Mémoires Année : 2021

Automated reading of RAST results using laboratory automation and ReadABrowser(TM) software

Évaluation des performances d’un protocole automatisé de détermination rapide de la sensibilité aux antibiotiques (DRSA) à partir d’hémocultures positives

Résumé

Introduction: Bloodstream infections (BSI) are the leading cause of sepsis, which is associated with an important morbi-mortality. Its prognosis is correlated with its rapid identification and introduction of appropriate antimicrobial therapy. The gold standard for BSI diagnostic is blood culture. Recently, EUCAST proposed the Rapid Antibiotic Susceptibility Testing (RAST) methodology from positive blood culture with zone diameter breakpoints defined after short incubation times (4h, 6h and 8h) for the rapid management of bloodstream infections. However, this protocol requires precise reading times (plus or minus 5 minutes) making it difficult to implement in a manual routine workflow. Solution can be brought by BD KIESTRATM laboratory automation and ReadACompact™ incubators. It allows automated reading of AST plates at precise time points and zone diameter measurement on the digital pictures of AST disk diffusion plates using ReadABrowser™ software. Methods: We evaluated the performances of automated RAST compared to standard AST on all overnight positive blood cultures from July 2020 to February 2021. Species was identified by MALDI-TOF mass spectrometry performed on the pellet of 1 mL of positive blood culture using an in-house protocol. If the species identified was one of the eight species for which RAST breakpoints are defined, we performed manual and BD InoqulA™ automated plating of Mueller-Hinton agar medium and added antibiotic panels following RAST methodology. An automated picture of the plate was taken after 4h, 6h and 8h of incubation and inhibition diameters were adjusted manually using ReadABrowser™ software. If the inhibition zone was readable, the strains were categorized as S/ATU/R according to EUCAST RAST breakpoints (v2.1). Results: Readability was 94.8%, 98.2% and 99.9% for E. coli (65 strains) with automated plating and 70.5%, 94.9% and 99.4% for S. aureus (39 strains) after 4h, 6h and 8h respectively using manual plating. Cefotaxime, ceftazidime, carbapenems, fluoroquinolones and cotrimoxazole displayed categorical agreement >95% after 6h of incubation for E. coli. while piperacillin-tazobactam and tobramycin were frequently classified in ATU. After 6h of incubation, error rates were >5% for ceftolozane-tazobactam (7.9%) and for piperacillin-tazobactam (15.0%). Regarding S. aureus, methicillin, gentamicin and fluroquinolones displayed categorical agreement >95% also after 6h of incubation. Unacceptable ATU rate was evidenced for clindamycin (32.4%) even though no error were described. Conclusion: Automated RAST evidenced promising performances after reduced incubation time (6h). Moreover, it could provide guidance to antimicrobial therapy during the same day of BC positivity.
Introduction : Le sepsis est une importante cause de morbidité et de mortalité même dans les pays industrialisés. Celui-ci est principalement causé par les bactériémies et son pronostic est corrélé à l’initiation précoce d’une antibiothérapie adaptée. L’hémoculture reste à ce jour le gold standard pour le diagnostic de bactériémie. Pour accélérer la prise en charge thérapeutique des bactériémies, l’EUCAST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing – comité de l’antibiogramme Européen) a proposé un protocole de détermination rapide de la sensibilité aux antibiotiques (DRSA) appelé RAST (Rapid Antimicrobial Susceptibility Testing) directement à partir d’un flacon positif d’hémoculture. Cette méthodologie est basée sur l’antibiogramme par diffusion en milieu gélosé avec des diamètres critiques adaptés à des temps d’incubation courts (4h, 6h et 8h). Cependant, le RAST requiert de la rigueur quant au respect des temps de lecture avec une fenêtre étroite autour de chaque échéance (plus ou moins 5 minutes), délais difficilement applicables dans la routine d’un laboratoire. Néanmoins, l’automatisation apporte une solution à cet écueil. Grâce à son incubateur ReadACompact™ et son logiciel ReadABrowser™, la chaîne BD Kiestra™ permet la lecture automatisée de gélose d’antibiogramme à des temps précis avec la mesure de zones d’inhibition sur images digitales. Méthode : Nous avons évalué les performances, par rapport aux méthodes conventionnelles, d’un protocole automatisé de RAST sur les hémocultures positives entre juillet 2020 et février 2021. Une identification rapide sur culot bactérien issu de l’hémoculture positive était réalisée préalablement grâce à un protocole maison basé sur la spectrométrie de masse de type MALDI-TOF. Deux méthodes d’ensemencement de la gélose ont été évaluées, l’une manuelle, l’autre automatisée (BD InoqulA™) et les disques d’antibiotique étaient appliqués selon des panels spécifiques d’espèce. La gélose était incubée dans le ReadACompact™ et des photos étaient automatiquement prises à 4, 6 et 8h. Les zones d’inhibition lisibles étaient mesurées sur les images du ReadABrowser™ et la souche était catégorisée S/I/R ou ZIT selon les diamètres critiques de l’EUCAST (v2.1). Résultats: Pour les souches d’E. coli (65) la lecture était possible dans 94,8%, 98,2% et 99,9% des cas à 4h, 6h et 8h, respectivement après encensement automatisé. Quant aux souches de S. aureus (39), les taux de lecture avec la méthode d’ensemencement manuelle étaient de 70,5%, 94,9% et 99,4% après 4h, 6h et 8h, respectivement. Les taux de concordance de catégorisation pour E. coli étaient supérieurs à 90% voire à 95% vis-à-vis de plusieurs antibiotiques (céfotaxime, ceftazidime, carbapénèmes, fluoroquinolones et cotrimoxazole) et ce dès 6h. Pour S. aureus, la détermination de la sensibilité à la méticilline, à la gentamicine et aux fluoroquinolones était également fiable avec des taux de concordance supérieurs à 95% toujours à 6h. Conclusion : le RAST automatisé montre des performances prometteuses pour des temps de lecture à 6h pour E. coli et pour S. aureus. Ceci pourrait permettre une adaptation thérapeutique le même jour que celui de la positivité du flacon d’hémoculture.
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Citer

Lionnel Bulin. Évaluation des performances d’un protocole automatisé de détermination rapide de la sensibilité aux antibiotiques (DRSA) à partir d’hémocultures positives. Médecine humaine et pathologie. 2021. ⟨dumas-03898842⟩
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