känsligheten och specificiteten hos Kaliumhydroxidsmet och svampkultur i förhållande till klinisk bedömning vid utvärderingen av tinea Pedis: en poolad analys

Abstrakt

bakgrund. Det finns relativt få studier publicerade som undersöker känsligheten och specificiteten hos kaliumhydroxid (KOH) smet och svampkulturundersökning av tinea pedis. Mål. Att utvärdera känsligheten och specificiteten hos KOH-smet och svampkultur för att diagnostisera tinea pedis. Sätt. En poolad analys av data från fem liknande genomförda bioekvivalensstudier för svampdödande läkemedel utfördes. Data från 460 patienter inskrivna i fordonsarmarna i dessa studier med klinisk diagnos av tinea pedis som stöds av positiv svampkultur analyserades 6 veckor efter initiering av studien för att bestämma känsligheten och specificiteten hos KOH-smet och svampkultur. Resultat. Med hjälp av klinisk bedömning som guldstandard var känsligheten för KOH-smet och kultur 73,3% (95% CI: 66,3 till 79,5%) respektive 41,7% (34,6 till 49,1%). Respektive särdrag för kultur och KOH-Smet var 77,7% (72,2 till 82,5%) och 42,5% (36,6 till 48,6%). Slutsats. KOH-smet och svampkultur är kompletterande diagnostiska tester för tinea pedis, där den förra är det känsligare testet av de två, och det senare är mer specifikt.

1. Introduktion

Tinea pedis är en dermatofytinfektion i plantarfötterna eller tåbanorna som oftast orsakas av Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes och Epidermophyton floccosum . Man tror att upp till 70% av världens befolkning kommer att påverkas av tinea pedis någon gång i livet .

även om det ofta lätt diagnostiseras genom klinisk undersökning, hjälper bekräftelse av tinea pedis-infektion genom diagnostiska tester att skilja sjukdomen från andra hudförhållanden som ger en liknande klinisk bild . Två vanliga laboratoriemetoder för diagnos av tinea pedis är svampkultur och kaliumhydroxid (KOH) undersökning av hudskrapningar för svampelement. Medan vi ofta litar på KOH-smet och/eller kultur vid diagnosen tinea pedis, har känsligheten och specificiteten av dessa procedurer endast rapporterats i ett begränsat antal studier. 1993 rapporterade Miller och Hodgson en känslighet på 77% av KOH-undersökningen med kultur som en guldstandard (dvs. av 139 positiva kulturer var 107 positiva genom KOH-undersökning). Intressant, av 194 kulturnegativa exemplar, var 74 positiva genom KOH-undersökning, vilket gav en specificitet på 62% . Av dessa måste man anta att några av dessa positiva KOH-undersökningar var sanna positiva trots negativ kultur. Det vill säga skillnaden mellan svampkultur och KOH-undersökningsresultat är för stor. Därför måste man ifrågasätta giltigheten av att använda kultur som en guldstandard.

i en nyligen genomförd studie av 2 427 patienter befanns känsligheten och specificiteten för KOH-undersökning av tinea pedis vara 95,7% respektive 69,6% i förhållande till en kulturguldstandard . Intressant nog fann studien att andelen patienter som presenterade en klinisk diagnos av tinea pedis som hade hudkulturer positiva för svamp var endast 36,6%, vilket ställde en fråga om kultur är den optimala guldstandarden för att utvärdera diagnostiska tester för tinea pedis. Minst en annan studie visade liknande inkongruens mellan den kliniska diagnosen av tinea pedis och svampkultur, med mindre än en tredjedel av patienterna som uppvisar en klinisk diagnos av sjukdomen som har positiva kulturer . Exempel på hur kultur kan missa en diagnos av tinea pedis inkluderar provtagningsfel från den drabbade foten, med defekt odlingsmedium och felaktig hantering av odlingsmediet.

att upprätta en guldstandard för ett test är ibland enkelt men ibland svårt, vilket är fallet för tinea pedis. För lungcancer, till exempel, kan man jämföra lungröntgen i förhållande till en guldstandard för vävnadshistologi. Här, det finns liten fråga om att vävnadshistologi nästan enhetligt gör eller bryter diagnosen medan röntgen på bröstet kan låta dig gissa. Och faktiskt tilldelar man naturligtvis specificitet och känslighet för testet i förhållande till en guldstandard, som axiomatiskt måste ha väsentligen 100% känslighet och 100% specificitet. Med svampkultur odlar man inte alltid positiva organismer inför en sann infektion, som definieras av en möjlig guldstandard för positivt KOH-smet och kliniska bevis på infektion. En andra provtagning vid samma eller senare tidpunkt kan faktiskt avslöja en positiv kultur trots att det ursprungliga provet gav ett negativt resultat. Medan vissa kanske vill definiera svampkultur som den axiomatiska guldstandarden för KOH-examen (eftersom du kan se och speciera den exakta organismen), är det inte samma kaliber av guldstandard som, säg, tumörhistologi kan vara för en röntgenstråle i lungcancer.

dilemmaet med brist på guldstandard för tinea pedis-diagnos utgör således ett problem. I kliniken accepterar vi positivitet av kultur eller KOH-smet som en indikation på infektion, eftersom även i händelse av falskt positivt är skada från topisk behandling noll. Negativa tester kan inte avskräcka terapi på grundval av klinisk misstanke eftersom testerna är ofullkomliga, och igen är riskerna för lokal terapi noll. Om sjukdomen inte förbättrades efter en 1-veckors studie av topiska antifungaler, kan andra diagnoser, såsom plantarpsoriasis, underhållas och behandlas med, säg, en topisk steroid. Vad som händer är att behandlingen väljs utifrån en positiv klinisk diagnos, om än att kultur och KOH-utstryk kan stödja det beslutet när det är positivt. Det vill säga klinisk diagnos—om än ofullkomlig och subjektiv—är guldstandarden i praktiken.

för kliniska prövningar, som de som används för att bevisa effektivitet vid US Food and Drug Administration (FDA), skulle valet av guldstandard för att definiera infektion helst vara perfekt och objektivt—en lyx som vi inte har med en metrisk vid en tidpunkt. I det här fallet är oroen inte i ett test som förutsäger ett sant resultat utan snarare i själva resultatet. Därför definierar man för FDA-studier positivt som en trippel positiv (klinisk, KOH och kultur) och negativ som en trippel negativ .

i denna poolade analys av data från fem liknande genomförda bioekvivalensstudier för svampdödande läkemedel försöker vi fastställa känsligheten och specificiteten hos KOH och kultur vid diagnosen tinea pedis, med hjälp av klinisk bedömning som guldstandard.

2. Metoder

2.1. Studiepopulation och slutpunkter

de 484 patienterna i denna poolade analys var deltagare, randomiserade till vehikel, i fem tidigare 3-vägs, randomiserade, parallella grupp, dubbelblinda, fordonskontrollerade kliniska bioekvivalensstudier som involverade användning av test-och referenssvampmedel mot tinea pedis-infektion. Institutional review board godkännande erhölls för var och en av de fem studierna. Den tidigaste studien (studie nr 1), Nizoral (ketokonazol) grädde 2% kontra ketokonazolkräm 2%, genomfördes 2001 och involverade 292 patienter (192 aktiva och 100 fordon). Den andra studien (studie nr 2), Spectazole (econazole nitrate) cream 1% kontra econazole nitrate cream 1%, genomfördes i början av 2002 och involverade 252 patienter (165 aktiva och 87 fordon). Den tredje studien (studie #3), Lotrison (klotrimazol 1%/betametasondipropionat 0,05%) lotion kontra klotrimazol 1%/betametasondipropionat 0,05% lotion, genomfördes i slutet av 2002 och involverade 399 patienter (312 aktiva och 87 fordon). Den fjärde studien (studie #4), loprox (ciclopirox olamine) grädde 0,77% kontra ciclopirox olamine grädde 0.77%, genomfördes i början av 2003 och involverade 462 patienter (373 aktiva och 89 fordon). Den senaste studien (studie nr 5), Loprox (ciclopirox olamine) topisk suspension 0,77% jämfört med ciclopirox olamin topisk suspension 0,77%, genomfördes i slutet av 2003 och involverade 603 patienter (482 aktiva och 121 fordon). Alla studier som valts ut för denna poolade analys var likartade när det gäller studiedesign, patientegenskaper, inklusions-och uteslutningskriterier, undersökta sjukdomsenheter, behandlingsregimer och uppmätta resultatvariabler.

alla deltagare i dessa studier var antingen friska män eller icke-gravida, icke-ammande kvinnor, 18 år och äldre. Vid studiestart diagnostiserades deltagarna kliniskt av en av författarna (HY) med tinea pedis, definierad av en erytem-poäng på minst 1/3, en pruritus-poäng på minst 1/3, en skalningspoäng på minst 2/3 och en total poäng på minst 4/18. Deltagarna hade också ett positivt KOH-smet och hade en positiv kultur för Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes eller Epidermophyton floccosum före randomisering. Det var 1 524 patienter randomiserade för att få de aktiva behandlingarna och 484 för att ta emot fordonen.

subpopulationerna av intresse för denna poolade analys var patienter randomiserade till vehikelarmarna i ovan nämnda terapeutiska ekvivalensstudier. Svampkultur (positiv/negativ), KOH-smet (positiv/negativ) och klinisk effekt (närvaro/frånvaro av sjukdom) bedömningar gjordes 4 och 6 veckor efter initiering av en 4-veckors behandlingsregim. Klinisk bedömning gjordes för ett målområde på en fot med var och en av sex kliniska parametrar—erytem, skalning, fissuring, bulla—bildning, klåda och bränning-utvärderad på en 0-3-skala, var,,, och . Klinisk botemedel uppnåddes om svårighetsgrader för var och en av de sex parametrarna var 0 eller 1 med en kombinerad poäng på 2 eller mindre. Som sagt, för detta manuskript är det inte botemedel i sig som är av intresse, utan snarare klinisk bedömning (oavsett resultat) eftersom det jämförs med KOH och kulturresultat.

studiernas fordonsarmar, snarare än både fordon och aktiva armar, valdes helt enkelt för att berika andelen positiva KOH-eller kulturavläsningar i slutet av studien; men på teoretiska grunder kunde vi ha använt alla patienter. Fordonen var inte identiska mellan studierna, men de behöver inte vara. Den nuvarande analysen handlar endast om korrelationen mellan KOH eller kultur till en separat guldstandardbedömning, oavsett vilken kräm som användes i det område som utvärderas. Känslighet och specificitet är inneboende egenskaper hos ett test. Det spelar ingen roll hur sjukdomen rensade (dvs vilka krämer, om några, användes) utan snarare hur väl testet (KOH eller kultur) återspeglar det faktiska tillståndet (guldstandarden). Bedömningen är också av ett specifikt område av foten från vilket material för KOH och kultur togs. Klinisk bedömning av området i fråga, snarare än av hela foten, är av intresse eftersom vi undersöker KOH och kultur av material som tas från det specifika området.

kravet på kultur, KOH och kliniskt positiva patienter vid baslinjen var också teoretiskt främmande; det tjänade emellertid till att minska antalet kliniska falska positiva effekter på grund av nondermatophyte-tillstånd. I verkligheten beräknas känslighet och specificitet och derivatvärdena för PPV och NPV från en bedömning vid en tidpunkt. Vid den tiden definieras sanna positiva och sanna negativa genom valet av guldstandard, i detta fall klinisk bedömning. I den här venen valde vi godtyckligt sex veckor som tidpunkt för att jämföra alla studier. I teorin kunde vi ha använt fyra veckors data ensam eller kombinerat fyra och sex veckors data. Det ansågs att de sammanslagna sexveckorsuppgifterna gav en tillräcklig provstorlek för att dra slutsatser, som i bästa fall är ett värdeområde ändå.

slutligen valde vi att inte analysera kombinationen av KOH-smet och kultur i förhållande till klinisk bedömning. Permutationerna av dubbla positiva, dubbla negativa eller diskordanta par av KOH-smet och kultur i förhållande till klinisk bedömning är många. Definitionen av ett” positivt test ” är diskutabelt—det vill säga räknas bara dubbla positiva eller räknas diskordanta par (som per definition innehåller en positiv)? Definitionen påverkar resultatet av känslighet och specificitet. Det skulle finnas för många tabeller för att tillfredsställa alla läsares nyfikenheter. Syftet med detta manuskript var att utvärdera antingen KOH smear eller kultur i förhållande till en guldstandard. För rigorösa FDA-studier definieras positiv sjukdom som en positiv KOH-smet och kultur och klinisk bedömning; negativ sjukdom definieras som en negativ KOH-smet och negativ kultur och negativ klinisk bedömning.

2.2. KOH Smear and Culture Assay

Efter rengöring med isopropanolservetter togs skrapningar med ett sterilt 15-blad från områden av foten med den mest kliniskt uppenbara sjukdomen. Dessa områden var vanligtvis interdigital och skalning. Skördad skala smutsades ut på en glid och en droppe KOH 10% lösning tillsattes sedan, följt av täckglas och mild uppvärmning med lågan från en tändsticka. Under 40 x observerades provet för hyphae, arthroconidia och jäst inom 3 timmar efter beredning. Sabouraud dextros agar, Littman-Oxgall agar, och Mycosel inokulerades via steril teknik med resten av skalan på bladet efter KOH smear bereddes. Medierna inkuberades vid och rumsfuktighet. Kulturer lästes vid veckorna 1, 2 och 3. För kulturer med tillväxt gjordes en laktofenol-bomullsblå beredning. Svampar identifierades på makroskopisk (dvs färg, konsistens, tillväxthastighet, pigmentproduktion) och mikroskopisk (dvs mikrokonidier, makrokonidier, hyphala element) morfologi.

2.3. Känslighet, specificitet, positivt prediktivt värde (PPV) och negativt prediktivt värde (NPV)

med hjälp av klinisk bedömning som en guldstandard bestämdes känslighet och specificitet för KOH-smet och kultur för varje komponentstudie och för den totala kombinerade data. Före beräkning av total känslighet och specificitet utfördes ett chi-kvadrattest för heterogenitet för att bestämma om det var legitimt att samla data från de enskilda studierna . Känslighet definierades som andelen kliniskt negativa bedömningar som screenades negativt för KOH-smet eller kultur. Specificitet definierades som andelen kliniska misslyckanden som screenades positivt för KOH-smet eller kultur. Varje känslighetsuppskattning åtföljdes av exakta 95% binomiala konfidensgränser.

före beräkning av KOH-smet-och kulturkänslighet, specificitet, PPV och NPV, känslighet och specificitet som genererar tvärflikar från komponentstudierna tabeller 5(b)-5(f) utsattes för chi-kvadrattester för heterogenitet med k-1 frihetsgrader (där komponentstudier). Om chi-kvadratisk heterogenitet statistik () inte var statistiskt signifikant (), skulle det vara legitimt att samla komponentstudiedata. Värdet för kulturkänslighet, specificitet, PPV, NPV och spontan härdningshastighet var 0.233 () medan det för KOH-smutsparametrar var 7.427 (). Det var således tillåtet att beräkna känslighet och specificitet för de poolade studiedata.

2.4. Dataanalys

alla statistiska procedurer utfördes som två-tailed tester med SAS statistical package, Version 8.2. Skillnader ansågs statistiskt signifikanta om .

3. Resultat

3.1. Studiepopulation

de 484 fordonspatienterna i denna poolade analys representerade 26% av patientpopulationen i de kombinerade studierna (). Det fanns inga större skillnader med avseende på demografiska variabler mellan de patienter som randomiserades till aktiv behandling eller vehikel i någon av komponentstudierna. Studiepatienternas ålder varierade från 18 till 83 år med ett medelvärde av (SD) år (Tabell 1). Rasproportionerna var 68% kaukasiska, 10% svarta, 20% spansktalande och 2% andra (Tabell 2). Män () utgjorde 76% av denna population, medan kvinnor () utgjorde de andra 24% (tabell 3). De demografiska uppdelningarna inom komponentstudierna var för det mesta konsekventa.

3.2. Känslighet och specificitet

tjugofyra patienter eliminerades från utvärderingen på grund av ofullständig uppföljning. Bland de 460 patienterna med fullständiga data hade 294 (64%) ett negativt KOH-smet vid 6 veckor, 139 (30%) hade negativa odlingsresultat och antalet med kliniskt negativa undersökningar var 187 (41%) (Tabell 4).

med klinisk bedömning som guldstandard var känsligheten för KOH-smet och kultur 73,3% (95% CI: 66,3 till 79,5%) respektive 41,7% (34,6 till 49,1%) (Tabell 5). Skillnaden mellan KOH smear och kulturkänslighet var statistiskt signifikant (, 2-tailed Fishers exakt test). Kulturkänsligheten för komponentstudierna begränsades till ett relativt smalt intervall av 39.1 till 46.3% medan de för KOH-smeten varierade mer från 58.7 till 91.3%. Den högsta individuella kulturkänsligheten, 46, 3%, var lägre än den lägsta KOH-smutskänsligheten på 58, 7%. Respektive särdrag för kultur och KOH-Smet var 77,7% (72,2% till 82,5%) och 42,5% (36,6% till 48,6%). Skillnaden mellan kultur och KOH smear specificiteter var också statistiskt signifikant (). Kulturspecifikationerna för komponentstudierna begränsades återigen till ett smalt intervall av 71.1% till 83.3% medan de för KOH-smeten varierade mer från 20.5% till 68.7%. Den högsta individuella KOH-smetspecificiteten, 68,7%, var lägre än den lägsta kulturspecificiteten på 71,1%.

3.3. Positivt och negativt prediktivt värde

4. Diskussion

det finns 4 stora subtyper av tinea pedis: interdigital, mockasin, ulcerös och inflammatorisk. Beroende på den speciella subtypen av sjukdom som en patient presenterar, står en kliniker inför en delmängd av differentiella diagnoser att överväga, inklusive allergisk kontaktdermatit, dyshidrotisk eksem, candidiasis, psoriasis, erytrasma och keratoderma. Sannolikt som ett resultat av den breda omfattningen av denna skillnad har flera studier funnit att klinisk misstanke ensam ofta är otillräcklig för att diagnostisera tinea pedis . Faktum är att konventionell dermatologi hävdar att positiv svampkultur är nödvändig för definitiv diagnos .

vår studie undersöker känsligheten och specificiteten hos både KOH-smet och svampkultur vid bestämning av närvaro eller frånvaro av tinea pedis, med hjälp av klinisk bedömning som guldstandard. Även om det är användbart som en guldstandard för att jämföra känslighet och specificitet av KOH-smet och kultur, kan klinisk sjukdom inte betraktas som en perfekt guldstandard eftersom en mängd olika nondermatophyte-tillstånd orsakar identiska kliniska symtom. I denna studie krävde ingångskriterier positiv kultur, KOH och klinisk bedömning. Krämer som användes var placebo. Därför skulle alla kliniskt positiva patienter vid vecka 4 eller 6 sannolikt vara positiva på grund av tinea snarare än andra tillstånd. Att använda KOH-undersökning eller svampkultur som guldstandarder för diagnos är också problematisk. Det är möjligt för kulturen att vara negativ även i närvaro av aktiv sjukdom. Detta stöds av det faktum att 59 av de 460 patienter som ingick i denna studie hade negativa kulturer vid dag 28 i studien, men positiva kulturer vid Dag 42. Det är troligt att en stor del av dessa patienter hade falska negativa kulturer vid dag 28. Uppgifterna från våra studier tyder också på att 185 av 460 (40, 2%) patienter, KOH-smet och svampkulturresultat inte korrelerade vid Dag 42 i studien. Slutligen kan man överväga att använda klinisk positiv och KOH positiv som guldstandard för kultur, och klinisk positiv och kultur positiv som guldstandard för KOH. På detta sätt kan guldstandarden återspegla den faktiska närvaron eller frånvaron av sjukdom bättre än enbart klinisk bedömning.

den perfekta guldstandarden för infektion måste vara en trippelbekräftelse: positiv KOH-smet, positiv kultur och en klinisk undersökning som överensstämmer med tinea pedis. Resultaten av vår poolade analys visar att KOH-smet och svampkultur är kompletterande laboratorieundersökningar, med högre känslighet i det tidigare testet och högre specificitet i det senare.

en styrka i vår studie var att den sammanslagna analysen gjordes på data från 5 studier som delade bland dem en klinisk utredare och ett laboratorium som utför KOH-smuts och svampkulturer. Konsekvensen av resultaten mellan var och en av de 5 studierna (Tabell 4) bekräftar giltigheten av våra resultat. Att ha alla 5 studier genomförda vid samma undersökningscenter är också en potentiell svaghet i studien eftersom det blir svårare att extrapolera resultaten till andra kliniska inställningar. Detta gäller särskilt för NPV och PPV, som båda är relaterade till sjukdomsprevalens i en viss population. Det är oklart om NPV och PPV kan extrapoleras till andra regioner utan att känna till deras lokala sjukdomsprevalens. Dessutom är känslighet och specificitet bara lika bra som den som utför provet. Våra resultat uppnåddes i händerna på skickliga laboratorietekniker. Mindre erfarna observatörer förväntas ha lägre känslighet och specificitet för sina tester.

KOH smear fungerar som ett bra screeningtest för att bestämma förekomst av sjukdom, både före och i slutet av behandlingen. En svampkultur, som kan ta upp till tre veckor att bli positiv, kan fungera som ett mer specifikt bekräftande test. Kostnaderna för empirisk behandling utan antingen laboratorietest inkluderar risken att missa en alternativ diagnos och kostnaden för läkemedel som används för att behandla en obefintlig tinea-infektion. Fortfarande behandlas många misstänkta fall av tinea pedis empiriskt, antingen genom mediciner som föreskrivs av läkare eller av patienter som själv behandlar med receptfria läkemedel. Med tanke på Kohs ofullkomliga känslighet är denna strategi inte helt ogiltig; de som lägger ett högt värde på KOH kan dock fortfarande strida, och med rätta så att en alternativ diagnos kan nås snabbare i närvaro av en negativ KOH.

intressekonflikter

författarna har inga intressekonflikter att avslöja i den mån de inte kan få något material från publiceringen av detta manuskript, som genomfördes som en akademisk strävan. Barrie Levitt, MD är dock Verkställande direktör för Taro Pharmaceuticals U. S. A. (Taro USA), Inc. och en större aktieägare i moderbolaget Taro Pharmaceutical Industries, Ltd. (Taro). Jacob Levitt, VD är vice vd för Taro USA och en större aktieägare i Taro. Howard Yanofsky, MD kontrakterades av Taro USA för att utföra studierna. Arash Akhavan, MD has no conflicts to declare.

Abbreviations and Acronyms

tack till Carl Rosenberg för hjälp med de statistiska analyser som presenteras i detta manuskript. Tack vare mycology lab på Jewish General Hospital i Montreal, Kanada för att utföra KOH-undersökningarna och kulturerna. Dr. Arash Akhavan hade full tillgång till alla data i studien och tar ansvar för integriteten av data och noggrannheten i dataanalysen. Studierna som omfattar denna poolade analys finansierades 100% av Taro Pharmaceuticals U. S. A., Inc. Taro USA tillhandahöll de mediciner som användes i dessa studier.