TUGAS TRANSLATE JURNAL Point-of-Care Autofluorescence Imaging for Real-Time Sampling and Treatment Guidance of Bioburden in Chronic Wounds: First-in-Human Results

Point-of-Care Autofluorescence Imaging for Real-Time Sampling and

Treatment Guidance of Bioburden in Chronic Wounds: First-in-Human

Results

DaCosta, Ralph S; Kulbatski, Iris; Lindvere-Teene, Liis; Starr, Danielle; Blackmore, Kristina; et al. PLoS

One; San Francisco Vol. 10, Iss. 3, (Mar 2015): e0116623. DOI:10.1371/journal.pone.0116623

Point of Care Autofluorescence Imaging untuk Pengambilan

Sampel Secara Real-Time dan Pedoman Perawatan Bioburden

pada Luka-Luka Kronis: Hasil Pertama-dalam-Manusia

Nama: SYARIF HIDAYAT

PROGRAM DOPLOMA III KEPERAWATAN

FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SEMARANG

2018 Abstrak Terjemahkan Abstrak Latar Belakang

Secara tradisional, infeksi luka kronis didiagnosis dengan inspeksi visual di bawah cahaya

putih dan sampling mikrobiologi, yang subjektif dan suboptimal, masing-masing, sehingga menunda diagnosis dan pengobatan. Untuk mengatasi hal ini, kami mengembangkan perangkat pencitraan genggam baru, fluoresensi (PRODIGI) yang

memungkinkan visualisasi resolusi tinggi non-kontak, real-time, dan diferensiasi bakteri

patogen utama melalui autofluoresensi endogen mereka, serta jaringan penghubung pada luka. Metode dan Temuan Ini adalah dua bagian Tahap I, satu pusat, percobaan non-acak pasien luka kronis (pria

dan wanita, ≥18 tahun; UHN REB # 09-0015-A untuk bagian 1; UHN REB # 12-5003 untuk

bagian 2 ; clinicaltrials.gov Identifier: NCT01378728 untuk bagian 1 dan NCT01651845 untuk bagian 2). Bagian 1 (28 pasien; 54% ulkus kaki diabetik, 46% luka non-diabetes) menetapkan kelayakan pencitraan autofluoresensi untuk secara akurat memandu

pengambilan sampel luka, divalidasi terhadap mikrobiologi swab berbasiskan emas yang

buta. Bagian 2 (12 pasien; 83,3% ulkus kaki diabetik, 16,7% luka non-diabetes) menetapkan kelayakan pencitraan autofluoresensi untuk memandu pengobatan luka dan secara kuantitatif menilai tanggapan pengobatan. Kami menunjukkan bahwa PRODIGI dapat digunakan untuk memandu dan meningkatkan pengambilan sampel mikrobiologi dan debridemen luka di situ, memungkinkan diagnosis, bimbingan pengobatan dan penilaian respon pada pasien dengan luka kronis. PRODIGI aman, mudah digunakan dan terintegrasi ke dalam alur kerja klinis. Beban bakteri yang signifikan secara klinis dapat dideteksi dalam hitungan detik, dilacak secara kuantitatif

selama berhari-hari dan biodistribusi mereka dipetakan di dalam dasar luka, pinggiran,

dan daerah-daerah terpencil lainnya. Kesimpulan

PRODIGI mewakili kemajuan teknologi dalam pengambilan sampel luka dan pengobatan

untuk perawatan luka klinis di titik perawatan.

pengantar Luka kronis dan perawatan terkaitnya merupakan beban bagi pasien dan sistem perawatan kesehatan di seluruh dunia [1-5]. Praktek klinis terbaik saat ini dalam diagnosis infeksi luka bergantung pada penilaian samping tempat tidur dari tanda dan gejala klinis (CSS), seperti nyeri, eksudat purulen, pengerasan kulit, pembengkakan, eritema, bau busuk, jaringan granulasi yang rapuh, kerusakan luka dan panas [2,5, 6]. Ini melibatkan pemeriksaan visual yang subjektif dan kualitatif di bawah pencahayaan ruangan standar. Meskipun beberapa kriteria umum, jenis luka dapat hadir dengan tanda-tanda klinis yang berbeda dari infeksi [7,8], menyebabkan perbedaan dalam penilaian klinis [2,9,10]. Pengakuan cepat infeksi luka memungkinkan intervensi yang tepat waktu dan sesuai [1,11-15], yang penting untuk mengelola luka kronis seperti ulkus kaki diabetik [16]. Namun, beban bakteri subklinis tidak selalu dapat dideteksi oleh CSS, terutama pada pasien tanpa gejala, sehingga menunda timbulnya perawatan luka pada tahap awal infeksi [17]. mengidentifikasi dan mengukur spesies bakteri, yang kedua mungkin merupakan indikator kuantitatif infeksi yang obyektif dan korelasi prediktif penyembuhan [7,19,20]. Biopsi jaringan dalam kuantitatif adalah standar emas untuk pengambilan sampel luka dan infeksi, tetapi tidak selalu digunakan karena invasif, menyakitkan, dan mahal [21]. Sapu permukaan semi kuantitatif adalah metode pengambilan sampel yang paling umum karena biaya dan rasa sakit yang diminimalkan [21,22], tetapi tidak ada pedoman konklusif untuk teknik swabbing yang paling efektif [23]. Teknik swabbing Levine [1] paling sering digunakan, tetapi terbatas karena sampel pusat luka hanya, potensi pengumpulan yang hilang dan identifikasi bakteri yang relevan dengan pengobatan di pinggiran luka atau lokasi lain yang jauh. Selain itu, korelasi penyeka ke biopsi jaringan dalam Laporan mikrobiologi berisi informasi yang berguna tentang identitas mikroba, kerentanan antibiotik, dan tingkat pertumbuhan bakteri semi-kuantitatif, tetapi data ini biasanya mewakili beban bakteri di pusat luka saja, dan sering tiba 3-5 hari kemudian. Pada saat ini, biologi dan beban luka akan berubah [11,27,28], yang dapat menyebabkan perawatan suboptimal [29], termasuk tidak cukup / tidak efektif debridement dan terapi antibiotik spektrum luas yang mendorong munculnya bakteri resisten antibiotik , seperti Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), C. difficile, dan Enterococci Vancomycin- resistant (VRE) [30].

Ada kebutuhan klinis yang tidak terpenuhi untuk meningkatkan pengambilan sampel mikrobiologi dan pengobatan infeksi luka. Untuk mengatasi kebutuhan ini, kami mengembangkan perangkat pencitraan genggam portabel yang memperoleh cahaya putih (WL) dan fluoresensi (FL) gambar (atau video) dari kulit normal dan luka dalam resolusi tinggi dan secara real-time, yang dapat digunakan di point-of-perawatan. Perangkat, yang disetujui Health Canada untuk uji klinis, disebut PRODIGI (Identifikasi dan Panduan Deteksi Optik Real-time Portabel untuk Intervensi) dan didasarkan pada prinsip autofluorescence (AF) [31]. Dalam penelitian pertama pada manusia ini, kami

menunjukkan penggunaan klinis awal PRODIGI untuk pencitraan real-time dari sinyal AF

dari bakteri dan jaringan patogen di dalam dan sekitar luka kronis, tanpa agen kontras eksogen. PRODIGI dievaluasi selama dua pusat tunggal, percobaan non-acak, masing-

masing sekitar 6 bulan durasi pada pasien ulkus kaki diabetik. Kami mendemonstrasikan

bahwa PRODIGI: 1) memberikan panduan gambar untuk pengambilan sampel jaringan,

mendeteksi tingkat bakteri patogen yang secara klinis signifikan dan infeksi luka jika tidak diabaikan dengan sampling konvensional dan 2) memberikan panduan gambar untuk perawatan luka, mempercepat penutupan luka dibandingkan dengan terapi

konvensional dan secara kuantitatif melacak perubahan jangka panjang pada bioburden

bakteri dan distribusi pada luka. Hasil klinis awal ini menimbulkan kekhawatiran bahwa

pengambilan sampel luka konvensional mungkin tidak optimal dan bahwa protokol klinis

saat ini mungkin memerlukan pemeriksaan ulang dan revisi yang teliti. Metode Desain Studi Protokol untuk uji coba ini dan mendukung daftar STARD tersedia sebagai informasi pendukung; lihat Daftar Periksa S1 STARD dan Protokol S1. Studi klinis ini melibatkan

acak dari pasien dengan luka kronis yang menerima perawatan klinis. Uji coba disetujui

oleh dewan etik penelitian Jaringan Kesehatan Universitas (UHN REB # 09–0015-A untuk

bagian 1; UHN REB # 12–5003 untuk bagian 2) dan terdaftar di clinicaltrials.gov (Pengenal: NCT01378728 untuk bagian 1 dan NCT01651845 untuk bagian 2). Semua peserta memberikan persetujuan tertulis pada Formulir Persetujuan Informated

Informed (ICF) yang disetujui IRB. Formulir ini membutuhkan nama pasien, tanggal dan

tanda tangan. Informasi penerjemah juga diperoleh saat penerjemah digunakan. Selain

itu, daftar periksa ICF digunakan untuk mencatat interaksi verbal antara pasien dan pemberi persetujuan sehubungan dengan informasi yang diberikan secara lisan, pertanyaan yang diajukan pasien dan waktu untuk memperoleh persetujuan relatif terhadap prosedur yang dilakukan. Komite etika penelitian / IRB menyetujui prosedur persetujuan ini.

Tujuan dari bagian 1 adalah untuk menetapkan keamanan dan kelayakan pencitraan AF

untuk memperbaiki pengambilan sampel luka dengan secara akurat mendeteksi tingkat

bakteri patogenik yang signifikan secara klinis pada pasien luka kronis, dibandingkan

dengan penilaian luka standar yang divalidasi terhadap mikrobiologi swab berbasiskan

emas yang buta. Bagian 2 dilakukan untuk menunjukkan kelayakan panduan gambar AF

untuk pengobatan luka dan mengukur tanggapan pengobatan secara longitudinal, dibandingkan dengan pengobatan tanpa panduan standar selama tiga fase masing- masing 2 bulan.

Variabel Studi, Titik Akhir, dan Hasil Untuk penilaian luka klinis konvensional, variabel penelitian utama adalah: 1) ukuran luka; 2) CSS; 3) nekrosis jaringan; dan 4) swab budaya. Untuk pencitraan WL dan FL, variabel penelitian utama adalah: 1) ukuran luka; 2) intensitas rata-rata, ukuran dan lokalisasi FL hijau dan merah; dan 3) spektrum FL kuantitatif. Variabel dinilai untuk

setiap luka secara longitudinal. Pengukuran titik akhir penelitian adalah ukuran luka dan

beban bakteri. Swab budaya digunakan untuk membandingkan pencitraan AF dengan pemeriksaan WL, untuk menentukan sensitivitas, spesifisitas dan nilai prediktif dari pencitraan FL untuk mendeteksi beban bakteri yang signifikan secara klinis. Hasil di

bagian 1 termasuk menunjukkan: 1) keamanan dan integrasi PRODIGI ke dalam alur kerja; 2) Efektivitas PRODIGI untuk mendeteksi tingkat klinis dari beban bakteri yang dilewatkan oleh teknik konvensional; dan 3) korelasi antara sinyal AF dan bakteri / jaringan. Hasil untuk bagian 2 meliputi: 1) mengembangkan protokol klinis untuk pengobatan luka bakar dengan gambar FL; 2) mendemonstrasikan manfaat terapetik dari panduan citra FL dalam menutup luka lebih cepat daripada pengobatan konvensional; dan 3) menunjukkan kelayakan pemantauan perawatan longitudinal menggunakan pencitraan FL. Populasi pasien

Bagian 1 dan 2 dilakukan di Pusat Penelitian dan Perawatan Judy Dan (JDRTC; Toronto, Kanada). Laki-laki dan perempuan (≥ 18 tahun), didiagnosis dengan luka kronis dan / atau akut dan dengan status infeksi yang diketahui atau tidak diketahui, yang sudah diikuti oleh dokter staf JDRTC memenuhi syarat. Sebagian besar pasien yang terdaftar memiliki ulkus kaki diabetik neuropatik dan neuro-iskemik non-penyembuhan, sementara yang lain memiliki luka non-diabetes karena penyakit arteri perifer, stasis vena, jaringan lunak dan osteo-radionecrosis (54% ulkus kaki diabetik, 46% tidak luka diabetes untuk bagian 1; 83,3% ulkus kaki diabetik, 16,7% luka non-diabetes untuk

bagian 2). Kriteria eksklusi adalah: pengobatan dengan obat yang diteliti dalam 1 bulan

sebelum pendaftaran, kontra-indikasi untuk perawatan atau pemantauan luka rutin,

kondisi kulit yang sudah ada sebelumnya (mis. Melanoma, psoriasis) di area yang dekat

dengan luka, dan ketidakmampuan untuk informasi tertulis persetujuan. Diagram alur dari kemajuan melalui fase pendaftaran, alokasi, tindak lanjut, dan analisis data untuk Bagian 1 dan 2 dari studi klinis ditunjukkan dalam Gambar. 1 dan 2.

[Gambar dihilangkan. Lihat PDF.] Gambar 1. CONSORT Flow diagram untuk Bagian 1 dari studi klinis. Diagram alur dari kemajuan melalui fase pendaftaran, alokasi, tindak lanjut, dan analisis data untuk Bagian 1 dari studi klinis. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116623.g001 [Gambar dihilangkan. Lihat PDF.] Gambar 2. CONSORT Flow diagram untuk Bagian 2 dari studi klinis. Diagram alur dari kemajuan melalui fase pendaftaran, alokasi, tindak lanjut, dan analisis data untuk Bagian 2 dari studi klinis. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116623.g002 Perangkat Pencitraan PRODIGI PRODIGI (Gambar 3) disetujui oleh Canadian Standards Association dan Health Canada sebagai perangkat medis Kelas II untuk uji klinis yang diteliti (Health Canada Investigational Testing Authorization # 16114) dan telah diuji secara praklinis [32]. Prototipe PRODIGI terdiri dari kamera berbasis konsumen kelas hemat Super HAD CCD yang rendah (Model DSC-T900, Sony Corp, Jepang) dengan lensa zoom 4x setara 35–140 mm yang ditempatkan dalam tubuh plastik dan didukung oleh isi ulang baterai (Gbr. 3A, B). Perangkat ini mengumpulkan gambar beresolusi tinggi 12,1 megapiksel gambar WL dan AF (atau video), yang ditampilkan dalam format RGB pada layar LCD berwarna peka sentuh 3,5 inci (Gbr. 3B). Broadband LED putih, bertenaga listrik dengan sumber AC125V standar, memberikan pencahayaan selama pencitraan WL, sementara dua monokromatik biru violet (λexc = 405 ± 20 nm) LED array (Model LZ4, LedEngin, San Jose CA) menyediakan 4 Watt kekuatan cahaya eksitasi selama pencitraan FL (terang, area iluminasi seragam ~ 700 cm2 pada jarak 10 cm dari permukaan kulit). Gambar WL dan FL dideteksi oleh sensor CCD sensitivitas tinggi yang dipasang, dengan filter FL band ganda (λemiss = 500–550 dan 590– 690 nm) (Chroma Technologies Corp, VT, USA) di depan lensa kamera untuk memblokir cahaya eksitasi dipantulkan dari permukaan kulit. Jaringan dan bakteri AF secara spektral dipisahkan oleh filter emisi dan ditampilkan sebagai gambar RGB komposit tanpa pengolahan gambar atau koreksi warna (Gambar 3F, G, H), memungkinkan pengguna untuk melihat lokasi dan distribusi bakteri dalam konteks anatomi. dari situs luka dan tubuh (Gambar 3F, G, H). [Gambar dihilangkan. Lihat PDF.] penggunaannya untuk pencitraan autofluoresensi real-time dari beban bakteri yang tidak terlihat oleh pemeriksaan cahaya putih.

Batas karakter maksimum terlampaui 5000/5000 88 karakter melebihi batas 5000 maksimum: bs were collected, with clinician blinding to the FL results during treatment delivery.

A. Tampilan depan PRODIGI menunjukkan gambar fluoresensi luka ditampilkan secara real-time pada layar LCD dalam definisi tinggi. B. Tampilan belakang PRODIGI menunjukkan cahaya putih dan 405 nm LED array memberikan iluminasi luka, sementara filter misi fluoresensi ditempatkan di depan sensor CCD. Inset menunjukkan profil samping perangkat. C-E Foto alat PRODIGI digunakan untuk memeriksa ulkus kaki diabetik dengan lampu kamar menyala, dalam cangkang keras di dalam pengaturan klinik luka khas, dan ditempatkan di gerobak perawatan luka khas, masing-masing. Lampu kamar dimatikan untuk pencitraan fluoresensi. F. PRODIGI gambar cahaya putih dari tipe II ulkus kaki diabetik pada pasien laki-laki 52 y tua. G. Citra AF yang berhubungan diambil dalam <1 detik menunjukkan fluoresensi merah terang bakteri patogen di pinggiran luka (panah kuning) dan di daerah 'off site' (panah putih) jauh dari luka primer (dikonfirmasi oleh swab mikrobiologi sebagai pertumbuhan terutama berat S. aureus). Bakteri fluoresensi tampak merah dengan latar belakang fluoresensi hijau dari jaringan ikat kulit yang sehat, yang memberikan konteks anatomi untuk melokalisasi bakteri di dalam dan di sekitar luka. Daerah-daerah bakteri tidak terlihat di bawah visualisasi cahaya-terang. H. Pandangan yang diperbesar tentang G. yang menunjukkan S. aureus tumbuh di dalam celah tepi pinggiran. Neon ‘hot spots’ yang terang (panah kuning) menggambarkan heterogenitas dalam distribusi bioburden di pinggiran luka. Pencitraan fluoresensi memungkinkan penyeka area bakteri yang ditargetkan tidak mungkin dengan visualisasi cahaya putih. Pertumbuhan S. aureus yang tumbuh pesat di area off-site tidak terlihat oleh pemeriksaan klinis tradisional. Bilah skala: A. 2 cm, B. 2 cm, C. 1 cm. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116623.g003 Penilaian Pasien dan Prosedur Klinis Pasien menjalani pemeriksaan fisik, riwayat medis, dan luka secara lengkap. Luka disiapkan dengan metode standar, dinilai untuk CSS menggunakan Checklist CSS (CSSC) [33], dan dikategorikan sebagai terinfeksi atau tidak terinfeksi. Untuk luka diabetes kronis, jenis dan jumlah jaringan luka tempat tidur diukur dengan menggunakan subskala jaringan nekrotik dari Alat Status Tekanan Kedinginan (PSST) [34]. Jaringan nekrotik didefinisikan sebagai jaringan kuning, cokelat, coklat, abu-abu atau hitam di dasar luka setelah pembersihan permukaan dengan pada setiap kunjungan. Luas permukaan diukur dengan menelusuri tepi luka pada gambar WL (garis membagi bagian yang sembuh dan tidak disembuhkan). Area luka dianggap sebagai penanda yang valid untuk ukuran luka [36]. Kedalaman luka diukur menggunakan swab yang ditempatkan di bagian paling dalam dari luka. Pada bagian 1, gambar resolusi tinggi WL PRODIGI diambil dari setiap luka pada setiap kunjungan. Skala kalibrasi panjang sekali pakai (stiker) ditempatkan di dekat luka selama pencitraan WL dan FL untuk melacak ID pasien dan tanggal. Seorang dokter menandai lokasi-lokasi dari muatan bakteri yang dicurigai secara klinis yang signifikan pada gambar-gambar WL yang dicetak. Untuk menjaga karakteristik bakteri pada jaringan, tidak ada swab yang diambil sampai luka, dan pencitraan FL berikutnya memakan waktu 1–2 menit per luka. Lokasi (s) positif merah dan / atau hijau AF ditandai pada gambar yang dicetak. Klinisi menyeka setiap area yang dicurigai ditandai menggunakan metode sampling Levine [1] dan swab dikirim untuk pengujian mikrobiologi buta. Deskripsi rinci tentang swabbing, koleksi spesimen dan mikrobiologi dapat ditemukan di bawah ini. Pasien dirawat dan dibuang sesuai dengan protokol standar. Spektroskopi FL, seperti yang dijelaskan di bawah ini, digunakan dalam beberapa kasus untuk mengkarakterisasi area AF di sekitar luka. Spektra dibandingkan berdasarkan lokasi dengan hasil mikrobiologi. File data lengkap untuk setiap kunjungan pasien (gambar CSS, WL dan FL, spektroskopi dan mikrobiologi) disimpan dalam basis data elektronik sesuai dengan pedoman Praktik Klinis yang Baik.

Bagian 2 terdiri dari tiga lengan 2 bulan berurutan: perawatan tanpa panduan (kontrol), pengobatan dengan panduan FL dan perawatan tanpa panduan (kontrol). Pada fase 2 bulan pertama, luka dinilai setiap minggu oleh CSS dan kemudian dirawat atas kebijaksanaan tim klinis menggunakan metode praktik terbaik (ultrasonik dan / atau debridemen luka skalpel, antibiotik topikal / sistemik, pencucian salin, kering atau anti-mikroba dressing atau yodium). Gambar WL dan FL yang sesuai diambil dari masing-masing luka sebelum dan sesudah perawatan seperti yang dijelaskan sebelumnya. Kami memilih periode evaluasi 2 bulan berdasarkan data klinis yang ditetapkan untuk ulkus vena kaki yang menunjukkan bahwa ini cukup untuk mendeteksi perubahan yang dapat dipercaya dan bermakna di area luka, sebagai indikator prediktif penyembuhan [37]. Penyeka luka dikumpulkan oleh panduan FL. Dokter dibutakan untuk gambar FL selama fase (kontrol) pertama ini. Selama fase 2 bulan berikutnya, penilaian luka dilakukan secara normal tetapi dokter menunjukkan gambar FL dari luka selama perawatan. Selama fase 2 bulan terakhir, pencitraan WL dan FL dilakukan dan swa

Bagian 2 Konsisten dari tiga lengan 2 bulan berurutan: perawatan tanpa panduan (kontrol), pengobatan dengan panduan FL dan pengobatan tanpa panduan (kontrol). Pada tahap 2-bulan pertama, luka dinilai mingguan oleh CSS dan kemudian dirawat di kebijaksanaan tim klinis menggunakan metode praktik terbaik (ultrasonik dan / atau

pisau bedah debridement luka, antibiotik topikal / sistemik, cuci garam, kering atau anti-

mikroba dressing atau yodium). Gambar WL dan FL yang sesuai diambil dari setiap luka evaluasi bulan berdasarkan data klinis yang didirikan untuk borok kaki vena yang

menunjukkan bahwa ini cukup untuk mendeteksi perubahan yang handal dan bermakna

di daerah luka, sebagai indikator prediksi penyembuhan [37].

Penyeka luka dikumpulkan oleh panduan FL. Dokter dibutakan untuk gambar FL selama

fase (kontrol) pertama ini. Selama fase 2 bulan berikutnya, penilaian luka dilakukan secara normal tetapi dokter menunjukkan gambar FL dari luka selama perawatan.

Selama fase 2 bulan terakhir, pencitraan WL dan FL dilakukan dan penyeka dikumpulkan,

dengan dokter menyilaukan ke hasil FL selama pengiriman pengobatan.

Yang penting, sedangkan dokter mengerti dan bisa mengingat arti dan karakteristik dari

sinyal fluoresensi merah dan hijau, masing-masing, membutakan mereka selama pemberian pengobatan pada periode kontrol dimungkinkan karena hasil fluoresensi untuk setiap pemeriksaan luka dan setiap pasien berbeda. Dengan demikian, dengan tidak adanya bimbingan fluoresensi real-time selama pengobatan luka, pengetahuan sebelumnya dari karakteristik fluoresensi tidak substansial mempengaruhi keputusan pengobatan selama periode kontrol. Gambar WL dan FL juga diambil setelah setiap perawatan untuk menganalis

Swabbing, Koleksi Spesimen dan Mikrobiologi Teknik Levine [1] digunakan untuk membersihkan lidi secara aseptik untuk konfirmasi keberadaan bakteri, mengetik spesies, penandatangan Gram, antibiogram dan beban bakteri semi-kuantitatif. Tidak ada larutan antiseptik atau lavage yang diperkenalkan pada luka sebelum swabbing, untuk memastikan pengumpulan akurat bakteri fluorescing [31]. Penyeka ditempatkan bersentuhan dengan area yang ditentukan dan disimpan paling sedikit 5 detik, kemudian ditempatkan dalam tabung transportasi steril yang berisi medium Stuart yang dimodifikasi, segera diangkut ke laboratorium mikrobiologi dan diproses dalam 1- 2 jam akuisisi. Budaya dilakukan dengan prosedur standar [1,38]. Penilaian mikrobiologi termasuk perkiraan koloni semi-kuantitatif, dan skor untuk pertumbuhan sesekali, ringan, sedang atau berat. Bakteri pertumbuhan berat dari kultur swab sering dapat disamakan dengan sekitar 105 unit pembentuk koloni bakteri per gram jaringan [39]. Spektroskopi fluoresensi Perangkat spektroskopi portabel custom-built (USB2000 +, Ocean Optics, Dunedin, Florida, USA), dengan resolusi spektral 0,35 nm dan sensitivitas antara 350-725 nm, digunakan untuk mengkarakterisasi jaringan dan AF bakteri, khususnya intensitas dan kontribusi relatif dari FL hijau dan merah ke total sinyal.

Spektrum dikumpulkan menggunakan iluminasi eksitasi PRODIGI 405 nm. Sebuah probe serat optik dengan lintasan panjang filter emisi 450 nm digunakan untuk mengumpulkan sinyal FL (490–800 nm). Sepuluh spektrum FL dirata-rata dari setiap lokasi pengukuran yang mencurigakan untuk infeksi bakteri. Lokasi di mana spektrum diperoleh didokumentasikan pada gambar WL digital untuk perbandingan berbasis lokasi dengan mikrobiologi. Analisis Gambar Gambar WL dan AF dipindahkan ke laptop. Daerah minat (ROIs) diidentifikasi dari gambar FL individu 1024x1024 piksel setiap luka di setiap kunjungan klinik. Gambar RGB dipisahkan menjadi saluran individual. Saluran hijau dan merah dari gambar RGB merupakan perwakilan dari jaringan yang sebenarnya dan sinyal AF bakteri yang terdeteksi in vivo. Untuk mengukur tingkat bakteri dari gambar FL individu, prosedur pemrosesan gambar berikut digunakan. Secara singkat, saluran gambar hijau dan merah individu dari masing-masing gambar RGB dikonversi ke grayscale (saluran biru tidak digunakan) dan piksel yang intensitas grayscaleenya berada di atas ambang batas histogram yang diberikan (dipilih untuk mengurangi kebisingan latar belakang dari gambar mentah) dihitung. Masker warna merah untuk bakteri FL merah diciptakan dengan mencari maxima lokal dalam kisaran warna 100–255 skala abu-abu. Kemudian, masker warna hijau terbalik digunakan untuk menghapus FL hijau. Semua piksel dengan FL merah (di atas ambang histogram) biner dan jumlah dari semua piksel "1" dihitung. Ini diulang untuk saluran hijau dari setiap gambar. Data ini memberikan perkiraan jumlah bakteri merah (atau hijau) di setiap gambar. Jumlah piksel FL diubah menjadi ukuran area piksel yang lebih berguna (cm2) menggunakan

is luka Analisis statistik Model statistik campuran digunakan, dengan ukuran luka dan perkiraan koloni mikrobiologi semi-kuantitatif sebagai hasil. Intensitas FL (total atau ROI) untuk saluran hijau dan merah, hasil bakteriologi dan pencitraan waktu-point digunakan sebagai

variabel penjelas. Luka dikategorikan sebagai bakteri-positif (diukur dengan mikrobiologi

sebagai cahaya sesekali, pertumbuhan sedang atau berat) atau bakteri-negatif, dan diperiksa untuk perbedaan dalam CSS menggunakan uji eksak Fisher, dan perbedaan

beban mikroba dan keragaman spesies menggunakan t-tes untuk kelompok independen.

Tingkat alpha 0,05 (dua sisi) digunakan. Sensitivitas dan spesifisitas untuk mendeteksi

bakteri CSS atau FL dihitung per-luka dan per-pasien (untuk menilai kemampuan untuk

mendeteksi dan mendiagnosa kontaminasi bakteri dengan benar). Di antara semua 133

pengukuran, hanya empat di antaranya yang hilang atau tidak tentu. Ini diuji untuk hilang secara acak dan model efek campuran linier cocok untuk data acak yang hilang. Kami mengecualikan keempat langkah yang hilang dari analisis kami. Tidak ada outlier yang terdeteksi dalam dataset. Variabel kategori dijelaskan menggunakan jumlah dan proporsi. Exact binomial confidence intervals untuk proporsi dihitung ketika mengasumsikan independensi

pengamatan. Dalam kebanyakan kasus, persamaan regresi estimasi umum (GEE) model

regresi logistik digunakan untuk memperkirakan dan membandingkan proporsi ketika menghitung pengelompokan. Model logistik GEE tidak dapat digunakan untuk memperkirakan sensitivitas atau spesifisitas untuk FL, atau untuk membandingkan antara FL dan WL, karena semua penyeka positif di bawah FL. Dalam kasus-kasus tersebut, SAS macro% CLUSTPRO [40] digunakan, dengan interval kepercayaan yang tepat hanya untuk estimasi. Analisis statistik dilakukan menggunakan SAS v 9.2 [40]. Tidak ada penyesuaian yang dilakukan untuk beberapa tes. Kami menggunakan algoritma bootstrap resampling untuk menguji kekokohan estimasi. Interval

menemukan bahwa estimasi parameter cukup kuat. Selain itu, normalitas distribusi rata-

rata area luka diuji menggunakan tes Shapiro-Wilk dengan p-value yang dihitung lebih besar dari 0,05, yang menunjukkan distribusi normal data. Kami juga menghitung nilai alpha Cronbach yang kuat untuk menilai kesepakatan tindakan. Nilai alpha 0,997

menggunakan "cronbach" fungsi paket R "koefisien alpha" dan ini menunjukkan bahwa

ada kesepakatan yang sangat baik antara tindakan yang berbeda.

Untuk membandingkan variasi dalam pengukuran area luka antara gambar yang diambil

di bawah WL dan FL, langkah-langkah berikut diambil. Untuk setiap luka yang dicitrakan,

pengukuran area yang dibuat oleh kedua asesor digabungkan untuk membuat

pengukuran ringkasan variasi untuk gambar WL dan yang lain untuk citra FL. Perbedaan

antara 2 pengukuran ringkasan diambil. Untuk menguji perbedaan dalam tingkat variasi,

model regresi linier campuran intercept-only diterapkan untuk menghitung perbedaan

berulang yang dihitung untuk luka yang diperiksa lebih dari satu kali. Untuk menguji apakah perbedaan rata-rata dalam variasi berbeda dari nol, intersep sama dengan uji nol digunakan. Usia digambarkan dengan median dan rentang. Signifikansi statistik dari kepekaan dan spesifitas pencitraan CSS dan AF dihitung menggunakan tes McNemar. Untuk perbandingan antar kelompok, tes pasti Fisher digunakan. Akurasi didefinisikan sebagai persentase dari semua pasien atau luka di mana pencitraan AF dengan tepat memprediksi ada tidaknya bakteri patogen yang

signifikan secara klinis yang dikonfirmasi oleh pengujian mikrobiologi berbasis-swab. P ≤

0,001 dianggap signifikan. Pada bagian 2, korelasi antara perubahan dalam area luka rata-rata dan pengobatan yang dipandu oleh citra FL diuji dengan menggunakan koefisien korelasi Pearson.

Menilai perubahan di area luka antara kontrol pertama, kedua gambar-dipandu FL, dan

periode kontrol ketiga dilakukan menggunakan model efek campuran linier [41]. P ≤

0,05 dianggap signifikan. Jumlah pengukuran, tanggal pengukuran dan tanggal mulai dari

periode yang dipandu bervariasi antara pasien. Regresi model campuran digunakan untuk memodelkan keseluruhan proses bersama pada pengukuran berulang dari area luka. Kemiringan setiap periode dihitung dan perbedaan antara mereka dinilai. Hasil

Batas karakter maksimum terlampaui 5000/5000 490 karakter melebihi batas 5000 maksimum: ditional clinical methods did not examine or swab (Fig. 4F). In 15 (36.6%) of the 41 FL-positive wounds, FL was present in both the wound bed and the periphery.

Two (4.9%) of the 41 wounds had FL only at an arbitrary off-site location away from the wound, with another 2 (4.9%) having FL in both the wound bed and at an arbitrary off-site location. [Figure omitted. See PDF.] Fig 4. Autofluorescence detection of clinically-significant bacterial load in wound periphery and off-site

Peserta Pada bagian 1, 28 pasien didaftarkan dan diikuti secara serial selama kunjungan klinik selama kurang lebih 6 bulan. Pasien termasuk 5 wanita (17,9%) (usia rata- rata 55 tahun; median 44 y; kisaran 22-89) dan 23 laki-laki (82,1%) (usia rata-rata 56,6 y; median 55 y; kisaran 20-91). Di seluruh 28 pasien, usia rata-rata adalah 56,3, median 52,2 y, dan kisarannya adalah 20-91 y. Sebanyak 48 luka dilacak selama setiap kunjungan dengan tes budaya swab dilakukan pada setiap kunjungan. Kebanyakan pasien mengalami luka tunggal dengan 13 (27%) memiliki lebih dari satu luka. Luka yang dinilai meliputi 35 kaki dan pergelangan kaki (73%), 8 kaki (17%), 3 tangan (6%), 1 payudara (2%) dan 1 mulut (2%) luka. Di antara 28 peserta, 13 (43%) terlihat hanya sekali, 12 (40%) terlihat antara 2 dan

Bagian 2 melibatkan kohort pasien terpisah. Sebanyak 12 pasien dengan luka kronis didaftarkan dan diikuti hingga 6 bulan: 2 perempuan (16,7%) (usia rata-rata 75,5 y; median 75,5 y; kisaran 71–80 y) dan 10 laki-laki (83,3%) (usia rata-rata 65,5 y; median 65 y; kisaran 50–81 y). Di semua 12 pasien, usia rata-rata adalah 67,2 y, median adalah 68 y, dan kisarannya adalah 50-81 y. Sebanyak 13 luka dievaluasi. Sebagian besar pasien mengalami luka tunggal dengan 1 pasien (8,3%) mengalami dua luka. Luka yang dinilai termasuk 12 kaki dan pergelangan kaki luka. Tujuh pasien (58,3%) terlihat antara 7 dan 10 kali, 4 (33,3%) antara 11 dan 14 kali dan 2 (16,7%) antara 15 dan 19 kali. Beberapa kunjungan memungkinkan perbandingan longitudinal antara luka yang diobati tanpa dan dengan panduan gambar FL selama 3 periode, masing-masing berlangsung 2 bulan. PRODIGI memberikan visualisasi langsung beban bakteri yang tidak terlihat oleh cahaya putih Jaringan AF diproduksi oleh kolagen endogen atau elastin di kulit muncul sebagai FL hijau, dan koloni bakteri yang relevan secara klinis (misalnya Staphylococcus aureus) muncul sebagai FL merah (disebabkan oleh porfirin endogen [42-44]). Beberapa bakteri (misalnya Pseudomonus aeruginosa) menghasilkan sinyal biru- hijau, karena siderophores / pyoverdins [45,46], yang dibedakan secara spektral dan tekstural dari dermis AF menggunakan perangkat lunak analisis gambar. Gambar WL dan FL dikumpulkan dalam waktu kurang dari 1 detik oleh sensor CCD sensitivitas tinggi yang dipasang dengan filter FL band ganda (λemiss = 500–550 dan 590–690 nm) (Chroma Technologies Corp, VT, USA). Sensor gambar CCD sensitif di kisaran panjang gelombang yang luas ~ 300–800 nm. PRODIGI terintegrasi dengan mudah ke dalam alur kerja klinis rutin (Gambar 3C

– E). Dengan menggabungkan jaringan FL dengan FL bakteri dalam gambar komposit tunggal, dokter langsung memvisualisasikan distribusi dan tingkat beban bakteri dalam konteks anatomi luka dan situs tubuh (Gambar 3F, G). Biasanya, pencitraan FL menambahkan sekitar 1-3 menit / pasien ke rutinitas penilaian luka, tergantung pada jumlah luka dan durasi penyeka FL-dipandu. Tidak ada efek samping yang dicatat. Autofluorescence secara akurat mendeteksi bioburden di tempat tidur luka, pinggiran dan di luar situs Kami membandingkan keakuratan mengidentifikasi beban bakteri yang signifikan secara klinis untuk penyekaan AF yang dipandu oleh gambar dibandingkan

dengan WL. Validasi dilakukan menggunakan tes mikrobiologi semi-kuantitatif dari penyeka yang diperoleh baik oleh WL atau FL gambar-panduan. Hasilnya dilaporkan dengan basis per-swab sebagai: i) pertumbuhan bakteri sesekali, ringan, sedang atau berat [1,47]; ii) identifikasi mikroba yang signifikan secara klinis; dan iii) kerentanan antibiogram oleh laboratorium mikrobiologi independen yang dibutakan. Sebanyak 490 swab dikumpulkan oleh staf klinis dari 48 luka pada 28 pasien dan dari jaringan sekitarnya tambahan yang diduga dijajah atau terinfeksi. Koleksi Swab dipandu oleh pemeriksaan WL CSS atau pencitraan AF, dan dikirim untuk analisis mikrobiologi. Dari 490 swab, 36,9% diambil dari tempat tidur luka, 30,2% dari pinggiran luka dan 32,9% dari area "off-site". Akurasi didefinisikan sebagai insiden di mana metodologi baik (CSS dengan diperlukan. Yang penting, analisis praklinis kami sebelumnya menunjukkan bahwa bakteri patogen AF secara kuantitatif berkorelasi dengan beban bakteri luka in vivo [32]. Dari 48 luka, 7 menghasilkan FL biasa. Dengan demikian, 41 luka (85,4%) menyatakan beberapa derajat FL terlihat, dimana 34 (82,9%) menyatakan FL merah dan 19 (55,9%) menyatakan FL hijau. Dari 41 luka fluorescent, 12 (29,3%) menunjukkan baik FL bakteri merah dan hijau, 22 (53,7%) menyatakan hanya bakteri merah FL dan 7 (17,1%) menyatakan hanya bakteri hijau FL. Kami juga memeriksa lokasi bakteri FL. Dari 41 luka fluorescent, FL bakteri hadir di dalam tempat tidur luka di 32 kasus (78,0%) dan dalam perifer dalam 29 (70,7%) kasus. Dua puluh enam lokasi offsite unik dan tak terduga dari bakteri FL diamati pada 18 dari 28 pasien (64,3%), yang terlewatkan oleh pemeriksaan WL. AF secara akurat mendeteksi bioburden yang signifikan secara klinis di sekitar lokasi yang dekat dengan luka 67,1% dari waktu, di mana tra

Trial Registration

ClinicalTrials.gov NCT01651845; ClinicalTrials.gov NCT01378728

Full Text

Translate Full text

 Turn on search term navigation

 About the Authors:

Ralph S. DaCosta

E-mail: rdacosta@uhnres.utoronto.ca Affiliations Princess Margaret Cancer Centre, University Health Network and University of Toronto, Toronto Medical Discovery Tower, 15th floor, 101 College St., Toronto, Ontario, M5G 1L7, Canada, Techna Institute for Advancement of Technologies for Health, University Health Network, 100 College Street, Rm. 124, Toronto, Ontario, M5G 1L5, Canada

Iris Kulbatski