宏基因组二代测序技术在假体周围感染中寻找病原菌的应用和价值

摘要

目的探讨宏基因组二代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)在假体周围感染(prosthetic joint infection,PJI)病原菌检测中的作用和价值。方法收集2019年1月至2021年1月由西安市红会医院关节外科收治的因PJI或无菌性松动(aseptic loosening,AL)行关节翻修手术的患者60例,38例膝关节及22例髋关节。PJI组42例,男16例,女26例;年龄29~82岁,平均(64.33±13.03)岁;AL组18例,男6例,女12例;年龄44~85岁,平均(62.50±9.78)岁。采用常规细菌培养和mNGS检测患者关节液或滑膜组织标本中的病原菌。比较使用mNGS检测和常规细菌培养对关节液或滑膜组织标本PJI诊断的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、一致率和检测时间的差异。进一步选取于2017年1月至2018年12月仅行常规培养阴性的PJI患者20例,作为经验性抗生素组(empirical antibiotic group,EA);2019年1月至2021年1月行mNGS检测的20例PJI患者作为靶向抗生素组(targeted antibiotic group,TA)。对两组进行至少6个月的随访,统计两组在抗生素使用时间、住院抗生素花费及不良反应例数及复发病例的差异。结果42例PJI患者中,细菌培养阳性为30例,mNGS检测阳性为40例。18例AL患者中细菌培养阳性为2例,mNGS阳性有7例;细菌培养共检出12种病原菌,mNGS共检出31种病原菌。细菌培养组和mNGS组的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和一致率分别为71.4%、94.4%、93.8%、33.3%、60.0%和95.2%、61.1%、85.1%、84.6%、85.0%。mNGS组的检出时间(1.87±0.39)d明显短于培养组(5.55±0.65)d。两组在敏感度、特异度、一致率及检出时间上比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。TA组静脉抗生素使用时间为(10.15±1.50)d,抗生素费用为(6149.15±763.06)元;对照组EA组静脉抗生素使用时间为(14.52±2.00)d,抗生素治疗费用为(10874.70±1353.63)元。两组在静脉抗生素使用时间及治疗花费上比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论mNGS可以有效地识别PJI患者的病原菌,与传统培养相比具有更高的灵敏度和一致率,在检出时间和抗生素花费上更具优势,在PJI的诊断中具有更高的诊断效率,可在PJI的诊断和治疗中提供有力的临床指导。