Kan kültüründen matriks destekli lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş süresi kütle spektrometrisi (MALDI-TOF MS) ile direkt hızlı tanımlama
Direct rapid identification of blood cultures by matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)
Yazar: HAZAN ZENGİN CANALP
Danışman: DOÇ. DR. BANU BAYRAKTAR
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Şişli Hamidiye Etfal Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bakteri kültürü = Bacteria culture ; Kan kültürü = Blood culture ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Sepsis = Sepsis ; Teşhis = Diagnosis

Özet:
Amaç: Kan dolaşımı enfeksiyonlarında etkenin hızlı tanımlanması, hasta tedavi yönetiminde kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada pozitif kan kültürü şişesinden direkt MALDI-TOF MS ile hızlı tanımlamanın uygulanabilirliği, doğruluğu ve kısa inkübasyon süreli rutin tanımlamaya göre sonuç verme süresine olan katkısının ortaya koyulması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntemler: Çalışmaya BACTEC FX (Becton Dickinson) sistemiyle pozitif sinyal alınan 328 kan kültürü dahil edildi. Her hasta için eş zamanlı alınan kan örneklerinden yalnızca ilk üreme olan şişe çalışmaya alındı. Tüm örneklerden Gram boyama, koyun kanlı agar (KKA) ve çikolata agara ekim yapıldı. Kısa inkübasyon süreli rutin yöntemde agar plaklarda görülen üremeler; hızlı yöntemde ise kan kültürü şişelerinden serum seperatör tüp (BD Vacutainer SSTII Advance) kullanılarak hazırlanan pelletler MALDI Biotyper (Bruker Daltonics) ile tanımlandı. Hızlı tanımlama sonuçlarının rutin ile uyumu değerlendirildi. Hızlı ve rutin yöntemle elde edilen sonuç verme süreleri karşılaştırıldı.
Bulgular: Kısa inkübasyon süreli rutin yöntemle tüm izolatlar tür düzeyinde doğru olarak tanımlandı. Hızlı tanımlama yöntemiyle 310 monomikrobiyal örneğin 295'inde (%95.2) sonuç elde edilirken; 15'inde (%4.8) sonuç elde edilemedi. 295 örnekten; 289'u (%97.9) tür düzeyinde doğru, 4'ü (%1.4) cins düzeyinde doğru, 2'si (%0.7) yanlış tanımlandı. Hızlı tanımlamada 1.2, 1.3, 1.4 ve 1.5 skor eşik değerlerinde tür düzeyinde doğru tanımlama oranları sırasıyla; %97.9, %98.9, %99.3 ve %100 olarak bulundu. Gündüz sinyal grubunda ortalama sonuç verme süresi, hızlı tanımlamada (Ort:2.86; %95 GA:2.65-3.07) rutin tanımlamaya (Ort:19.49; %95 GA: 18.08-20.89) göre istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük tespit edildi (p<0.001).
Sonuç: Çalışmamızda ek donanım gerektirmeyen ve kolay uygulanan hızlı tanımlama yöntemiyle, %93.2 oranında tür düzeyinde doğru sonuçlar alınmıştır. Hızlı tanımlama ile gündüz sinyal grubunda ortalama sonuç verme süresi, kısa inkübasyon süreli rutin tanımlamaya göre 16.6 saat kadar kısaltılmıştır. Bu yöntemle sonuç verme süresinin iyileştirilmesinin hasta yönetimine olumlu katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Aim: Rapid pathogen identification in bloodstream infections is critical in the management of patients' treatment. This study investigates the accuracy and feasibility of direct identification from positive blood cultures by MALDI-TOF MS and its impact on the turnaround time compared to the short-term incubation routine identification method.
Materials and Methods: We included 328 positive blood cultures worked on BACTEC FX (Becton Dickinson) system in this study. Only the first positive signaling bottle of the blood samples taken simultaneously for each patient was taken to the study. Gram staining, subcultures on blood agar and chocolate agar were performed from all samples. Pellets prepared from the blood culture medium using a serum separator tube (BD Vacutainer SSTII Advance) in the rapid method; and growing colonies on agar plates in the short-term incubation routine method were identified with MALDI Biotyper (Bruker Daltonics). Concordance of rapid identification results with routine was evaluated. The turnaround time for rapid and routine identification was compared.
Results: All isolates were correctly identified at the species level by the routine method. Of the 310 monomicrobial samples, 295 (95.2%) could give a result with the rapid identification method; 15 (4.8%) could not. Of 295 samples, 289 (97.9%) were identified correctly at the species level; 4(1.4%) were at the genus level and 2(0.7%) were misidentified. In rapid identification; at 1.2, 1.3, 1.4 and 1.5 score cut-off values, rates of correct identifications at species level were 97.9%, 98.9%, 99.3% and 100% respectively. The mean turnaround time in the daytime signal group was significantly lower (p<0.001) in rapid identification (Mean: 2.86; 95% CI: 2.65-3.07) comparing to routine identification (Mean: 19.49; 95% CI: 18.08-20.89).
Conclusion: In our study, with the rapid identification method that does not require any additional equipment and is easy to apply, 93.2% of correct identification results were obtained at the species level. In the daytime signal group, the mean turnaround time was shortened by 16.6 hours with a rapid method comparing to the routine method. We concluded turnaround time was remarkably improved by a rapid identification method that might contribute positively to patient management.