Procédures de prélèvement d’échantillons d’expectorations induits chez les enfants

Dans la plupart des cas, les expectorations ne sont pas systématiquement collectées pour le diagnostic microbiologique des enfants souffrant de maladies respiratoires inférieures. Pour évaluer s’il est possible et utile de recueillir les expectorations dans l’étude PERCH, nous avons examiné la littérature sur les procédures d’expectoration induite. ont été compilés à partir de rapports publiés et d’experts sur les maladies respiratoires et examinés par un groupe consultatif externe pour recommandation dans l’étude PERCH. Le groupe consultatif a comparé les protocoles: a suivi une technique de nébulisation avec une solution saline hypertonique et une technique de massage thoracique ou abdominal. Les systèmes d’évaluation de la qualité des échantillons ont été évalués. Le prélèvement d’expectorations chez des enfants souffrant de maladies des voies respiratoires inférieures est réalisable dans le monde entier. Un groupe consultatif externe a recommandé de prélever des expectorations chez des enfants hospitalisés pour une pneumonie sévère et très sévère. dy à condition qu’aucune contre-indication n’existe PERCH a choisi la technique de nébulisation à l’aide de solution saline hypertonique

L’étude PERCH vise à déterminer l’étiologie de la pneumonie infantile dans une étude cas-témoins multisites grâce à l’utilisation d’outils de détection moléculaire innovants pour les pathogènes responsables de la pneumonie. En préparation de l’étude, l’équipe PERCH a examiné les méthodes de collecte Échantillons des voies respiratoires inférieures pour le diagnostic microbiologique de la pneumonie, y compris lavage broncho-alvéolaire, lavage alvéolaire non bronchoscopique, aspiration pulmonaire, induction des expectorations et biopsie pulmonaire post-mortem Les considérations les plus importantes dans le choix de la technique pour l’étude PERCH ont été le rendement diagnostique, l’exactitude En plus de la revue de la littérature, nous avons interrogé des experts cliniques ayant une expérience de l’induction des expectorations chez les enfants Cet article décrit les résultats de ces évaluations En consultation avec les méthodes de pneumonie PERCH Grou de travail p PMWG , nous avons sélectionné l’induction des expectorations en utilisant la nébulisation avec une solution saline hypertonique comme méthode de collecte des expectorations pour l’étude PERCH

Méthodes

Contexte sur l’induction des expectorations

Chez les adultes atteints de pneumonie, environ% peuvent produire un échantillon d’expectoration adéquat pour l’évaluation microbiologique L’examen microbiologique des expectorations est essentiel au diagnostic de la tuberculose pulmonaire et de Pneumocystis jirovecii. pneumonie Bien que la sensibilité de l’examen des expectorations ait été rapportée à>% pour la détection des bactéries pathogènes chez les adultes atteints de pneumonie , les résultats peuvent être affectés par l’utilisation d’antibiotiques avant la collecte des échantillons. distinguer les bactéries infectantes des bactéries colonisatrices Malgré les avantages de la collecte des expectorations chez les adultes, il n’est généralement pas possible de recueillir les expectorations des nourrissons et des enfants pour diverses raisons. Les enfants éprouvent des difficultés à produire des expectorations suffisantes et ont tendance à avaler le sp Par rapport aux expectorations des adultes, les expectorations des enfants sont plus susceptibles de devenir contaminées par des bactéries colonisatrices telles que Streptococcus pneumoniae et Haemophilus influenzae lors de la collecte des expectorations. La prévalence du portage de S pneumoniae est de% -% chez les adultes contre enfants âgés de & lt; années, et la prévalence de portage de H influenzae est de% chez les adultes par rapport à% chez les enfants âgés de & lt; ans Bien que la production spontanée et l’expectoration des expectorations soient réalisables pour les adultes, les enfants ont besoin d’une expectoration. La technique d’induction des expectorations a été développée à la fin des années pour le diagnostic de pneumonie à P. jirovecii chez les adultes immunodéprimés. Les patients sont ensuite encouragés à tousser et à expectorer les expectorations. L’induction du spum est également devenue la méthode standard de prélèvement des échantillons pour l’étude des infections à Mycobacterium tuberculosis , P jirovecii et Cryptosporidium respiratoire parmi les immunodéprimés. enfants Bien que les expectorations ne soient généralement pas utilisées pour le diagnostic bactériologique de la pneumonie chez les enfants immunocompétents, des isolats de H influenzae, Staphylococcus aureus et S pneumoniae ont été identifiés dans les expectorations Similaire à celui des adultes. M tuberculose chez les enfants est salut L’induction des expectorations est également couramment utilisée dans la prise en charge des troubles inflammatoires pulmonaires chroniques chez les enfants, tels que la fibrose kystique et l’asthme L’induction des expectorations est considérée comme une procédure sûre et tolérable chez les enfants asthmatiques avec des effets indésirables transitoires minimes ou mineurs, tels que le mal de gorge ou une diminution du volume expiré forcé Parmi les enfants asthmatiques & gt; Les crachats induits sont utilisés pour étudier les maladies des voies respiratoires inférieures acquises en milieu communautaire chez les nourrissons et les enfants de certains sites cliniques algodystrophie. et les pathogènes viraux qui peuvent être détectés dans les expectorations des enfants atteints d’une infection des voies respiratoires inférieures est inconnu Le principal avantage de ce spécimen est qu’il provient directement du site d’infection et, en dehors de la contamination, indique la flore microbiologique dans la zone poumon

Enquête sur les procédures d’induction des expectorations

Nous avons effectué une revue de la littérature et administré un sondage en ligne aux chercheurs sur la pneumonie afin d’identifier les techniques d’investigation de l’étiologie de la pneumonie chez les enfants et de tirer parti des connaissances préexistantes sur la collecte des échantillons. Parmi les groupes de recherche, nous avons obtenu des publications, protocoles, vidéos ou procédures opératoires standard SOPs sur la collecte des expectorations chez les enfants Les objectifs de l’étude étaient de comprendre l’éventail des techniques de collecte des expectorations et des étapes d’induction des expectorations. Les détails que nous avons comparés entre les protocoles et les procédures opératoires normalisées étaient le groupe d’âge cible, le diagnostic clinique, les contre-indications, la méthode de collecte, la méthode de prélèvement et l’expectoration. taux de réussite de la procédure, spu Nous avons présenté les résultats de cet examen à un groupe externe d’experts en recherche sur les maladies respiratoires – le PMWG -et les a invités à guider les décisions sur la conception de l’étude PERCH

Résumé des procédures d’induction des expectorations

Examen des procédures de collecte des expectorations

Parmi les procédures identifiées, ont été décrites dans la littérature médicale [,,], tandis que les autres ont été décrites dans des documents de SOP de groupes de recherche Les procédures d’expectoration induite sont résumées et comparées dans le Tableau supplémentaire. solution saline par nébuliseur, percussion thoracique, vibration ou respiration active effectuée par un technicien qualifié, et prélèvement d’échantillons après expectoration spontanée ou aspiration du naso-oropharynx Une technique de nébulisation a été utilisée par les groupes Johannesburg, Afrique du Sud; Le Cap, Afrique du Sud; Kilifi, Kenya; Nouméa, Nouvelle-Calédonie, et Clamart / Paris, France Dans cette technique, un kinésithérapeute a massé la poitrine et la région abdominale du patient pour accélérer le flux expiratoire et induire la toux et la production de crachats L’expectoration a ensuite été recueillie par aspiration à travers l’oropharynx Bailleux et Lopes a étudié la technique de massage principalement pour déterminer le bénéfice thérapeutique de la procédure sur les enfants & lt; années avec bronchiolite

Sécurité de l’induction des expectorations

Cependant, les méthodes d’échantillonnage telles que la bronchoscopie sont invasives, peuvent exacerber l’inflammation des voies respiratoires inférieures , nécessiter une anesthésie ou une sédation, et sont coûteuses et longues à effectuer. l’induction est moins invasive, répétable et peu coûteuse et, si elle est bien exécutée, permet l’échantillonnage direct des voies respiratoires inférieures. Les événements indésirables non évités sont anticipés par l’induction des expectorations chez les enfants et comprennent un mal de gorge et une légère baisse transitoire de la saturation en oxygène. sécurité de l’induction des expectorations chez les patients pédiatriques – années d’âge avec une gamme de sévérités d’asthme Bronchospasme modéré, qui s’est résolu avec l’administration bronchodilatateur inhalé, chez les enfants% En préparation de l’étude PERCH, qui enrôle les enfants & lt; Les deux études ont évalué l’induction des expectorations chez les patients pédiatriques présentant une pneumonie sévère ou très sévère. Les deux études ont évalué l’induction des expectorations chez des patients pédiatriques présentant une pneumonie sévère ou très sévère. Dans & gt; procédures réalisées chez des enfants atteints de pneumonie sévère admis à l’hôpital du district de Kilifi au Kenya, seul un événement indésirable grave est survenu chez un enfant souffrant d’un trouble épileptique connu ayant eu une brève convulsion lors de l’administration de solution saline hypertonique; la procédure a été arrêtée et l’enfant s’est rétabli sans séquelles; L Hammitt, données non publiées Parmi les enfants inclus dans l’étude pilote en Nouvelle-Calédonie, aucun n’a eu un effet indésirable suffisamment sévère pour nécessiter une augmentation de l’oxygénothérapie ou de la nébulisation ou qui a conduit à l’arrêt de la procédure. la technique de massage chez les enfants atteints de pneumonie en utilisant les mesures de résultats suivantes: chute de la saturation en oxygène, malaise ou inconscience, aggravation de l’état, vomissements et hypotonie La technique de massage a été bien tolérée et non associée à un événement indésirable chez les enfants étudiés. l’état d’origine a été observé

Systèmes de qualité-classement des échantillons

Le troisième objectif de l’examen du protocole était d’évaluer la qualité des échantillons d’expectoration obtenus chez les enfants et de déterminer si des systèmes de calibrage utilisant des expectorations d’adultes pouvaient être appliqués à des échantillons d’enfants. Nous avons examiné des systèmes tels que ceux conçus par Bartlett ou Murray. Washington , qui ont été développés pour différencier les spécimens basés sur les constituants cellulaires, les cellules de pus indiquant un échantillon de la source de l’inflammation, et les cellules épithéliales salivaires indiquant que l’échantillon était largement salivaire. reproductibilité; De plus, il existe peu d’études sur les évaluations de la qualité des expectorations chez les enfants. Parmi les enfants hospitalisés avec une pneumonie en Finlande, un échantillon d’expectoration induite de bonne qualité a été obtenu en%. des enfants âgés de un mois à des années hospitalisés avec une pneumonie à l’hôpital du district de Kilifi au Kenya, un échantillon de bonne qualité a été obtenu en% des enfants; mois d’âge et% d’enfants – mois d’âge, ce qui suggère qu’il est possible d’obtenir un échantillon de bonne qualité même chez les jeunes enfants L Hammitt, données non publiées Les scores de qualité des expectorations peuvent être optimisés en sélectionnant des parties d’un échantillon. Notamment, la tuberculose, la plupart des champignons, les espèces de Legionella et les virus n’induisent pas de leucocytes dans les expectorations et la qualité de l’échantillon peut être mieux évaluée en évaluant le nombre de cellules épithéliales squameuses. par champ de faible puissance un marqueur d’une contamination salivaire de l’échantillon

Crachat pour l’étiologie de la pneumonie

Parmi les protocoles d’expectoration induite que nous avons examinés, une variété de bactéries et de virus ont été évalués et détectés par des méthodes de laboratoire. En général, la culture a été utilisée pour l’isolement bactérien, tandis que les méthodes de détection Les virus respiratoires ont été détectés plus fréquemment à partir des expectorations par rapport aux bactéries en Nouvelle-Calédonie% vs% et au Kenya% vs% pas en Finlande% vs% [,,,] En Finlande et au Kenya, S pneumoniae étaient respectivement les% et% de bactéries les plus fréquemment isolées, alors que Mycoplasma pneumoniae était le plus souvent détecté en Nouvelle-Calédonie%; Par exemple, la détection de S pneumoniae dans l’étude finlandaise a été renforcée par l’utilisation de la réaction en chaîne de la polymérase. D’autres bactéries courantes dans toutes les études comprennent Moraxella catarrhalis% -% et H influenzae% -%. études, un ensemble commun de virus respiratoires ont été détectés à partir des expectorations, bien que l’importance de ces virus diffère selon le site Rhinovirus et les espèces de virus respiratoire syncytial ont été parmi les virus les plus fréquemment détectés en Finlande, au Kenya et en Nouvelle-Calédonie.

CONCLUSIONS

Sélection de la procédure d’induction de l’expectoration pour PERCH

À l’aide des données résumées ci-dessus et de leur propre expérience, les membres du GTPM ont examiné les questions suivantes: Les expectorations pourraient-elles servir d’échantillon pour déterminer l’étiologie de la pneumonie chez les enfants? Quelles sont les contre-indications pour la collecte des expectorations? Ainsi, quelle procédure de collecte des expectorations permettrait d’optimiser les objectifs de l’étude d’étiologie?

Décision sur l’utilisation des expectorations dans PERCH

Le lavage broncho-alvéolaire n’a pas pu être universellement appliqué sur tous les sites d’étude PERCH en raison d’un manque de personnel technique sur chaque site d’étude pour effectuer la procédure et la procédure haute. Bien qu’ils ne soient pas systématiquement prélevés chez des enfants atteints de pneumonie, les prélèvements pulmonaires sont prélevés directement dans la zone infectée du poumon, ce qui en fait un échantillon idéal pour déterminer l’étiologie de la pneumonie. événements indésirables et serait acceptable comme outil de recherche seulement dans les sites où le bénéfice diagnostique pour chaque enfant était considéré comme supérieur à l’ampleur de ce risque. Similaire à un prélèvement pulmonaire, une biopsie pulmonaire est prélevée à la source de l’infection mais sera recueillie. seulement d’une petite minorité de patients atteints de pneumonie qui meurent; Les échantillons de biopsie pulmonaire ne sont pas représentatifs de tous les participants à l’étude PERCH. Bien que les expectorations induites aient un rôle établi dans les domaines de pratique clinique, elles proviennent surtout d’enfants plus âgés ou de personnes infectées par le VIH. Les chercheurs ont également déterminé que les expectorations induites étaient tout aussi utiles pour déterminer l’étiologie de la pneumonie chez les enfants séronégatifs et séropositifs . En recueillant les expectorations de tous les enfants, l’étude PERCH permettra d’obtenir une évaluation impartiale du rôle de ces agents pathogènes dans l’étiologie de la pneumonie et permettra une évaluation de l’utilité clinique du PPTP. de la technique pour une grande variété de pathogènes en utilisant un diagnostic classique et moléculaire Les expectorations seront examinées par réaction en chaîne par polymérase multiplex, coloration de Gram, culture, coloration des espèces de Mycobacterium et culture mycobactérienne. L’utilisation de la microscopie avant l’administration d’antibiotiques en culture dans les heures suivant le traitement antibiotique a produit des diagnostics très sensibles de S pneumoniae. Le PMWG a également recommandé que, dans la mesure du possible, des échantillons d’expectoration soient collectés à différents moments afin d’augmenter la sensibilité diagnostique pour les agents pathogènes tels que la tuberculose M. Cette recommandation est étayée par une étude sur les enfants soupçonnés de M infection tuberculeuse dans laquelle% -% des enfants ayant eu des prélèvements gastriques consécutifs du matin ont été testés positifs à la tuberculose M. Les tests de laboratoire sur le second échantillon d’expectoration induite seront limités à la coloration et à la culture de M tuberculosis et P jirovecii

Décision sur les contre-indications de la collecte des expectorations

Ils ont recommandé que les contre-indications suivantes empêchent ou retardent le prélèvement d’expectorations induites: saturation en oxygène de%% malgré un apport supplémentaire. oxygénothérapie, incapacité à protéger les voies respiratoires, bronchospasme sévère, crise de maladie chez un enfant souffrant d’un trouble épileptique connu, ou désignation inappropriée par le clinicien pour une autre raison, par exemple, traumatisme médial Après exclusion ou résolution de ces affections, l’induction de l’expectoration peut être Étant donné que la plupart des enfants bénéficieront d’un traitement antibiotique recommandé par l’Organisation mondiale de la Santé, la procédure pourrait être limitée aux enfants qui échouent au traitement ou à ceux qui risquent d’échouer parce qu’ils souffrent d’un jirovecii ou Mycobacterium Infection L’échantillonnage discriminatoire peut conduire à des conclusions qui ne sont que l’accomplissement des préjugés existants. Idéalement, tous les enfants devraient être examinés de manière cohérente. Accorder du poids à cette seconde considération et reconnaître le bon dossier de sécurité de la procédure, l’équipe PERCH. , en collaboration avec le GTPM, a décidé de procéder à l’induction des expectorations pour tous les enfants atteints de maladies des voies respiratoires inférieures participant à l’étude, peu importe la gravité de la maladie, à moins d’une contre-indication clinique

Décision sur le système de notation de qualité

Le PMWG a souligné l’importance d’évaluer les mesures de qualité des échantillons, mais aucun système de qualité spécifique n’a été recommandé. L’étude PERCH va collecter les mesures de la qualité des expectorations (nombre de cellules épithéliales et leucocytes, description du mucus) associations entre les différentes mesures de la qualité des expectorations et le rendement diagnostique Les échantillons d’expectoration recueillis dans PERCH seront tous testés pour l’étiologie microbiologique indépendamment de leurs scores sur des mesures standard de qualité, par exemple, Bartlett ou Murray et Washington

Décision sur la technique d’induction des expectorations

Le PMWG a examiné les techniques d’induction des crachats – la technique de nébulisation et la technique de massage – et déterminé que la technique de massage nécessitait une formation spécialisée supplémentaire sans offrir aucun avantage sur la qualité des échantillons ou le rendement diagnostique. Étant donné que la collecte de l’échantillon d’expectoration implique l’insertion d’un cathéter dans les voies respiratoires supérieures, les résultats des cultures bactériennes et des tests de détection des acides nucléiques nécessitent une interprétation prudente pour différencier les preuves de la colonisation de l’appareil respiratoire. Le poids donné aux résultats d’expectorations induites sera déterminé par la qualité de l’échantillon, la concordance des différents tests au sein de l’échantillon et la concordance entre les résultats des expectorations induites et celles des expectorations induites. à partir d’autres spécimens, y compris des cultures de sang et d’aspiration pulmonaire, et des tests de détection d’acides nucléiques d’échantillons du nasopharynx et de l’oropharynx PERCH microbiologistes développeront des algorithmes pour interpréter les résultats d’expectorations induites; Des comparaisons entre les résultats appariés sur les échantillons des voies respiratoires supérieures et inférieures seront établies sur la base de preuves qu’un échantillon d’expectoration de haute qualité peut être prélevé chez la plupart des enfants hospitalisés avec pneumonie, et sur la recommandation d’un groupe d’experts. L’étude utilisera les expectorations induites dans l’évaluation étiologique de la pneumonie, tout en continuant à surveiller la sécurité de la procédure. En comparant les cultures d’expectorations et les résultats de détection des acides nucléiques avec les résultats d’autres échantillons, nous déterminerons la valeur de la procédure. pneumonie à la fois au niveau épidémiologique et au niveau du patient individuel

Remarques

Remerciements

Nous offrons notre gratitude aux membres du PMWG pour leur temps et leur expertise en prêt pour aider l’équipe d’étude PERCH à prendre ces décisions importantes. Nous tenons également à remercier les parents et les enfants de Kilifi, Kenya et Nouvelle-Calédonie qui ont contribué aux études pilotes ont pris des décisions guidées pour l’étude PERCH Cet article est publié avec l’autorisation du directeur du Kenya Medical Research Institute

Aide financière

Ce travail a été soutenu par une subvention de The Bill & amp; Fondation Melinda Gates au Centre international d’accès aux vaccins, au Département de santé internationale, à l’École de santé publique Johns Hopkins Bloomberg et à la bourse Wellcome Trust of Great Britain de JA G S

Supplément de parrainage

Cet article a été publié dans le cadre d’un supplément intitulé «Pneumonia Etiology Research for Child Health», parrainé par une subvention de The Bill & amp; Fondation Melinda Gates au projet PERCH de l’école de santé publique Johns Hopkins Bloomberg, Baltimore, Maryland

Conflits d’intérêts potentiels

Tous les auteurs: Aucun conflit rapporté Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Conflits que les éditeurs considèrent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués