Abstract

Background. Grampositiivisen bakteremian varhainen toteaminen ja oikea-aikainen asianmukainen mikrobilääkehoito ovat välttämättömiä potilaiden kuolleisuuden vähentämiseksi. Tutkimuksemme tarkoituksena oli arvioida Verigene Gram-positiivisen veriviljelymäärityksen (BC-GP) suorituskykyä kahdessa erityisessä terveydenhuollon toimintaympäristössä ja määrittää grampositiivisen bakteremian nopean veriviljelytestin mahdollinen vaikutus Japanin terveydenhuoltojärjestelmässä. Lisäksi tutkimuksessa käytettiin simuloituja veriviljelyjä, jotka sisälsivät kirjaston hyvin karakterisoituja metisilliinille vastustuskykyisiä Staphylococcus aureus- (MRSA) ja vankomysiinille vastustuskykyisiä enterokokkeja (VRE) sisältäviä isolaatteja, jotka kuvastavat Japanin eri maantieteellisiä alueita. Menetelmät. Kliinisille ja simuloiduille veriviljelmille tehtiin yhteensä 347 BC-GP-määritystä. BC-GP-tuloksia verrattiin vertailumenetelmillä saatuihin tuloksiin sukujen/lajien tunnistamiseksi ja resistenssigeenien havaitsemiseksi käyttäen molekyyli- ja MALDI-TOF MS -menetelmiä. Tulokset. Resistenssigeenien tunnistamisessa ja osoittamisessa kahdessa kliinisessä paikassa ja simuloidussa veriviljelyssä BC-GP:n ja vertailumenetelmien yleinen yhteneväisyys oli 327/347 (94 %). Tunnistamiseen ja mikrobilääkeresistenssin osoittamiseen BC-GP:llä kului huomattavasti vähemmän aikaa kuin rutiinitestaukseen, erityisesti kardiologisessa sairaalassa, joka ei tarjoa kliinisen mikrobiologian palveluja viikonloppuisin ja juhlapyhinä. Päätelmät. BC-GP tuotti rutiinilaboratoriomenetelmiin verrattuna tarkan tunnistuksen ja resistenssimarkkereiden osoittamisen grampositiivisten organismien osalta erikoistuneissa kliinisissä tiloissa, jotka tarjoavat nopeampia tuloksia kuin nykyiset rutiinitestaukset.

1. Johdanto

Gram-positiiviset bakteerit ovat yleisimpiä mikro-organismeja, jotka liittyvät sepsikseen terveydenhuollon toimintaympäristöissä, ja yleisimpiä bakteremian syitä potilailla, joille on tehty hematopoieettinen kantasolusiirto . Enterokokkibakteremiaan liittyy suurentunut kuolleisuusriski hematopoieettisen kantasolusiirron saaneilla potilailla riippumatta vankomysiiniherkkyydestä . Kardiologian yksiköissä infektiivinen endokardiitti, infektiivinen aneurysma, katetriin liittyvät verenkiertoinfektiot tai sydänleikkausten jälkeiset leikkausalueen infektiot ovat yleisimpiä infektioita, joiden yleisimmät aiheuttajamikro-organismit ovat grampositiivisia kokkeja . Molemmissa hoitoyksiköissä grampositiivisten ja resistenttien merkkiaineiden varhainen havaitseminen on erittäin kriittistä potilaan hoidon hallinnassa, antibioottien hallinnassa ja resistenttien mikro-organismien leviämisen estämisessä.

Koska varhainen puuttuminen mikrobilääkehoitoon liittyy parempaan ennusteeseen, sillä jokainen viivästynyt tunti lisää kuolleisuutta, nopea diagnoosi on kriittinen . Verigene Gram-positiivinen veriviljelymääritys (BC-GP) (Nanosphere, Inc., Northbrook, IL) on näytteestä tulokseen -mikrosarjajärjestelmä, jonka avulla voidaan tunnistaa tavalliset grampositiiviset bakteerit ja tärkeimmät resistenssimarkkerit suoraan positiivisesta veriviljelystä. Vaikka useissa tutkimuksissa on aiemmin arvioitu BC-GP:n raportointisuorituskykyä, joka vaihtelee 92-99 %:n yksimielisyydestä perinteisten menetelmien kanssa, yksi aiempien raporttien rajoitus on ollut se, että monet tutkimukset ovat olleet Yhdysvalloista sekä Japanin ulkopuolisista maista, ja Japanissa on julkaistu vain yksi rajoitetun laajuinen raportti.

Geneettinen vaihtelu maailman eri maantieteellisillä alueilla esiintyvien bakteerilinjojen välillä voi vaikuttaa oligonukleotidikoettimiin perustuvien molekulaaristen määritysten herkkyyteen organismien tai resistenssimarkkereiden havaitsemiseksi. Hongkongissa ja Belgiassa tehdyissä tutkimuksissa on raportoitu BC-GP:n heikommasta suorituskyvystä .

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli määrittää BC-GP:n mahdollinen vaikutus potilaan hoitoon ja potilaan lopputulokseen erikoissairaanhoidossa japanilaisessa terveydenhuoltoympäristössä, johon liittyy useita haasteita. Yhä ikääntyvä väestö ja siihen liittyvä kasvavien terveydenhuollon kokonaiskustannusten aiheuttama taakka ovat haastaneet terveydenhuollon infrastruktuurin. Vaikka metisilliiniresistentti Staphylococcus aureus (MRSA) aiheuttaa yli 90 prosenttia resistenttien bakteerien aiheuttamista sairaalainfektioista Japanissa, kliinisen mikrobiologian testauksen ulkoistaminen tai viikonloppuisin tapahtuvan testauksen puuttuminen on yleistä monissa terveydenhuollon laitoksissa osana kustannusten rajoittamista. Tämä asiakirja on ensimmäinen kattava arviointi BC-GP:stä Japanissa sen kliinisen suorituskyvyn validoimiseksi. Simuloitu veriviljelytutkimus sisältää kirjaston hyvin karakterisoituja terveydenhuollossa esiintyviä MRSA-kantoja (HA-MRSA), yhteisössä esiintyviä MRSA-kantoja (CA-MRSA) ja vankomysiinille vastustuskykyisiä enterokokkikantoja (VRE), jotka kiertävät Japanissa.

2. Menetelmät

BC-GP:tä arvioitiin Toranomon-sairaalassa (TH) ja Sakakibara Heart Institutessa (SHI) paikkakuntakohtaisten laitoskatselmuslautakunnan hyväksymien tutkimusprotokollien mukaisesti 26. kesäkuuta 2012 ja 6. maaliskuuta 2013 välisenä aikana. TH on 1168-paikkainen yleinen opetussairaala, jossa on 123-paikkainen hematologinen hoitoyksikkö hematopoieettisia kantasolusiirtoja varten ja jossa tehdään 140-160 hematopoieettista kantasolusiirtoa vuodessa. Sairaalan mikrobiologian laboratorio toimii päivittäin päiväsaikaan. SHI on 320 vuodepaikan opetussairaala, joka on erikoistunut sydän- ja verisuonitauteihin ja jossa tehdään vuosittain yli 1 500 avosydänleikkausta. Sairaalan mikrobiologian laboratoriota hoitaa ulkopuolinen kaupallinen vertailulaboratorio. Mikrobiologian laboratorio toimii arkisin päivävuorossa ja on suljettu viikonloppuisin ja juhlapyhinä.

Veriviljelyt tehtiin SHI:ssä BacT/ALERT FA -pulloilla ja seuranta BacT/ALERT 3D:llä (bioMérieux, Marcy l’Etoile, Ranska). TH:ssa käytettiin BACTEC Plus -pulloja ja seurantaa BACTEC 9240:llä ja FX:llä (Becton Dickinson, Franklin Lakes ja NJ). Tutkimukseen otettiin mukaan vain yksi positiivinen veriviljelypullo, joka sisälsi grampositiivisia kokkeja tai bakteereita potilasta kohti. Kaksi millilitraa positiivista veriviljelyalustaa säilytettiin -85 C:ssa uusintatestausta varten.

Rutiininomainen mikrobiologinen tunnistaminen ja isolaattien herkkyystestaus suoritettiin TH:ssa tavanomaisilla tunnistustesteillä, kuten sappiliukoisuudella, optokiinikiekkoherkkyydellä ja MicroScan WalkAway -järjestelmällä (Beckman Coulter, Pasadena, CA) ja SHI:ssä Vitek 2 -järjestelmällä (bioMérieux, Marcy l’Etoile, Ranska). Kefoksitiinin seulonta metisilliiniresistenssin toteamiseksi tehtiin CLSI:n ohjeiden mukaisesti. Lisäksi käytettiin lateksiagglutinaatiotestiä penisilliiniä sitovan proteiinin PBP2a havaitsemiseksi .

BC-GP-testi suoritettiin positiivisesta veriviljelystä, jossa esiintyi grampositiivisia organismeja, valmistajan ohjeiden mukaisesti. Lyhyesti sanottuna hyvin sekoitettu 350 μl:n näyte veriviljelymediasta pipetoitiin BC-GP-nukleiiniuuttoalustan näytekaivoon, asetettiin Verigene Processor SP -laitteeseen käsiteltäväksi ja analysoitiin Verigene Reader -laitteella.

Arviointi suoritettiin, jotta voitiin määrittää BC-GP:n avulla saatujen tulosten raportoinnin ja viljelyyn perustuvan tunnistuksen ja mikrobilääkeherkkyystulosten välinen aikaero 139:llä positiivisella veriviljelynäytteellä. Viljelyyn perustuvien tulosten osalta lopullisen raportin laatimiseen tarvittava aika oli Gram-värjäyksen lukemisen ja lopullisten tunnistus- ja herkkyystulosten syöttämisen laboratoriotietojärjestelmään välinen aika. BC-GP:n osalta tuloksiin kulunut aika oli aika, joka kului gramvärjäyksen lukemisen ja BC-GP-tulosten syöttämisen välillä laboratoriotietojärjestelmään.

BC-GP:n arvioimiseksi muodostettiin 208 simuloidusta veriviljelystä koostuva haastesarja, jossa käytettiin tyyppejä, referenssikantoja ja kliinisiä kantoja eri maantieteellisiltä alueilta Japanista. Kliiniset kannat sisälsivät organismeja, jotka aiheuttivat haasteita kaupallisille tunnistusjärjestelmille TH:n ja SHI:n aiemmissa kliinisissä tutkimuksissa. Lisäksi testattiin Japanista peräisin olevia hyvin karakterisoituja HA-MRSA-, CA-MRSA- ja VRE-kantoja. Simuloidut veriviljelytutkimukset tehtiin Miroku Medical Laboratory -laboratoriossa (Saku City, Naganon prefektuuri, Japani). Kaksisataakahdeksan kantaa säädettiin noin 100 CFU/ml:n sameuteen steriilissä suolaliuoksessa. Kolmesataa μl inokuloitiin BACTEC Plus Aerobic/F -pulloihin, jotka sisälsivät 8-10 ml ihmisen kokoverta (veriryhmä O, Tennessee Blood Services, Memphis, TN), jolloin lopullinen inokulaatio oli 30 CFU/pullo. BACTEC Plus Anaerobic/F -pullo inokuloitiin myös S. pneumoniae- ja S. anginosus -ryhmää varten. Kutakin pulloa inkuboitiin BACTEC-järjestelmässä, kunnes saatiin positiivinen signaali. Jos BC-GP tuotti negatiivisen tuloksen, veriviljelyalustan 11-kertainen laimennus steriilillä tislatulla vedellä testattiin uudelleen.

Jokainen positiivinen veriviljelyisolaatti molemmissa sairaalapaikoissa säilytettiin 10-prosenttisessa rasvattomassa maidossa (Difco) -85 C:ssa. Lajin tunnistaminen varmistettiin käyttämällä matriisiavusteista laserdesorptioionisaatio-ionisaation lentoaikaista massaspektrometriaa (MALDI-TOF MS) (Microflex LT with Biotyper ver. 3.0 -ohjelmisto; Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Saksa) kaikkien kantojen osalta. Jos organismia ei tunnistettu lajitasolle MALDI-TOF MS:n avulla (pistearvo < 2.0) tai se tunnistettiin Micrococcukseksi, Listeriaksi, muuksi Staphylococcukseksi kuin S. aureus, muuksi Streptococcukseksi kuin S. pyogenes ja S. agalactiae:ksi, Juntendo-yliopistossa tai Tokion Naisten lääketieteellisessä korkeakoulussa suoritettiin varmistustutkimus PCR:llä 16S rDNA:n tai sodA:n suoralla sekvensoinnilla . Kaikille stafylokokeille tehtiin spesifinen PCR mecA:n ja kaikille enterokokeille vanA:n ja vanB:n osoittamiseksi. Yhteisössä tai terveydenhuollossa saadun MRSA:n SCCmec-tyypitykseen käytetyt menetelmät, joita käytettiin kantojen luonnehtimiseen, on kuvattu aiemmin .

Yhteensopivuus määritettiin vertaamalla vertailumenetelmien tuloksiin. Yhteisymmärrys oli olemassa, jos BC-GP-kohdetunnistus oli yhdenmukainen referenssimenetelmän kanssa joko suku- tai lajitasolla. Yhdeksänkymmentäviiden prosentin luottamusvälit (95 % CI) ja parittainen -testi määritettiin GraphPad StatMate -ohjelmalla (GraphPad Software Inc., San Diego, CA).

3. Tulokset

Tässä tutkimuksessa BC-GP:n ja referenssimenetelmän välinen tunnistuksen kokonaissoveltuvuus kahden kliinisen paikan prospektiivisten veriviljelyjen ja simuloitujen veriviljelyjen osalta oli 327/347 (94 %). PCR:n ja BC-GP:n yhdistetty yksimielisyys mecA:n osoittamisessa oli 71/73 (97 %) prospektiivisten veriviljelyjen ja simuloitujen veriviljelyjen osalta.

Yhdistetty tunnistustarkkuus molemmista sairaalapaikoista oli 129/139 (93 %). Monomikrobiviljelmien tunnistustarkkuus oli 121/124 (98 %). PCR:n ja BC-GP:n välinen yksimielisyys mecA-positiivisuuden osalta oli 51/53 (96 %). Taulukossa 1 esitetään TH:n tulokset. Kaiken kaikkiaan 96/104 (92 %) organismia tunnistettiin BC-GP:llä oikein laji- tai sukutasolle, mukaan lukien resistenssigeenien havaitseminen. Kuten taulukosta 2 käy ilmi, BC-GP:n ja SHI:n vertailumenetelmän välinen kokonaissopimus oli 33/35 (94 %) organismia.

S. simulans

Organismi BC-GP (yhteensä) BC-GP (monomikrobiviljelmät)
Organismien lukumäärä Isolaattien lukumäärä (%) Organismien lukumäärä Isolaattien lukumäärä (%)
Väärin tunnistettu Ei havaittu Väärin tunnistettu Väärin tunnistettu Väärin. tunnistettu ei havaittu väärin tunnistettu
Staphylococcus 78 73 (94) 4 (5) 1 (1) 71 70 (99) 1 (2)
S. aureus 16 16 (100) 16 16 (100)
metisilliin-herkkä 9 9 (100) 9 9 (100)
Metisilliin-resistentti 7 7 (100) 7 7 (100)
S. epidermidis 37 34 (92) 2 (5) 1 (3) 34 34 (100)
Metisilliin-herkkä 2 1 (50) 1 (50) 1 1 (100)
Metisilliin-resistentti 35 33 (94) 1 (3) 1 (3) 33 33 (100)
S. lugdunensis 1 1 (100) 1 1 (100)
muut CNS 24 22 (92) 2 (8) 20 19 (95) 1 (6)
S. caprae 9 8 (89) 1 (11) 7 6 (67) 1 (33)
S. hominis 8 8 (100) 7 7 (100)
S. haemolyticus 4 3 (75) 1 (25) 3 3 (100)
S. schleiferi 1 1 (100) 1 1 (100) 1 1 (100) 1 1 (100) 1 1 (100)
Streptococcus 9 7 (78) 1 (11) 1 (11) 6 5 (83) 1 (27)
S. agalactiae 1 1 (100) 1 1 (100)
S. anginosus-ryhmä 1 1 (100)
S. streptokokit 7 5 (72) 1 (14) 1 (14) 5 4 (80)
S. mitis 2 1 (50) 1 (50) 2 1 (50) 1 (50)
S. infantis 2 1 (50) 1 (50) 1 1 1 (100)
S. tigurinus 2 2 (100) 1 1 (100)
S. oralis 1 1 (100) 1 1 (100)
>1 1 Enterococcus 17 16 (94) 1 (6) 16 16 (100)
E. faecalis 2 1 (50) 1 (50) 1 1 1 (100)
Vankomysiini-herkkä 2 1 (50) 1 (50) 1 1 (100)
E. faecium 15 15 (100) 15 15 (100)
Vankomysiinia-herkkä 15 15 (100) 15 15 (100)
Kokonaismäärä 104 96 (92) 6 (6) 2 (2) 93 91 (98) 1 (1) 1 (1)
Muut ei-kohteena olevat gram-positiiviset 15 10
cereus 1 Corynebacterium 12 8
C. jeikeium 3 3
Yhteenlasketut isolaatit 119 103
Metisilliinin puolisukupuolisten mikrobilääkebien viljelmä.herkkä ja metisilliinille resistentti S. epidermidis.
Polymikrobiviljelmä, jossa on E. faecium.
Oikein tunnistettu Staphylococcus, mutta ei S. epidermidis, S. aureus tai S. lugdunensis.
Polymikrobiviljelmä, jossa on S. tigurinus.
”S. anginosus -ryhmä”, joka on tunnistettu BC-GP-testillä, on määritelty ”oikein tunnistetuksi” kunkin lajin osalta.
Tunnistettu S. pneumoniae.
Polymikrobiviljelyssä metisilliinille vastustuskykyinen S. epidermidis.
Polymikrobiviljelyssä Escherichia coli.
Taulukko 1
BC-GP-määrityksen suorituskyky Toranomon sairaalassa.

S. epidermidis

>

E. faecalis

>

Organismi BC-GP (yhteensä) BC-GP (monomikrobiviljelmät)
Organismien lukumäärä Isolaattien lukumäärä (%) Organismien lukumäärä Isolaattien lukumäärä (%)
Orj. tunnistettu oikein Ei tunnistettu Ei havaittu Orj. tunnistettu virheellisinä Väärin tunnistettu Ei havaittu Väärin tunnistettu
Staphylococcus 24 24 (100) 22 22 (100)
S. aureus 7 7 (100) 7 7 (100)
Metisilliin-herkkä 6 6 (100) 6 6 (100)
Metisilliin-resistentti 1 1 (100) 1 1 (100)
12 12 (100) 11 11 (100)
Metisilliin-herkkä 2 2 (100) 2 2 (100)
Metisilliin-resistentti 10 10 (100) 9 9 (100)
S. lugdunensis 1 1 (100) 1 1 (100)
Muu keskushermosto 4 4 (100) 3 3 (100)
S. hominis 2 2 (100) 2 2 (100)
S. haemolyticus 1 1 (100)
S. capitis 1 1 (100) 1 1 (100)
. Streptococcus 8 8 (100) 8 7 (87) 1 (13)
S. pyogenes 1 0 (0) 1 1 0 (0) 1 (100)
S. agalactiae 1 1 (100) 1 1 (100)
S. anginosus ryhmä 2 2 (100) 2 2 (100)
S. anginosus 2 2 2 2 (100)
Muut. streptokokit 4 4 (100) 4 4 (100)
S. oralis 2 2 (100) 2 2 (100)
S. sanguinis 1 1 (100) 1 1 (100)
S. parasanguinis 1 1 (100) 1 1 (100)
Enterococcus 2 1 (50) 1 (50)
1 0 (0) 1
Vankomysiini- herkkä 1 1 (100)
Listeria spp. 1 1 (100) 1 1 (100)
yhteenlaskettu 35 33 (94) 1 (3) 1 (3) 31 30 (97) 1 (3)
Muut ei-kohteena olevat Gram- Corynebacterium striatum 1 1
Isolaatit yhteensä 36
Tunnistettu sukutasolle, mutta ei lajitasolle.
BC-GP-määrityksellä tunnistettu ”S. anginosus -ryhmä” määritellään kunkin lajin osalta ”oikein tunnistetuksi”.
Polymikrobiviljely S. epidermidiksellä.
Taulukko 2
BC-GP-määrityksen suorituskyky Sakakibaran sydäninstituutissa.

BC-GP ilmoittaa mecA:n esiintymisen vain S. aureuksen ja S. epidermidiksen osalta. Tässä tutkimuksessa 102 stafylokokkikannasta 72 oli joko S. aureusta tai S. epidermidistä. Epäjohdonmukaiset tulokset johtuivat siitä, että S. epidermidis -organismeja, joiden mecA:ta ei voitu havaita, esiintyi monimikrobiviljelmissä, jotka sisälsivät sekä mecA-positiivista että mecA-negatiivista S. epidermidistä. Staphylococcus spp. 30:stä muusta Staphylococcus spp. kuin S. epidermidis ja S. aureus -lajista 21 (70 %) oli mecA-positiivisia, mukaan lukien 2 S. lugdunensis -lajia, joita ei voitu ilmoittaa mecA-positiivisiksi BC-GP:n avulla.

Taulukosta 3 käy ilmi BC-GP-tulosten ja viljelyyn perustuvien lopullisten tunnistus- ja mikrobilääkeaineherkkyystutkimustulosten tuottamisen ja viljelyyn perustuvan lopullisen tunnistus- ja mikrobilääkeherkkyystutkimustulosten väliset aikavälien erot molemmissa sairaaloissa. BC-GP-tulokset olivat TH:ssa käytettävissä keskimäärin 28,2-51,0 tuntia ennen viljelyyn perustuvaa lopullista tunnistusta ja herkkyystuloksia. SHI:ssä BC-GP-tulokset saatiin keskimäärin 34,5-196,6 tuntia aikaisemmin. Verrattaessa aikaa lopullisiin viljelyyn perustuviin tunnistus- ja herkkyystuloksiin TH:ssa ja SHI:ssä S. aureusta lukuun ottamatta S. epidermidis -bakteerin ja muiden koagulaasinegatiivisten stafylokokkien kuin S. epidermidis -bakteerin, enterokokkien ja streptokokkien tutkimustulokset vaativat SHI:ssä merkitsevästi () pidemmän ajan (83,3, 123,6, 159,1 ja 199,1 tuntia) TH:ssa verrattuna TH:hen (40,8, 53,9, 36,1 ja 53,5 tuntia).

Organisaatio Sakakibaran sydäninstituutti Toranomon Hospital
Mean h Range Mean h Range
S. aureus 34.5 21.5-46.8 28.2 19.6-47.0
S. epidermidis 80.7 23.9-160.9 38.3 21.6-72.5
Koagulaasinegatiiviset stafylokokit 121.1 25.9-217.4 51.4 21.4-72.2
Enterococcus spp. 156.6 95.9-217.4 33.6 23.4-47.7
Streptococcus spp. 196.6 42.3-502.6 51.0 23.4-69.2
BC-GP-tuloksen ja lopullisen viljelyyn perustuvan tunnistus- ja herkkyystuloksen välinen aikaero.
Taulukko 3
Ero lopulliseen tunnistukseen ja mikrobilääkeherkkyysraporttiin kuluneen ajan välillä.

Simuloituja grampositiivisia veriviljelyjä käyttäen BC-GP tunnisti oikein 198/208 (95 %) organismia (taulukko 4). Kuusi streptokokkia (3 %) tunnistettiin BC-GP:llä joko virheellisesti tai vain suvun tasolla. Neljästä BC-GP:n väärän negatiivisesta veriviljelypullosta 1 S. pyogenes tunnistettiin oikein ja 1 S. mitis tuotti positiivisen Streptococcus genus/S. pneumoniae -signaalin veriviljelyalustan 11-kertaisen laimennuksen jälkeen. MecA-geeni havaittiin BC-GP:llä 20/20:ssä (100 %) MRSA-organismissa, jotka edustivat yhteisöperäisiä (SCCmec-tyypit IIa, IV ja V) ja terveydenhuoltoon liittyviä (SCCmec-tyypit I, IIb, III ja ei-tyypillisiä) kantoja. BC-GP:llä havaittiin 14/14 (100 %) vanA- ja 20/20 (100 %) vanB-geeniä hyvin karakterisoiduissa VRE-kannoissa, jotka olivat peräisin aiemmista Japanissa tehdyistä tutkimuksista.

>8

S. g. g. lutetiensis

Organisaatio Kantojen kokonaismäärä No. (%) isolaatteja
virheellisesti tunnistettu ei havaittu virheellisesti tunnistettu
Staphylococcus 54 54 (100)
S. aureus 35 35 (100)
Metisilliinille herkkä, mecA- 15 15 (100)
Metisilliinille resistentti, mecA+ 20 20 (100)
Terveys-hoitoon liittyvä 10 10 (100)
yhteisön hankittu 10 10 (100)
S. epidermidis 1 1 (100)
Metisilliinille herkkä, mecA- 1 1 (100)
S. lugdunensis 8 8 (100)
Muu CNS 10 10 (100)
S. hominis 2 2 (100)
S. haemolyticus 2 2 (100)
S. saprophyticus 2 2 (100)
S. capitis 1 1 (100)
S. Streptococcus 87 77 (88) 4 (5) 6 (7)
S. pyogenes 9 8 (89) 1 (11)
S. agalactiae 8 8 (100)
S. dysgalactiae 8 8 (100) 8 anginosus ryhmä 10 8 (80) 2 (20)
S. anginosus 3 2 (66) 1 (34)
S. constellatus 4 3 (75) 1 (25)
S. intermedius 3 3 (100)
S. pneumoniae 22 20 (91) 2 (9)
muut streptokokit 30 25 (86) 3 (10) 2 (7)
S. mitis 12 9 (75) 1 (8) 2 (17)
S. oralis 4 4 (100)
S. infantis 2 2 (100)
S. mutans 2 1 (50) 1 (50)
S. sobrinus 1 1 0 (0) 1 (100)
S. sanguinis 1 1 (100)
S. parasanguinis 1 1 (100)
S. peroris 1 1 1 (100) S. cristatus 1 1 (100)
S. gordonii 1 1 (100)
S. gordonii 1 1 1 (100) 1 (100) 1 1 (100)
Enterococcus 57 57 (100)
E. faecalis 32 32 (100)
Vankomysiini-herkkä 18 18 (100)
vankomysiinille resistentti, vanA+ 4 4 (100)
Vankomysiinille vastustuskykyinen, vanB+ 10 10 (100)
E. faecium 25 25 (100)
Vankomysiini-herkkä 5 5 (100)
Vankomysiinille resistentti, vanA+ 10 10 (100)
Vankomysiiniresistentti, vanB+ 10 10 (100)
Listeria spp. 5 5 (100)
Micrococcus spp. 5 5 (100)
yhteensä 208 198 (95) 4 (2) 6 (3)
Ei havaittu aluksi, mutta positiivinen 11-kertaisesti laimennetulla veriviljelynäytteellä.
S. anginosus -ryhmään kuuluva streptococcus sp. tunnistetaan S. anginosus -ryhmälle BC-GP:llä.
Positiivinen signaali Streptococcukselle, mutta ei signaalia S. anginosus -ryhmälle.
Positiivinen signaali Streptococcukselle, mutta ei signaalia S. pneumoniae:lle.
Ei tunnistettu S. pneumoniae:ksi.
Taulukko 4
Gram-positiivisten bakteerien ja resistenssigeenien havaitseminen simuloiduissa veriviljelyissä BC-GP:llä.

4. Pohdinta

Tutkimuksessamme havaittu BC-GP:n suorituskyky oli samankaltainen kuin aiemmissa raporteissa . Koska kliinisen mikrobiologian palvelut on ulkoistettu tai ne eivät toimi arkipäivisin työvuorojen ulkopuolella ja ovat suljettuina viikonloppuisin ja juhlapyhinä monissa japanilaisissa sairaaloissa, pikatesteillä on merkittävä potentiaali vaikuttaa potilaiden hoitoon lyhentämällä dramaattisesti organismien tunnistamiseen ja mikrobilääkeherkkyystuloksiin kuluvaa aikaa.

BC-GP havaitsee mecA:n kaikissa stafylokokkeissa signaalin voimakkuuden mittauksen perusteella; raportointi on kuitenkin rajoitettu S. aureukseen ja S. epidermidikseen algoritmin perusteella, jossa mecA raportoidaan vain silloin, kun BC-GP:llä havaitaan S. aureus tai S. epidermidis. BC-GP:n tulevissa versioissa olisi harkittava algoritmin muuttamista siten, että myös muiden stafylokokkien kuin S. aureuksen tai S. epidermidiksen mecA-tunnisteiden ilmoittaminen olisi mahdollista, sillä 70 prosenttia tutkimuksemme 30:stä muusta kuin S. aureus- ja S. epidermidis-kannasta oli metisilliinille resistenttejä. Vaikka S. epidermidis on tärkein koagulaasinegatiivinen stafylokokkipatogeeni, muut stafylokokit, kuten S. lugdunensis ja S. haemolyticus, ovat tärkeitä patogeenejä terveydenhuoltoympäristössä .

Polymikrobipositiiviset veriviljelyt synnyttivät suurimman osan poikkeavuuksista. Sitä vastoin BC-GP:n suorituskyky oli 121/124 (98 %) monomikrobisissa kliinisissä veriviljelyissä ja 198/208 (95 %) simuloiduissa veriviljelyissä. Tässä tutkimuksessa monimikrobiset veriviljelyt muodostivat 14/106 (13 %) ja 3/33 (9 %) positiivisista veriviljelyistä TH:ssa ja SH:ssa. Yhdistettynä polymikrobisia viljelmiä oli 17/139 (12 %) prospektiivisista kliinisistä veriviljelyistä, mikä vastaa aiempia tutkimuksia, joiden mukaan 6-20 % kaikista verenkiertoinfektioista on polymikrobisia. BC-GP tunnisti oikein kaikki organismit 12/17:ssä (70 %) monimikrobiviljelmässä. Aiemmissa BC-GP-tutkimuksissa monimikrobisten viljelmien oikeat tunnistamisprosentit vaihtelivat 57 prosentista 86 prosenttiin. Koska harhaanjohtava tieto voi vaikuttaa kliiniseen diagnoosiin ja johtaa mikrobilääkkeiden epätarkoituksenmukaiseen valintaan, BC-GP:n rajoitukset on ymmärrettävä.

Polymikrobiviljelyjen osalta lisähuolia aiheuttaa mecA-tunnistuksen ja stafylokokkitunnistuksen kliininen tulkinta. Meidän 17-polymikrobiviljelyissämme 5 näytteestä saatiin 2 tai 3 stafylokokkikantaa mecA:n kanssa tai ilman sitä. Tämä voi johtaa vankomysiinin tarpeettomaan käyttöön tai metisilliinille resistenttien stafylokokkien aiheuttaman infektion aliarviointiin. BC-GP:n toistaminen toisella veriviljelysarjalla voi vähentää tämän ongelman riskiä. Yksimikrobiviljelmien tai simuloitujen viljelmien osalta kaikki poikkeamat havaittiin streptokokkien osalta lukuun ottamatta yhtä S. caprae -kantaa. Streptokokkien BC-GP-virheitä olivat 2 S. mitis -bakteeria, jotka tunnistettiin S. pneumoniae -bakteeriksi, 2 S. pneumoniae -bakteeria, 2 S. anginosus -ryhmää ja 2 S. pyogenes -bakteeria, joita ei havaittu. Aiemmissa raporteissa on raportoitu samankaltaisia tuloksia myös S. mitis, S. oralis ja S. pneumoniae -bakteerien osalta. Koska S. mitis, S. oralis ja S. pneumoniae ovat geneettisesti sukua toisilleen, mikä perustuu 16S rRNA -geenisekvenssien >99 %:n homologisuuteen , BC-GP-tuloksia S. pneumoniae- tai Streptococcus -bakteereista, joilla on alfa-hemolyysi ja joilla ei ole positiivisia lajispesifisiä signaaleja, olisi tulkittava huolellisesti ja ne olisi varmennettava tavanomaisilla menetelmillä, kuten optoksiiniherkkyydellä tai sappitai sapen liukoisuustestillä. Mielenkiintoista on, että alkuperäisen veriviljelyalustan 11-kertainen laimennus voi johtaa Streptococcus-signaalin ja lajikohtaisen signaalin havaitsemiseen (taulukko 4). BC-GP:llä on raportoitu organismista riippuvainen havaitsemisaste .

BC-GP:n käytön suurimpana etuna on se, että positiivisista veriviljelyistä saaduista positiivisista veriviljelyistä voidaan raportoida tunnistaminen ja resistenssimääritteet aikaisemmin, mikä mahdollistaa asianmukaisen mikrobilääkehoidon varhaisemman valinnan ja infektioiden torjuntatoimenpiteiden, kuten eristämisen ja kosketusvarotoimien, toteuttamisen . Tällä voi olla merkittävä vaikutus Japanin terveydenhuoltojärjestelmään. Taulukossa 3 esitetty BC-GP-tulosten ja lopullisten viljelyyn perustuvien tunnistus- ja herkkyystulosten välinen aikaero TH:ssa on yhdenmukainen aiempien raporttien kanssa . Toisaalta SHI:ssä BC-GP:n avulla saatujen muiden organismien kuin S. aureus -bakteerin aikaisemmat tulokset, 80,7-196,6 tuntia, heijastavat kliinisen mikrobiologian palvelujen puuttumista viikonloppuisin ja pyhinä. Koska monissa Japanin sairaaloissa kliinisen mikrobiologian palvelut on ulkoistettu tai ne on rajoitettu yhteen työvuoroon arkisin tai niitä ei tarjota viikonloppuisin, veriviljelypalveluiden säilyttämisestä sairaaloissa saatava mahdollinen kustannus-hyöty on merkittävä. Lisäksi yleisen laboratorion laboratoriohenkilökunnan kouluttaminen tunnistamaan grampositiiviset kookit ja bakteerit mahdollistaa BC-GP-testien tekemisen viikonloppuisin sekä iltaisin ja öisin. BC-GP tarjoaa sairaaloille mahdollisuuden säilyttää erittäin kriittinen laboratoriopalvelu omassa laboratoriossaan.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että BC-GP:llä pystyttiin tunnistamaan ja havaitsemaan resistenssimarkkereita tarkasti verrattuna rutiiniviljelyyn perustuviin laboratoriomenetelmiin Gram-positiivisten organismien, mukaan lukien CA-MRSA-, HA-MRSA- ja VRE-kannat, osalta, joita esiintyy Japanissa. Mikrobilääkehoidon optimointiin kuluvan ajan minimoiminen BC-GP:n avulla voi vähentää kustannuksia ja parantaa potilaiden hoitoa. Vuonna 2016 BC-GP sai viranomaishyväksynnän Japanissa, ja siitä tuli ensimmäinen positiivisten veriviljelyjen monikohdemolekyylitesti, joka on hyväksytty in vitro -diagnostiikkalaitteeksi bakteeri-infektioiden diagnosoinnin avuksi. Lisätutkimuksia tarvitaan BC-GP:n kustannustehokkuuden validoimiseksi Japanin terveydenhuoltojärjestelmän puitteissa.

Eettinen hyväksyntä

Tämä tutkimus hyväksyttiin TH:n ja SHI:n sisäisissä tarkastuslautakunnissa.

Kilpailevat intressit

Kaikki kirjoittajat ilmoittavat, ettei heillä ole kilpailevia intressejä.

Tekijöiden panos

Ken Kikuchi suunnitteli ja toteutti tutkimuksen ja laati käsikirjoituksen. Mari Matsuda, Shigekazu Iguchi, Tomonori Mizutani, Kaori Sansaka, Kenta Negishi, Kimie Shimada, Shigeyuki Notake, Hideji Yanagisawa ja Reiko Yabusaki suorittivat laboratoriotyöt. Keiichi Hiramatsu, Michiru Tega-Ishii, Jun Umemura, Hiroshi Takahashi, Hideki Araoka ja Akiko Yoneyama valvoivat tiedonkeruuta sekä koordinoivat ja osallistuivat tutkimuksen suunnitteluun.

Kiitokset

Tämä tutkimus sai osittain tukea Japanin opetus-, kulttuuri-, urheilu-, tiede- ja teknologiaministeriön (MEXT) myöntämästä apurahasta (S0991013) yksityisten yliopistojen strategisten tutkimushankkeiden perustamista varten.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.