Performance Evaluation of QMAC-dRAST Using Consecutive Positive Clinical Blood Culture Samples

Abstract

Background: Bacteremia is life-threatening to patients, with a case fatality rate of 30–40%. The QMAC-dRAST system (QuantaMatrix, Republic of Korea), which is based on time-lapse imaging technology, can generate antimicrobial susceptibility testing (AST) results earlier than conventional equipment. Here, we evaluated the performance of QMAC-dRAST for positive blood culture samples. Methods: In total, 204 isolates were collected from positive blood cultures, with 104 Gram-positive cocci (GPC) and 100 Gram-negative rods (GNR), including Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, and Acinetobacter spp. Before and after improvement of the AST algorithm, 67 GPC isolates and 72 GNR isolates were tested and their results were compared. In the final test, 37 GPC and 28 GNR were added, and the agreement rates between QMAC-dRAST and Vitek 2 were analyzed using 204 samples. To resolve discrepant AST results between two systems, broth microdilution tests were performed. Results: In the first and second tests with 67 GPC and 72 GNR, the categorical agreement (CA) between QMAC-dRAST and Vitek 2 was increased from 92.7% and 96.2% to 94.3% and 96.5% by updating the AST algorithm, respectively. For all 204 samples, the agreement rates were 94.5% and 95.4% for CA; 4.8% and 0.6% for very major errors; 2.5% and 2.0% for major errors; and 2.1% and 3.0% for minor errors. Conclusions: The QMAC-dRAST system has reliable performance and the advantage of faster AST reporting than conventional methods. This system will demonstrate more acceptable agreement rates with conventional AST systems in the future by improving AST algorithms.

배경: 균혈증은 치사율이 30-40%에 이르며 환자에게 치명적일 수 있다. 타임 랩스 촬영 기술을 기반으로 한 QMAC-dRAST 시스템(QuantaMatrix, Republic of Korea)은 기존 장비보다 신속하게 항균제 감수성 검사(antimicrobial susceptibility testing, AST) 결과를 보고할 수 있다. 본 연구에서는 양성 임상 혈액 배양 검체에 대한 QMAC-dRAST의 성능을 평가하였다. 방법: 총 204개의 균주가 양성 혈액 배양에서 수집되었고 그 중 104개가 그람양성균, 100개가 그람음성균으로, Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, 그리고 Acinetobacter spp.가 포함되었다. AST 결과 해석 알고리즘(AST 알고리즘) 개선 전후로 67개의 그람양성균과 72개의 그람음성균을 검사하였고 그 결과를 비교하였다. 최종 검사에서는 37개의 그람양성균과 28개의 그람음성균이 추가되었고, 최종적으로 204개의 균주를 이용하여 QMAC-dRAST와 Vitek 2 사이의 일치율을 분석하였다. QMAC-dRAST와 Vitek 2 사이의 불일치 AST 결과를 해결하기 위해, 미량액체배지희석법을 시행하였다. 결과: 그람양성균 67개와 그람음성균 72개를 이용한 1, 2차 시험에서 AST 알고리즘을 개선한 결과, QMAC-dRAST와 Vitek 2의 categorical agreement가 각각 92.7%, 96.2%에서 94.3%, 96.5%로 증가하였다. 204개의 모든 균주 대상으로는 각각 94.5%, 95.4%의 categorical agreement와, 4.8%, 0.6%의 very major error와, 2.5%, 2.0%의 major error가 관찰되었으며, minor error는 2.1%, 3.0%로 나타났다. 결론: QMAC-dRAST 시스템은 신뢰할 만한 성능과 기존 방법보다 빨리 AST 결과를 보고할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이 시스템은 향후 AST 알고리즘을 추가적으로 개선하여 기존 AST 시스템과 더욱 높은 일치율을 보여줄 것이다.