Nieuwe diagnostiek in herziening artroplastiek: implantaat ultrasoonapparaat en Multiplex Polymerase-kettingreactie

Het algemene doel van de beschreven procedures met gewrichtspunctie, multiplex polymerasekettingreactie en sonicatie is om orthopedisch chirurgen snel en betrouwbare microbiologische resultaten te leveren in gevallen van vermoede peri-prothetische gewrichtsinfectie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het diagnostische en therapeutische veld van peri-prothetische gewrichtsinfectie, zoals de vroegtijdige detectie van pathogenen en bijgevolg een vroege gerichte behandeling. Het belangrijkste voordeel van deze technieken is het leveren van snelle resultaten.

Het kan de differentiaaldiagnostiek versnellen in gevallen van vermoedelijke peri-prothetische gewrichtsinfectie. Positioneer de patiënt in rugligging op een onderzoekstafel. Indien de knie gepuncteerd moet worden, plaats dan een knierol onder de knie van de patiënt zodat de knie in een licht gebogen positie rust.

Gebruik een elektrische scheermachine om dichte of lange lichaamsharen te verkorten. Bereid vervolgens de instrumententafel voor en kleed u aan voor de operatie volgens het tekstprotocol. Gebruik daarna een huiddesinfectiemiddel om de huid van de patiënt op de punctieplaats grondig te wassen.

Bedek de punctieplaats met een steriel gatdoek. Identificeer vervolgens de punctieplaats door het doek heen. Maak met een gepunte scalpelmes een kleine steekincisie door de huid op de incisieplaats.

Bevestig de canule aan de luer-slip van de spuit. Voer de canule vervolgens in via de steekincisie. Richt u bij de superieure recessus van het kniegewricht in een hoek van 45 graden dorsaal en mediaal richting de recessus, onder de bovenpool van de patella, en voer de naald in tot een diepte van ongeveer 5 cm.

Aspireer het gewrichtsvloeistof door de zuiger van de spuit naar buiten te trekken. Breng een verband aan, gevolgd door een windel over de punctie-incisie om de vorming van hematomen te voorkomen. Gebruik een alcoholisch desinfectiemiddel om het membraan van een pediatrische bloedkweekfles te desinfecteren.

Plaats vervolgens een nieuwe canule op de spuit en injecteer 1 tot 3 mL van het afgezogen gewrichtsvloeistof in de kolf. Meng door voorzichtig te schudden of te roteren. Om een monster van een native gewrichtsaspiraat voor te bereiden, verwijdert u de canule van de spuit.

Open vervolgens een bloedafnamebuis zonder additieven en injecteer 1 mL aspiraat in de afnamebuis. Plaats de dop terug en sluit deze stevig voor PCR-analyse. Breng 1 tot 4 mL van het gewrichtsaspiraat over in een bloedafnamebuis met EDTA voor celtelling en differentiatie.

Ontdooi de buis met de mastermix door deze op kamertemperatuur te plaatsen. Overbreng 180 mcL van het verzamelde monster naar de monsterbuis. Sluit de monsterbuis met de monsterbuisdop die proteïnase K en een intern controlegen bevat voor de kwaliteitscontrole van de gehele workflow.

Open bij het cockpit de bedieningssoftware door op de knop New Test in de linkerbenedenhoek te tikken. Gebruik het touchscreen om de patiëntgegevens of een monster-ID in te voeren. Om het monster uit het vervolgkeuzemenu te selecteren, kiest u eerst ITI Cartridge, vervolgens Orthopedics als applicatiemodus, en selecteert u tot slot Synovial Fluid of Sonication Fluid als monstertype. Druk daarna op de knop Start.

Scan de barcode op de onderkant van de monsterbuis. Plaats vervolgens de monsterbuis in de Lysator. Selecteer daarna het monster op het cockpitscherm om de monsterbuis uit de Lysator te ontgrendelen.

Verwijder vervolgens de monsterbuis uit de Lysator en sluit de bovenklep van de Lysator. Plaats de monsterbuis in de monsterbuissleuf van de PCR-cartridge. Plaats daarna de ontdooide mastermix-buis in de mastermix-sleuf van de PCR-cartridge.

Volg de instructies op de cockpitmonitor om de PCR-cartridge met de mastermix en de monsterbuis te scannen. Plaats de PCR-cartridge in de aangegeven cartridgeslot van de analyzer. Selecteer op het cockpit-touchscreen in de linkerbenedenhoek Actieve Tests en kies vervolgens het juiste monster-ID om de testresultaten weer te geven.

Sla de resultaten op in het geheugen van het apparaat en print of exporteer deze voor verdere referentie. Bespreek de details van de casus met uw microbioloog, zodat deze voorbereid is om de monsters prompt te analyseren. Open onder een laminaire flow-werkbank de plastic container met de geëxplanteerde prothese uit de operatiekamer en voeg steriele 0,9% natriumchlorideoplossing toe totdat het geëxplanteerde vreemde lichaam voor ten minste 80% is bedekt. Sluit de plastic container.

Schud of agiteer vervolgens de plastic container grondig gedurende 30 seconden. Plaats de plastic container in het sonicatiebad. Controleer daarna het vloeistofniveau in het bad.

Sonicate het monster gedurende vijf minuten met een frequentie van 40 ± 2 kHz en een vermogensdichtheid van 0,22 ± 0,04 W/cm². Schud het monster vervolgens 30 seconden lang of meng het grondig met een vortexmixer. Neem in een laminaire flowkast 50 mL van de sonicatievloeistof op en breng deze over in een steriele buis, waarna de buis stevig wordt afgesloten.

Om een geconcentreerde sonicatievloeistof te maken, centrifugeert u de buis 10 minuten bij 4200 ×g, waarbij een residuvolume van 10 mL overblijft; gebruik de pipet om het resterende supernatant te verwijderen. Resuspendeer het pellet door te pipetteren en te vortexen. Inoculeer elke kolf met geschikt cultuurmedium met 0,5 mL geconcentreerde sonicatievloeistof.

Inoculeer de pediatrische bloedkweekfles met 2 mL geconcentreerde sonicatievloeistof, zoals eerder in deze video is gedemonstreerd. Breng vervolgens 1 mL geconcentreerde sonicatievloeistof over in een steriele buis zonder additieven voor PCR-analyse. Plaats het geïnoculeerde kweekmedium in de incubator.

Incubeer de culturen gedurende 14 dagen en controleer dagelijks op groei. De aanwezigheid van een peri-prosthetische gewrichtsinfectie werd als bewezen beschouwd wanneer er sprake was van één hoofdcriterium of ten minste drie van de vijf nevencriteria. De hoofdcriteria omvatten de aanwezigheid van een fistel of de detectie van een pathogeen in twee afzonderlijke microbiologische monsters.

Mineurcriteria omvatten een positief celgetal of positieve celdifferentiatie in het gewrichtspunctaat, een positief CRP en bezinkingssnelheid in bloedmonsters, positieve histologie in de weefselmonsters, of de detectie van een pathogeen in slechts één microbiologisch monster. De resultaten hier toonden een matige sensitiviteit voor PCR-diagnostiek van sonicatievloeistof en gewrichtspunctaat, maar een zeer sterke specificiteit van 100%. Wanneer de PCR een positieve bevinding liet zien in het gewrichtspunctaat of de sonicatievloeistof, werd hetzelfde pathogeen later gedetecteerd in een van de conventionele microbiologische kweken. De PCR van de verschillende monsters van niet-infectiegevallen vertoonde geen fout-positieve resultaten.

Zes van de 16 echte pathogenen in de sonicatievloeistofmonsters en vijf van de 13 pathogenen uit de gewrichtsvloeistofkweek werden gemist bij PCR-detectie. De gecombineerde PCR-diagnostiek van beide materialen, gewrichtsaspiraat en sonicatievloeistof, identificeerde 12 van de 18 infectiegevallen correct. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht hebben in hoe u uw diagnostische traject bij periprosthetische gewrichtsinfecties kunt verbeteren.

U kunt zien hoe microbiologen en orthopedisch chirurgen nauw moeten samenwerken om de differentiaaldiagnostiek zo goed mogelijk te verbeteren. Bij correcte uitvoering beschikt u binnen vijf uur na de gewrichtspunctie over klinisch waardevolle resultaten van de cartridge-gebaseerde multiplex PCR. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om er rekening mee te houden dat er gedurende het gehele proces steriel wordt gewerkt.

Vergeet niet dat het werken met menselijke weefselmonsters of microbiologische monsters uiterst gevaarlijk kan zijn. Bij het uitvoeren van deze procedure moeten altijd alle voorzorgsmaatregelen worden genomen, zoals het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen.