评论及作者问答:假体周围感染进入生物标志物时代!

2014-11-12 11:47 来源:丁香园 作者:虎群盛
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美国的Carl Deirmengian研究发现:包括人体α-防御素1-3、中性粒细胞弹性蛋白酶2、抑菌/细菌通透性增强蛋白、中性粒细胞明胶酶相关蛋白、乳铁蛋白可以有效的确诊假体周围感染,对于按照肌肉骨骼系统感染学会的假体周围感染标准所确诊的患者具有100%的灵敏度和特异性。

而另外的8种生物标记物也具有足够高的诊断能力。其研究结果发布在201411月的Clin Orthop Relat Res杂志上。美国加利福尼亚的M. Daniel Wongworawat 博士对此进行了点评并采访了Carl Deirmengian博士。现全文翻译如下。

2011年,肌肉骨骼感染学会(Musculoskeletal Infection Society MSIS)发表了假体周围骨折的诊断标准。该标准的提出,有一部分的原因是由于目前对于假体周围感染缺少广泛共识的金标准。对于假体周围感染的诊断,各种方法的特异性和准确性并不一致,很难确诊假体周围感染,因此也产生了许多争议,究竟什么样的情况才是(或者不是)假体周围感染。

肌肉骨骼感染学会采用临床表现和实验室诊断来确诊假体周围感染,试图成为假体周围感染诊断的金标准。但是即使按照该学会的诊断标准,在临床上仍存在许多不确定的因素。例如:该诊断标准同时提醒在关节置换术后炎症标记物的指标升高情况可以持续到术后2个月。

而且,对于假体周围感染的患者,其滑膜白细胞计数和中性粒细胞比例达到何种程度就可以确诊假体周围感染并未达成共识。我们在使用标准的流程确诊生物问题--感染方面的知识还存在很大缺陷。在我们面对类风湿关节炎和纤维肌痛患者时,如何(通过标准流程)确诊假体周围感染仍有大片未知灰色领域和问题尚未得到研究和解决。

对于假体周围感染,理想的方法是通过某种实验室检查即可获得确诊,同时无需考虑全身炎症状态和抗生素使用等等这些困扰诊断的情况。在这个月的CORR杂志上,Carl

Deirmengian博士和他的团队公开了他们的研究,提出了一个有希望获得这一目标的方法。通过了解按照MSIS假体周围感染患者的关节滑液中的生物标志物,该实验室确定了一些具有优良诊断性能的生物标志物。

该项研究的优良之处在于纳入了合并炎症性疾病和使抗生素的患者。而系统性炎症疾病和使用抗生素通常会影响患者的临床表现,但是关节滑液生物标志物在这些复杂病例中仍取得了极高的诊断准确性。

基于这个突破性的研究,Deirmengian博士和他的团队将我们带入了假体周围感染的生物标志物诊断时代,对关节滑液进行生物标志物的分析,其实用性超过了MSIS的诊断标准,并且更为简便。我们发现Deirmengian博士及其团队的特殊生物标志物的临床研究对于假体周围感染具有极高的诊断准确度、灵敏度,令人振奋。

提问1: 

M. Daniel Wongworawat:首先我们对你这项重要的研究结果表示祝贺。目前对于假体周围感染已经有了一个诊断的金标准(MSIS假体周围感染诊断标准),那么是什么促使你要寻找更好的诊断方法?

Carl A. Deirmengian:对关节置换术后出现疼痛的患者进行诊断或许是骨科医生遇到的最为头痛的问题。这也是导致MSIS公布其假体周围感染的原因。根据诊断标准来对假体周围感染进行诊断非常有必要,目前还没有任何一种单独的检测方法足以诊断假体周围感染。

关节滑液细菌培养也只能发现30%50%的假体周围感染。C反应蛋白、血沉、流体白细胞计数和分类的指标变化同样也不足以诊断假体周围感染。而且,上述检验方法并非专门用于假体周围感染的诊断,对于检验结果,不同的机构和文献报道存在不同的解读。

MSIS的假体周围感染诊断标准对于医疗结构常规确诊假体周围感染确实具有很好的指导意义。但是在临床中很难运用这种标准的诊断方法诊断假体周围感染,需要不断的对医生进行培训。

例如:细菌培养阳性发现是诊断假体周围感染的主要指证,但是很多时候只会在完成手术以后的细菌培养中才会有阳性发现,而此时最终的手术已经完成。对感染的诊断医生需要知道进行哪些检查,并充分了解文献中对于这些结果是如何进行评判的。

使用一个简单并准确的方法来诊断假体周围感染,其潜在的价值可想而知。滑膜间室被认为是一个相对封闭的系统,而我感到惊讶的是对于关节滑液的专有检验方法却并未被研究开发。基于假体周围感染的严重性和我们对关节滑液中包含诊断感染的大量信息的猜测,我们试图研发出一种更好的关节滑液诊断检验方法。

如果针对假体周围感染的关节滑液生物标记物检验的检验效能能够和复杂的MSIS诊断标准相似,那么使用对于假体周围感染的诊断就会简便许多,不仅更容易执行,而且可以在进行进行最终治疗前就可以获得明确诊断。

提问2: 

M. Daniel Wongworawat :在你寻找理想的诊断检验方法时,你认为这些方法应具备哪些特征?

Carl A. Deirmengian :很显然,最主要的特征应该是足以快速和准确的诊断感染。理想的情况下,这些检验不应受到系统炎症性疾病的影响,而且不会轻易被污染。在我们开始寻找假体周围感染的理想生物标记物时,我们就决定纳入合并系统炎症性疾病的患者和已经使用抗生素的患者,而这两类具有挑战性的患者在既往的许多研究中常常被排除。

除此之外,我们也考虑了该项检验还应具有其他一些特征。例如:一种检验方法想要获得普遍使用,就必须使用通用设备和简单技术。该检验的实用性不仅在于其诊断的准确性,也在于任何人都可以运用该方法;不同人员对结果的判断仅有细微差异。

我认为关节周围感染这一领域目前的一个问题就是绝大多数的新兴诊断技术都很复杂,在不同的机构之间很难广泛使用。而另一方面,免疫测定的生物标记物并不存在技术难题,一旦被发现其具有足够的诊断准确性,那么就可以被广泛运用。

提问3: 

Wongworawat:在你的文章中你运用了受试者工作特征曲线(Receiver operator curve analysis)分析的方法,请对这一分析进行解释,.骨科医生为什么需要了解这些内容?

Deirmengian:当一项检验的诊断阈值或临界值被改变时,其诊断的敏感度和特异度都会被改变。受试者工作特征曲线统计计算每一种可能临界值时的敏感度和特异度。

我们可以查看分析结果来选择一个敏感度和特异度合适的临界值作为诊断的标准。很多检验方法并非专为诊断感染所设计,例如关节滑液的白细胞计数和血清C反应蛋白,因此选择一个合适的临界值对于解读判断实验室结果至关重要。

理想情况下,为某一特定目标而设计开发的检验方法,其实验室结果不仅应该包括结果,而且应该包括说明,例如阳性或是阴性。在我们的实验中,有5种生物标志物的受试者工作特征曲线下面积为1,这意味着,这几种标志物可以完全有效的区分无菌和感染。

提问4: 

Wongworawat:你找到了5个具有完美敏感度、特异度和曲线下面积的生物标记物,再也没有比这几个标记物更好的指标了。那么你是如何挑选标记物进行临床试验的?

Deirmengian:首先,性能是选择合适的生物标志物主要因素。即使是那些具有完美诊断意义的生物标记物,在不同的诊断组中,相互之间也存在定量分离的差别。不同诊断组之间的差别越大,成为临床评价方法的可能性越大。

其次但同样很重要的是,我们还需要考虑完成这一生物标记物实验室检验所需的技术难度。目标标记物的临床相关浓度非常重要,因为它可以被直接用于含量测定。我们希望找到的标记物应可以完成即时检测。

我们在临床中选择α-防御素。在我们发表的文章中,可以发现看到的α-防御素可以很好的区分感染患者和无菌的患者。事实上,本次研究中66例被诊断为无菌性的患者有62例无法检测出α-防御素。

此外,无论患者机体的免疫以及干预措施如何,我们已经确定了可以快速可靠的抗体。我们未发表的结果表明:和其他其中生物标志物相比,α-防御素受到炎症疾病例如痛风和类风湿关节炎的影响最小。

此外,关节滑液中的α-防御素在室温下比较稳定,至少可以存放2天,在进行细菌培养的时候还具有活性。综合上述所有原因,我们在临床实践中选择检测α-防御素。

提问5: 

Wongworawat2011MSIS公布的假体周围感染标准被许多人认为是具有里程碑意义的实践。在2013年,假体周围关节感染国际共识会议通过Delphi方法公布了一个有所不同但是类似的诊断标准]。那么你认为在我们对假体周围感染的认识进入生物标志物检验的时代时,我们可能要面临前景如何?

Deirmengian:正是由于MSIS的工作,才使得我们的研究可以严谨的进行。毕竟,如果没有一个公认的假体感染的标准,就很难评估一个新的检验方法。在未来几年里,我们将会看到实验室检验和即时检测成为诊断假体周围感染的标准流程。

这将真正成为有史以来第一个专门针对关节液而开发应用的实验室检验方法。事实上,我相信,具有高准确度的关节液生物标记物检测会被很快运用与各种疾病,例如:原发性脓毒性关节液、金属不良反应、痛风、假痛风、类风湿关节液以及其他疾病。

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