《Journal of Orthopaedic Science》：Evaluation of a fully automated multiplex PCR panel for the microbiological diagnosis of joint infections
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骨关节感染快速诊断技术研究：评估BioFire? FilmArray? JI面板与培养法结合应用。研究纳入55例关节液样本，结果显示JI面板单独检测灵敏度为55%，特异性100%；联合培养后灵敏度提升至70%。部分样本存在检测结果不一致（22%假阴性，13%假阳性），原因包括检测面板覆盖不全（3例）及生物膜效应干扰（5例）。结论证实JI面板可缩短早期诊断时间（49小时），但需结合培养法以提高病原检测全面性。
上田成海 | 中森康志 | 奥田和之 | 飯田宏和 | 杉浦哲郎 | 斋藤孝典
日本红十字会和歌山医疗中心骨科手术部，日本和歌山县和歌山市小松原通4-20号，邮编640-8558
摘要
目的
快速识别骨关节感染的致病微生物对于成功治疗至关重要。BIOFIRE? FilmArray? 关节感染检测面板（JI面板）是一种全自动多重PCR检测技术，能够快速检测急性骨关节感染患者滑膜关节中的病原体及其抗菌素耐药基因。因此，本研究旨在评估JI面板在骨关节感染患者中的诊断效果。
方法
从疑似骨关节感染的患者中收集滑液样本，共分析了49名患者的55份样本，并将JI面板的结果与常规培养方法的结果进行了比较。
结果
JI面板和培养方法检测微生物的敏感性分别为55%和61%，特异性均为100%。在23名骨关节感染患者中，JI面板与培养方法的结果一致率为65%。有5份样本（22%）中培养结果呈阳性，但JI面板结果为阴性；在5份JI面板结果为阴性的样本中，有3份（13%）培养出的细菌不在JI面板的检测范围内。结合使用JI面板和培养方法时，敏感性显著提高（70% vs 55%；P = 0.008）。
结论
JI面板是一种快速自动识别致病细菌的有效技术，但由于某些病原体未被包含在检测范围内，建议将其与培养方法结合使用。
证据水平
诊断级别III引言
在原发性关节和假体关节的急性细菌感染中，及时识别和治疗至关重要。急性骨关节感染（包括假体周围感染、骨折相关感染、手术部位感染以及原发性化脓性关节炎）中，持续的生物膜形成会导致细菌对抗菌治疗的耐药性[1]。形成生物膜的细菌会转变为代谢缓慢的状态，包括可存活但无法培养的形式[2]。因此，及时识别致病微生物及其对抗菌药物的敏感性对于成功治疗至关重要。传统的诊断流程包括初步显微镜检查和培养、菌落选择与病原体鉴定以及纯度再培养。抗菌药物敏感性检测还需额外48–72小时的时间（包括数据分析）。虽然通过超声处理等技术[3][4][5][6][7]提高了培养方法的敏感性，但仍有部分临床疑似感染患者的培养结果为阴性。近年来，开发了几种分子检测技术以加速诊断并提高微生物诊断的敏感性和特异性。
聚合酶链反应（PCR）是一种快速识别特定病原体或基因的强大工具，其检测速度优于培养方法，并能检测出难以培养的病原体[8][9][10][11][12]。在快速诊断方面取得了进展，例如快速多重PCR技术可用于病原体和抗菌素耐药性（AMR）基因的检测，整个过程大约需要24小时[13]。虽然之前的基因检测方法需要专用设备和专业技能，但全自动的多重PCR检测面板BIOFIRE? FilmArray? 关节感染检测面板（JI面板）[14][15][16][17]仅需简单的仪器和试剂盒，结果可在约1小时内得出，无需专业技能。已有大量研究报道了JI面板的实用性[14][15][16][17][18]。然而，以往使用JI面板的研究缺乏涵盖所有患者的临床数据[15,18]，因此难以根据患者的临床情况准确评估检测结果。本研究通过详细评估包括JI面板阴性病例的情况，解决了这一问题。纳入临床数据后，能够更全面地评估各种临床情况。
研究设计、患者和样本
2014年1月至2024年7月期间，共有49名患者（29名女性，20名男性）在手术过程中参与了本研究。所有患者（平均年龄72.6岁；年龄范围18–91岁）均通过术中样本确诊。本研究中的非感染患者是指接受手术治疗并提供了样本用于感染检测的个体。研究期间共收集了55份滑液样本，并使用JI面板进行了回顾性分析。
微生物检测结果（JI面板和培养方法）
共收集了55份样本，其中33份来自符合感染标准的患者，22份来自无感染关节。术前，OI组的CRP水平显著高于非OI组（表2）。图1显示了研究流程。总体而言，共收集了55份样本（33例OI，22例非OI）；其中10份OI样本的培养和JI面板检测结果均为阴性。在20名患者中，有23份样本的检测结果至少有一项为阳性。
讨论
Salar-Vidal等人报告称，JI面板与培养方法在单菌感染中的一致性为69%[16]。在本研究中，JI面板与培养方法在识别细菌种类方面的一致性也为65%（图2）。假设对于65%的OI样本而言，JI面板可分别比培养方法提前49小时和99小时提供细菌种类和分子敏感性的鉴定结果[24]。
结论
总之，JI面板是一种快速自动识别致病细菌的有效技术，但由于部分病原体未被包含在其检测范围内，建议将其与培养方法结合使用。
利益冲突
作者声明与bioMérieux（法国Marcy L'Etoile）存在财务利益冲突；本研究得到了bioMérieux（法国Marcy L'Etoile）的支持，该公司提供了所需试剂。
致谢
我们感谢技术支持人员（柏原雅美和井上昭良）的帮助。本研究得到了bioMérieux（法国Marcy L'Etoile）的支持，该公司提供了所需试剂。所有数据均来自常规诊断程序。BioFire仪器和试剂购自关西医科大学医学中心基因组学实验室。日本学术振兴会的科研资助（资助编号：23K08641）
