및 살 균 피 펫 팁) 테스트를 수행 하는 데 필요한 모든 용품에 밖으로 설정 합니다.
- 실내 온도에 그것을 밖으로 설정 하 여 절차를 시작 하기 전에 마스터 혼합 튜브를 없애다. (마스터 혼합 튜브, 카트리지, 및 샘플 튜브) 모든 소모품은 이미 바코드와 prelabeled.
- 샘플 튜브의 뚜껑을 제거 합니다. 수집 된 표본 (공동 aspirate, 참조 섹션 1; 또는 쥡니다 액체, 섹션 4를 참조)의 180 µ L를 받아 피 펫 및 전송 샘플으로 튜브. 포함 하는 단백질 키 니 아 제 K 및 전체 흐름의 품질 관리에 대 한 내부 통제 유전자 샘플 튜브 캡 샘플 튜브를 닫습니다.
- "새로운 테스트" 만져 운영 소프트웨어를 열고 조종석에서 왼쪽된 아래 모서리에 있는 버튼. 터치 스크린을 통해 환자의 데이터 또는 샘플 ID를 입력 합니다. 표본을 선택 하 처음, 다음 "정형 외과" 응용 프로그램 모드에서 "일일이-카트리지"를 선택 하 고 마지막으로 샘플 형식으로 "활 액 액체" 또는 "쥡니다 액체"를 선택. 시작 단추를 누릅니다.
- 샘플 튜브의 하단에 바코드를 스캔. lysator에 샘플 튜브를 삽입 합니다.
참고: 세포의 용 해 과정 자동으로 시작 하 고 완료 약 30 분이 소요 됩니다. Lysator 화면에 타이머의 카운트 다운은 세포의 용 해 완료 되 면 표시 됩니다. - lysator에서 샘플 튜브를 잠금을 해제 하려면 조종석 화면에 샘플을 선택 합니다. lysator에서 샘플 튜브를 제거 하 고 lysator의 상단 덮개를 닫습니다. PCR 카트리지의 샘플 튜브 슬롯에 샘플 튜브를 전송 합니다. PCR 카트리지의 mastermix 슬롯에 녹여 mastermix 튜브를 삽입 합니다.
- Mastermix 및 샘플 튜브 PCR 카트리지 검색 조종석 모니터에 지시를 따릅니다.
- 분석기의 표시 된 카트리지 슬롯에 PCR 카트리지를 삽입 합니다. 완료 되 면, 분석기는 카트리지를 해제 합니다.
참고: PCR 상태는 제조업체에서 미리 설정 및 사용자가 변경할 수 없습니다. 자세한 내용은 제조업체의 응용 프로그램 가이드를 참조. PCR 과정 자동으로 시작 하 고 약 4 h 10 분이 소요 됩니다. - 제거 하 고 카트리지를 삭제. 조종석 터치 스크린에서 왼쪽된 하단에 "현재 테스트"를 선택한 다음 올바른 샘플 ID 테스트 결과 표시를 선택. 컴퓨터의 메모리에 결과 저장 하 고 인쇄 또는 참조 추가 대 한 (USB 드라이브)를 통해 수출.
주: 병원 체 식별 및 저항 마커, 지체 없이 의사의 탐지를 포함 하 여 PCR의 결과 보고. 세균과 곰 팡이 병원 균의 114 deoxyribonucleic 산 (DNA) 목표와 패널은 일반적으로 이식 감염 및 연 조직 감염, 있는 가장 일반적인 항생제 저항 마커 함께 분석 됩니다.
3. 수술: 자가 샘플 컬렉션
참고: 개정 관절 교체 수술 필요 기술과 전문 지식을;의 전문가 수준 수술 절차의 포괄적인 개요, 외과 의사의 교과서18를 참조 하십시오. 수술의 완전 하 고 상세한 설명이 문서의 범위를 넘어 잘 될 것 이다. 여기에서 초점은 샘플 수집과 사전 분석의 세부 사항 에입니다. 개정 관절 교체 수술에는 단일 샷된 항생제 예방, 수술 하는 동안 얻은 미생물 샘플의 결과 타협을 관리에서 후 렴. 이 규칙을 따르면 것이 좋습니다, 하지만이 방법은 논란이19,20. 가능 하다 면 공동으로 기존의 수술 방법을 사용 합니다. 추가 수술 접근은 부드러운 조직 손상 하 고 흉터 형성을 증가 것입니다.
- 공동 캡슐은 잘 노출 될 때까지 조직 해 부. arthrotomy 수행 준비에 주사기, 그래서 더 공동 유체 (단계 1.7.1-1.7.3) 위에 말한 대로 추가 분석을 위해 무 균 주사기에 수집 될 수 있습니다.
참고: 아무 살 균 게 유체는 임 플 란 트를 제거 하 고 조직 샘플 촬영 되었습니다 때까지 사용 되어야 한다. - 공동 임 플 란 트를 제거 합니다. 제거 후 즉시 임 플 란 트 부품 및 물-밀폐 뚜껑 살 균 플라스틱 용기에 전송 합니다.
참고: 임 플 란 트 제거에 대 한 자세한 내용은 교과서 문학에서 찾을 수 있습니다 ( 예:무릎: Wirtz 외., 장 16.421; 엉덩이, 예를 들면: 클래스 외., 장 14.5.122). 특정 악기 제조 업체의 지침에 의해 명시 된 대로 필요한 수 있습니다. 임 플 란 트 제거 기술은 다른 임 플 란 트 종류와 고정 방법 사이 상당히 다릅니다. 끌과 훈련, 슬라이딩 망치와 못 제거 된 보편적인 intramedullary 파일의 집합 뼈 통합된 임 플 란 트23,24제거에 도움이 됩니다. - 뼈 이식 인터페이스에서 막 조직을 제거 하는 살 균 날카로운 퀴 렛, 집게와 rongeur를 사용 합니다. 미생물학과 조직학에 대 한 표본으로 나사 뚜껑, 메 마른 플라스틱 용기에 조직의 대표 샘플을 전송.
참고: 리머 모든 부드러운 조직의 골 수 운하를 사용할 수 있습니다. 또한, 윤 활 조직과 관절 캡슐 샘플 검사에 대 한 걸릴 하 고 무 균 용기에 보관. 총에 적어도 4 명의 표본 수집 해야 합니다. - 모든 샘플 및 explanted 부품을 보낼 미생물학 실험실 즉시.
참고: 항생제 주어질 수 있다 다음. 올바른 항생제의 선택은 필수적 이며 개별적인된 결정25,26되어야 합니다. 치료 개념 해야 합니다 결정에 외과 의사 및 미생물학의 학 제 패널에 의해 미리. - 전 임 플 란 트 사이트의 debridement 파편의 흔적을 보여줍니다 모든 조직을 제거 하 여 완료 (폴 리 에틸렌 마모, 같은 금속 또는 시멘트 입자) 또는 감염 및 괴 사 (화 농성, avascular, 섬유 소 입히는, 액체로 또는 "진흙" 조직). 어떤 죽은 또는 osteitic 뼈를 제거 합니다. 나사, 철사, cerclages, 뼈 시멘트 파편 또는 비 resorbable 봉합 (Claes 외., 장 14.5.322참조) 등 모든 외국 물자를 제거 합니다.
- 50 mL 주사기를 사용 하 여 선택의 상처 소독 제를 사용 하 여 외과 사이트 관개 펄스 게 시스템 벨소리 솔루션의 충분 한 양을 (3l 이상)와 관개. 스페이서 공동27를 안정화 하는 데 필요한 수 있습니다.
- 캡슐 또는 근 막 (꼰된 polyglactin 봉합, triclosan 코팅, USP 2), 피하 조직 (꼰된 polyglactin 봉합, triclosan 코팅, USP 0)에 대 한 항균 코팅 resorbable 깊은 봉합을 사용 하 여 상처를 닫습니다. Resorbing 비 중단된 봉합 (monofilic 폴 리 프로필 렌, USP 0 또는 USP 2-0)를 사용 하 여 피부를 닫습니다.
4입니다. 쥡니다
참고: aseptically 엄격 하 게 작동 하도록 주의 해야 합니다. 층 류 기류와 클래스 II biosafety 벤치를 사용 하 여 추가 explanted 자료의 처리를 위해.
- 수술 실에서 explanted 족을 들고 플라스틱 컨테이너를 열고 (단계 3.2 참조) 판 상 공기 흐름 작업 벤치에서 살 균 0.9% 염화 나트륨 솔루션 explanted 이물질까지 덮여 적어도 80% (약 500-800 mL) 추가.
- 플라스틱 용기를 닫습니다. 철저 하 게 흔들어 또는 쥡니다 욕조에 30 미 전송 플라스틱 용기에 대 한 강도 높은에 소용돌이 믹서를 사용 하 여 플라스틱 컨테이너를 선동. 쥡니다 목욕에서 유체 수준을 확인 합니다.
참고: 쥡니다 목욕 유체 레벨 플라스틱 컨테이너에 동일 이어야 합니다. 플라스틱 용기 홍수 수 없습니다 그리고 필요한 추가 하거나 쥡니다 목욕에서 액체를 제거를 확인 합니다. - 5 분 40 ± 2 및 전원 밀도 0.22 ± 0.04 W/c m2의 주파수와 표본 sonicate 쉐이크 또는 소용돌이 철저 하 게 30에 대 한 표본 s.
참고: 1-5 분 사이 쥡니다 번 biofilms 세균 생존28에 어떠한 영향 없이 해산에 대 한 최고입니다. - 층 류 벤치 내부 쥡니다 액체의 50 mL 수집 하 고 살 균, 단단히-밀폐 된 관에 그것을 전송.
- 집중된 쥡니다 액체를 만들려면 4200 x g. 떠나 10 mL의 잔여 볼륨에서 10 분 동안 튜브 원심, 폐기는 피 펫과 나머지 상쾌한. 펠 릿 pipetting 및 vortexing resuspend.
- 적당 한 문화 미디어 (예: 혈액 한 천, 초콜릿 한 천, Sabouraud agar, Schaedler의 한 천, 대 Vancomycin agar 또는 thioglycolate 국물) 집중된 쥡니다 액체의 0.5 mL 접종 위에서 설명한 2 mL와 함께 소아 혈액 문화 플라스 크를 접종 (단계 1.7.1 참조). PCR 분석에 대 한 첨가제 없이 혈액 컬렉션 튜브로 집중된 쥡니다 액체의 1 mL를 전송 합니다.
- 인큐베이터 (35 ° C, 5% CO2) 접종된 문화 미디어 전송. 14 일 동안 문화를 품 어 고 매일 성장에 대 한 확인 합니다.
- 14 일 후, 성장 및 부정적으로 보고 문화를 삭제 합니다. 성장을 감지 되 면, 병원 체 식별 표준 식별 기법 및 민감도 테스트를 사용 하 여 실시 합니다. 지체 없이 의사에 게 결과 보고.
참고: 여기, 병원 체의 실시 되었다 매트릭스 보조 레이저 desorbtion/이온화를 사용 하 여-비행 (TOF MALDI) 분광학의 시간. 항균 성 자화 율 테스트 반자동된 분석기29,,3031수행 되었다.
Representative Results
PJI, 합의 회의의 근 골격 계 감염 학회 (MSI)에 의해 정의 된 대로의 존재는 하나의 주요 기준 또는 적어도 5 개의 부 기준에서 3 참석 했다 입증 된 고려 되었다. 주요 기준에 두 개의 별도 미생물 샘플 누의 존재 또는 병원 체의 탐지를 포함. 사소한 기준으로는 긍정적인 세포 수 (> 3000 백혈구 / µ L) 또는 긍정적인 세포 분화 (> 85% 호 중구 granulocytes) 공동 aspirate에 혈액에 긍정적인 CRP 및 침전 속도 샘플링, 조직 샘플에서 긍정적인 조직학 또는 한 미생물 샘플19에 병원 체의 탐지. 감도 특이성 MSI 황금 표준에 비해 핵 산 증폭 검사 (NAT), 계산 했다. 환자 정보, 검색, 병원 체를 포함 하 여 표 1에 부여 됩니다.
우리 자신의 결과 쥡니다 유체 및 공동 aspirate (50.0%, 55.6%) 하지만 10011의 매우 강한 특이성의 진단 PCR를 위한 온건한 감도 보여주었다. 때마다 PCR 진단 (총 n 62 테스트 =) 공동 aspirate에 긍정적인 발견을 보여주었다 (n = 31) 또는 쥡니다 유체 (n = 31), 같은 병원 체는 종래의 미생물 문화 중 하나 나중에 검색 되었습니다. 다른 샘플의 PCR 거짓 긍정적인 보였다 비 감염 사례의 결과 ( 그림 1참조).
PCR 진단 기존의 미생물 문화 방법으로 입증 했다 일부 병원 체를 감지 하지 못했습니다. 쥡니다 액체 샘플에서 16의 밖으로 6 (37.0%) 진정한 병원 균 13의 5 (38.0%) 병원 체 공동 액체 문화에서 PCR 탐지에 의해 놓친 했다. 주로, PCR 진단 coagulase-네거티브 포도 상 구 균 (11 중 8)의 탐지를 놓쳤다. 두 물질 (공동 aspirate 및 쥡니다 액체, "PCR 풀링")의 결합 된 PCR 진단 12 개 18 감염 사례 제대로 식별 (감도 66.7%, 95 %CI: 41.0% ~ 86.7%의 표 2참조).
그림 1: 결과 요약의 NAT. 그래프에서 집단 환자 샘플 요약된 결과를 보여 줍니다. 오른쪽에서 왼쪽에 PJI 조건과 일치 하는 환자의 그룹은 하지 않은 그룹입니다. 막대는 핵 산 증폭 방법을 나타냅니다. 가양성 및 false 네거티브 레드 합계의 백분율로 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 조인트 | 개정의 원인 | 선수 MSI 기준? | 이전 항생제 치료? | 쥡니다 액체 문화 | 합동 aspirate 문화 | NAT 쥡니다 문화 | NAT 공동 aspirate |
| 엉덩이 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 무릎 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
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| 무릎 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | Dermabacter hominis |
|||
| 무릎 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 무릎 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | Leifsonia aquatica |
|||
| 엉덩이 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 무릎 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 무릎 | 불안정 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 엉덩이 | 만성 구 | 아니요 | 아니요 | 포도 상 구 haemolyticus |
|||
| 무릎 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 엉덩이 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 엉덩이 | 무 균 완화 | 아니요 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
|||
| 무릎 | 불안정 | 아니요 | 아니요 | ||||
| 무릎 | 급성 감염 | 예 | 예 | 녹 농 균 | 녹 농 균 | 모나 스 녹 농 균 |
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| 무릎 | 급성 감염 | 예 | 아니요 | 대장균 대장균 |
대장균 대장균 |
대장균 대장균 |
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| 엉덩이 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | Corynebakterium 종 |
Staphlococcus epidermidis |
||
| 무릎 | 급성 감염 | 예 | 아니요 | 황색 포도상구균 | 황색 포도상구균 | 황색 포도상구균 | 포도 상 구 균 |
| 무릎 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | 연쇄 상 구 균 agalacticae |
연쇄 상 구 균 agalacticae |
연쇄 상 구 균 agalacticae |
연쇄 상 구 균 agalacticae |
| 엉덩이 | 만성 감염 | 예 | 예 | 황색 포도상구균 | |||
| 무릎 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
|||
| 무릎 | 만성 감염 | 예 | 예 | Staphlococcu epidermidis |
Staphlococcus epidermidis |
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| 엉덩이 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
Staphlococcus epidermidis |
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| 무릎 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
Coagulase 음성 포도 상 구 균 |
Coagulase 음성 포도 상 구 균 |
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| 엉덩이 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | 황색 포도상구균 | 황색 포도상구균 | ||
| 무릎 | 급성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
Staphlococcus epidermidis |
Coagulase 음성 포도 상 구 균 |
Coagulase 음성 포도 상 구 균 |
| 엉덩이 | 급성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
Coagulase 음성 포도 상 구 균 |
||
| 엉덩이 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
Staphlococcus epidermidis |
||
| 엉덩이 | 급성 감염 | 예 | 아니요 | Staphlococcus epidermidis |
Coagulase 음성 포도 상 구 균 |
||
| 무릎 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | 황색 포도상구균 | 황색 포도상구균 | 포도 상 구 균 |
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| 엉덩이 | 만성 감염 | 예 | 아니요 | Enterococcus faecialis |
Enterococcus faecialis |
Enterococcus 종 |
Enterococcus 종 |
| 무릎 | 만성 감염 | 예 | 예 | Enterocuccus faecalis |
Enterocuccus faecalis |
Enterococcus 종 |
Enterococcus 종 |
표 1: 환자 정보 및 검색 된 병원 균. 테이블 형식 결과 일치 MSI 기준 개정 수술의 원인을 포함 하 여 환자 정보 및 기존의 미생물학 및 NAAT 분석에 검출 된 병원 체의.
| 기준 | PCR Sonicate | PCR Aspirate | 풀링된 PCR |
| P 값 | 0.0036 | 0.0013 | 0.0001 |
| 감도 | 50.0% | 55.6% | 66.7% |
| 특이성 | 100.0% | 100.0% | 100.0% |
| 긍정적인 예측 값 | 100.0% | 100.0% | 100.0% |
| 부정적인 예측 값 | 59.1% | 61.9% | 68.4% |
표 2: 미생물 메서드의 결과. 테이블 형식 결과 쥡니다, 공동 aspirate 및 풀링된 PCR의 진단 PCR의 평가입니다. N = aspirate 및 쥡니다, 31 견본 각각 n = 62 풀링된 PCR 데이터에 대 한.
Discussion
외국 몸 감염은 정형 외과에서 신흥 문제 및 외상 수술 비용이 많이 드는 치료, 긴 입원 및 영향을 받는 관절의 기능 결핍. 차동 진단 도전 이다입니다. 많은 연구자와 임상은 관심을 주는이 주제에 더 정확 하 게 찾으려고 노력 하 고 이물질을 진단 하는 신뢰할 수 있는 방법 관련 감염. 날짜 하려면, 많은 다른 진단 도구는 되 고 평가 하 고 진단 경로32에서 구현.
쥡니다 절차 조직 표본6에서 기존의 문화 보다는 더 나은 감도 보여주는 귀중 한 방법 이다. 우리의 연구에서 우리는 쥡니다 액체 문화 61.5%의 특이성으로 88.9%의 감도 다는 것을 보였다. 조직 표본 및 공동 aspirates에서 기존의 문화 82.3%, 84.6%의 특이성으로 66.7%의 감도 각각 했다. 다른 연구원은 이러한 기존의 미생물 절차6,33,,3435에 대 한 비슷한 결과 보여줍니다. 종종 쥡니다 절차는 오염 하는 경향이 있으므로 특별 한 샘플의 처리에 주의 해야 한다 강평 된다.
조직 표본 또는 체액에서 원인 병원 체의 DNA를 검출의 가능성은 흥미로운. NAT는 몇 시간이 걸리는 미생물 문화 방법에 비해 시간 내 결과 제공할 수 있는 빠른 절차 이다. 의심의 여 지 없이, NAT는 병원 체 검출에 좋은 감도 하지만 따라서 특이성36부족, 오염 물질 검출의 위험. 이 PCR 기술 PJI 진단에 큰 도움이 특히 수술에 가까운 또는 더 긴 기간7,8에 대 한 항생제 치료를 받은 환자에서에서 문서화 되었다. 연구 제안 NAT 쥡니다 액체의 더 감도 특이성37을 증가 시킬 수 있습니다. 불행히도,이 기술은 불가능 일상적으로 실험실, 그것의 시간이 걸리는 워크플로 때문에 합니다.
일반적으로 PCR 기술을 특정 제한이 있다: NAT 가능한 비 실행 가능한 박테리아, 결과의 해석을 어렵게 사이 없는 차별화와 DNA를 감지. 광범위 한 범위의 PCR만 감지 16S ribosomal ribonucleic 산 (16S rRNA) 병원 체37사이의 차별화 하지. 좀 더 구체적인 시스템 항생제 저항 유전자 인코딩 마커를 정기적으로 검색 하지 않습니다. 따라서 타겟된 항생제 치료 더 민감성 테스트 없이 제한 될 수 있습니다.
이 연구에 적용 하는 시스템 특정 박테리아를 차별화 하 고 저항 유전자 인코딩 표식 식별 이러한 제한 중 일부를 극복 한다. 전반적으로, NAT 분석 PJI7,8,,938확인을 신속 하 고 유용한 보완성으로 고려할 수 있습니다.
그것은 공동 포부 및 수술에 미리 계획 하는 데 필요한: 시료 용기 살 균 하 고, 준비 해야 하 고 신속한 샘플 전송 사용할 수 있어야 합니다. 외과 계획된 절차와 무엇에 그들의 미생물학 브리핑 해야 기대 하는 자료를 샘플. 때 수행 하는 공동 포부, 엄격 하 게 멸 균 조건 해야 합니다 보장 되어야, 공동의 의원 성 감염을 방지 하기 위해. 많은 환자에서 공동 펑크 도전, 수 고 fluoroscopic 지도가 도움이 될 수 있습니다. 개정 관절 교체 수술 전문의 매우 높은 수준을 요구 하 고 숙련 된 외과 의사에 의해 수행 되어야 합니다. Explanted 소재 보다 필요 이상 수술 실에 보관해 서는 안됩니다 하지만 미생물을 가능한 빨리 보낼 수 있습니다. 이 프로토콜 내에서 매우 중요 한 부분이 이다 오염의 잠재적인 위험. 샘플을 수집 하는 동안 뿐만 아니라 미생물학 실험실에서 샘플을 처리 하는 동안, 모든 직원 참여 (정형 외과 외과 의사, 간호사, 기술자, 미생물학) 신속 하 고 정확 하 게 작동 하 고 절차에 적절 한 훈련을 해야 합니다.
쥡니다 및 NAT는 임 플 란 트 관련 감염 진단에 유용한 도구. 그럼에도 불구 하 고, 결과 해야 항상 수 조사 신중 하 게. 정형 외과, 미생물학 및 전염병 전문가, 그리고 병리학 개별된 치료 전략에 대 한 동의의 라운드 테이블 토론에 결과 논의 하는 것이 좋습니다.
진단에서이 기술을 구현 하 PJI의 경로 몇 가지 장점을 가질 수 있습니다. 시간 이내에 신속한 진단 결과입니다. 때문에 여러 개의 유전자 인코딩 저항 마커 분석, 타겟된 항생제 치료 임상 과정에서 아주 초기 단계에서 장소를 걸릴 수 있습니다. 부작용으로 표시 그들은 진정으로 필요한 곳에 대 한 광범위 한 범위 항생제를 저장할 수 있습니다. 다른 샘플 형식 (예: 조직 표본, 면봉, 혈 종, 등) 또한 우리의 프로토콜에 따라 조사 수 있습니다. 필요 하거나 사용자 측면에서 가능한 PCR 카트리지 닫힌된 시스템 이기 때문에, 아무 문제 해결은 된다입니다. 프로토콜의 어떤 적응 제조 업체에 의해 구현 되어야 합니다. 그러나 소프트웨어 및 하드웨어 (카트리지)에 지속적으로 변경 제조 업체에 의해, 시스템을 강화 하 간략하게 새로운 버전에서 정확한 변경에 공개 됩니다.
Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
저자는이 연구를 지원 하기 위한 Curetis GmbH를 감사 하 고 싶습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| sterile plastic container | Lock & Lock, Distributor ISI GmbH, Solingen, Germany | EAN 8803733184403 | Transport container for implants |
| Bactosonic 14.2 | Bactosonic, Bandelin, Berlin, Germany | 3290 | "Sonication machine" |
| 50ml Falcon tubes | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 352070 | Centrifugation |
| PEDS medium blood culture flasks | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 442194 | culture medium |
| Columbia agar with 5% sheep blood | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 254071 | culture medium |
| Mac Conkey agar | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 254078 | culture medium |
| chocolate agar | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 254089 | culture medium |
| sabouraud agar | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 254096 | culture medium |
| thioglycolate bouillon | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 221788 | culture medium |
| Schaedler agar | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 254084 | culture medium |
| kanamycin/vancomycin agar | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 254077 | culture medium |
| Bactec FX blood culture system | Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany | 441386/441385 | culture medium |
| Unyvero A50 Analyzer | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 60001 | PCR machine |
| Unyvero L4 Lysator | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 60002 | PCR machine |
| Unyvero C8 Cockpit | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 60003 | PCR machine |
| Unyvero M1 Masterix Tube | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 10002 | consumables PCR |
| Unyvero i60 ITI Cartridge | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 10040 | consumables PCR |
| Unyvero Sample Tube Cap | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 10004 | consumables PCR |
| Unyvero Sample Tube | Curetis, Holzgerlingen, Germany | 10003 | consumables PCR |
| S-Monovette 2.7ml | Sarstedt AG, Nümbrecht, Germany | 05.1729.001 | Transport container (aspirate) |
| scalpel typ 11 | pfm medical, Cologne, Germany | 200130011 | scalpel for stab incision |
| PP Container 70mL 55x45mm | Sarstedt AG, Nümbrecht, Germany | 759,922,721 | Transport container (tissue specimen) |
| Vicryl Plus | Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany | VCP247H | surgical suture material |
| Prolene 0 | Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany | EH7920H | surgical suture material |
| Prolene 2/0 | Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany | EH7697H | surgical suture material |
| Kodan Tinktur forte farblos | Schülke & Mayr GmbH, Norderstedt, Germany | 104005 | alcoholic skin disinfectant |
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