Перипротезная инфекция (ППИ): классификация, диагностика, как лечить?

С ростом числа первичных артропластик крупных суставов увеличивается и количество пациентов с инфекционными осложнениями после этих операций.

28-01-23

Тотальное эндопротезирование — широко распространенный метод лечения патологии суставов.

В мире количество таких операций составляет более 1,5 млн в год, и этот показатель неуклонно растет: ожидается, что к 2025 году он достигнет 2,1 млн, а к 2030 году — 4,4 млн. 

Здравоохранение в РФ следует общемировым тенденциям.

В 2015 году в России выполнено 101665 артропластик суставов, из них 61224 (60,2%) — эндопротезирований тазобедренного сустава, 37 372 (36,8%) — коленного сустава и 3069 (3,1%) — других суставов.

С ростом числа первичных артропластик крупных суставов увеличивается и количество пациентов с инфекционными осложнениями после этих операций.

По данным российских авторов, частота ревизий тазобедренного сустава составляет 16,6% от всех первичных артропластик этого сусгава, причем на долю инфекции приходится 50,3%.

Перипротезная инфекция замедляет процесс реабилитации пациентов после ревизионных вмешательств предшествующие нарушения статодинамической функции конечности: гипотрофия и рубцовые изменения мышц, контрактуры суставов, вторичные сосудистые изменения. Также увеличенный объем вмешательства при ревизионном эндопротезировании может препятствовать быстрому восстановлению пациента в результате кровопотери и снижения уровня белка.

Самое важное это своевременная и правильная диагностика инфекции после операции эндопротезирования с выявлением возбудителя. 

При наличии болевого синдрома после эндопротезирования тазобедренного сустава первым делом необходимо исключить именно перипротезную инфекцию, и ее вовремя проведенная диагностика увеличивает шансы на благоприятный исход лечения.

В настоящее время диагностика инфекции оперированного сустава вызывает немало сложностей изза ранее использованных современных антибиотиков широкого спектра, низковирулентной флоры и часто нетипичного течения воспалительного процесса.

Возбудители 

Ведущие возбудители инфекции протезированного сустава — Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis. 

В 8-10%случаев возбудителями перипротезной инфекции могут быть Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Proteus spp., Enterobacter spp., Adnetobacter spp. 

Полимикробная инфекция — причина инфекции протезированного сустава 16-32% случаев. 

К проблемным микробам относят рифампицинустойчивые стафилококки, фторхинолон-устойчивые грамотрицательные бактерии и грибы Candida.

Симптомы и признаки

Самый частый симптом инфекционного процесса в области эндопротеза — боль, от которой страдают свыше 90% пациентов.

Источником болевых ощущений может быть и ряд неинфекционных причин, таких как асептическая нестабильность, неточное позиционирование компонентов эндопротеза, артрофиброз, аллергические реакции и др. 

Важны время, прошедшее с момента проведения первичной операции до появления болевого синдрома, особенности заживления раны, длительность поспеоперационной лихорадки, характеристика антибиотикопрофилактики либо антибиотикотерапии в послеоперационном периоде. 

Характер болевого синдрома: ночные или нагрузочные, пульсирующие, наличие иррадиации. 

• При осмотре - отечности, видимое укорочение, контрактуры, уменьшение амплитуды активного и пассивного движения в суставе. 
• Локально - отечность, гиперемия области рубца, наличие свища, наличие или расхождение краев раны. 
• Пальпаторно - определяют болезненность и флуктуацию в области послеоперационного рубца.
• Местное повышение температуры области хирургического вмешательства может сохраняться длительное время, вплоть до года, что зачастую не является признаком инфекционных осложнений. 
• На рентгенограммах - в случае длительного течения перипротезной инфекции, можно обнаружить зоны просветления между костью и эндопротезом, которые развиваются в связи с лизисом костной ткани. При длительно существующем инфекционном процессе может наблюдаться миграция компонентов эндопротеза. В случае развития инфекционного процесса в раннем постеоперационном периоде поете первичного эндопротезирования специфических изменений на рентгенограмме, как правило, не наблюдается. 
• Для дифференциальной диагностики лигатурного свища и свища, сообщающегося с полостью сустава, выполняют фистулографию. 
• КТ - позволяет более детально оценить зону лизиса костной ткани вокруг компонентов эндопротеза и их стабильность, однако особенность применения метода — наличие артефактов от металлических компонентов эндопротеза.
• ПЭТ-КТ  (сочетание позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии) - диагностика хронической ППИ. При проведении данного метода исследования можно выявить границы инфекционного очага. Диагностические возможности ПЭК-КТ ограничены в случае ранней ППИ.

Лабораторно:

Уровень СОЭ и СРВ увеличивается после тотального эндопротезирования коленного или тазобедренного суставов и возвращается к норме в течение трех недель и двух месяцев, соответственно. 

Сохранение высокого уровня СОЭ и СРВ показателей в течение длительного времени — ранний диагносгический признак развития ППИ. 

В настоящее время количественное определение лейкоцитов в крови, как маркера ППИ, малоинформативно.

Пункция сустава

Сегодня трудно представить диагносгику ППИ без пункции пора женного сустава с цитологическим и бактериологическим исследованием пунктата. Определяется количесгво лейкоцитов и процентное содержание полиморфноядерньк нейтрофилов. 

Предельные значения составляют >4200 лейкоцитов в мкл или >80% нейтрофильных гранулоцитов. 

О наличии инфекции свидетельствует количество лейкоцитов в суставной жидкости более 3 тыс. в 1 мкл.

БАК-посев

Бактериологическое исследование пунктата не всегда позволяет выявить возбудителя, так как в условиях сформированной биопленки возбудитель в суставной жидкости может отсутствовать. Обработка ультразвуком удаленных компонентов эндопротеза приводит к разрушению матрикса биопленки и высвобождению микроорганизмов, что дает возможность получения более точных бактериологических анализов.

D-лактат

D-лактат синовиальной жидкости показал более высокую чувствительность для диагностики ППИ в сравнении с определением количества лейкоцитов в синовиальной жидкости (86% и 80%, соответственно). Недостаток применения метода — его низкая специфичность. Повышение уровня D-лактата наблюдается еще и при синдроме диссеминированнога внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром), тромбозе вен, обширных хирургических вмешательствах, ревматоидном артрите. 

Альфа-дефензины

В настоящее время также используют определение уровня альфадефензина синовиальной жидкости иммунохроматографическим методом (ИХА). 

Альфа-дефензины — противомикробные пептиды, которые вырабатываются активированными нейтрофилами в ответ на инфекцию. Альфа-дефензин обладает ограниченной чувствительностью (54%), но высокой специфичностью (>95°/о), поэтому его следует рассматривать как вспомогательный подтверждающий тест.

Интраоперационно

Во время оперативного вмешательства забираются фрагменты мягких тканей и кости для гистологического и бактериологического исследования. 

Гистологическое исследование (ГИ) интраоперационных образцов тканей не зависит от условий культивирования и свойств бактерий-возбудителей, таким образом оно хорошо дополняет микробиологическую диагностику. ГИ имеет большую чувствительность в сравнении с бактериологическим исследованием интраоперационных образцов тканей и синовиальной жидкости: 95% против 78% и 57%, соответственно.

Биоптаты синовиальной оболочки, перипротезной мембраны и других периферических тканей, в которых подозревается инфекция. 

Лучший вариант для ГИ при перипротезной инфекции — перипротезная мембрана.

Для ПЦР-диагностики 

Пробы биоматериапа необходимо собирать следующим образом: 

• с минимальным загрязнением материала: 
• для забора каждого образца использовать отдельный стерильный набор инструментов; 
• на образцы заполняют направление установленной формы.
  • биоматериал доставляют в ОЛД в максимально короткие сроки: для срочного цитологического исследования — сразу после забора, для гистологического, бактериалогического, ПЦР исследований — не позднее 1 ч после забора, при подозрении на анаэробную инфекцию — немедленно.

Дополнительно о периротезной инфекции написано здесь https://doclvs.ru/medpop5/periprotinf.php

ЛЕЧЕНИЕ

Лечение пациентов с хронической перипротезной инфекцией должно включать полное удаление инфицированных имплантов в сочетании с этиотропной антибиотикотерапией.

Высокая частота хронизации инфекционного процесса ведет к развитию остеомиелита и необходимости повторных, вряде случаев многократных хирургических вмешательств.

Эффективность локального использования антибиотиков, чаще всего в составе костного цемента на основе полиметилметакрилата (ПММА), при замещении костных дефектов у пациентов с ППИ и остеомиелитом считается общепризнанной. 

Известно, что после имплантации антибиотикосодержащего спейсеpa из микротрещин и пор костного цемента в окружающие ткани выделяется не более 10% антибиотика.

Удаление инфицированных имплантов и радикальная некрсеквестрэктомия так же, как и удаление цементных спейсеров, особенно при многократных операциях, сопровождаются формированием обширных костных дефектов, требующих восполнения остеозамещающими материалами. 

Альтернативный метод и «золотой стандарт» остеозамещения — применение аллогенной губчатой кости, импрегнированной антибиотиками. 

Применение импрегнированных антибиотиками аллотрансплантатов может расширить возможности локальной антимикробной терапии, так как практически все препараты могут быть использованы для импрегнации аллокости в отличие от костного цемента.

В зависимости от показаний к хирургическому вмешательству, локализации инфекционного очага, размера костного дефекта и наличия внутреннего косгного банка представлены три типа аллотрансплантатов:

• свежезаморажённые,
• очищенные сублимированные (лиофилизированные),
• деминерализованные сублимированные. 

Рациональный подбор антибактериальной терапии возможен только после выделения возбудителя инфекции и изучения его антибиотикочувствительности. 

Таким образом, разработка новых остеозамещающих материалов, на основе импрегнированных антибиатиками костных аллотрансплантатов, представляется крайне перспективным направлением. 

Наличие такого материала может в корне поменять стратегию лечения перипротезной инфекции в сторону более частого выполнения одноэтапного реэндопротезирования, так как высокие концентрации антибиотика в месте установки компонентов будут препятствовать адгезии бактерий и, как следствие, предупреждать формирование микробной биопленки. 

При этом импакция материала с высокой антимикробной активностью в области костных дефектов будет способствовать распространению антибактериальных препаратов в костную ткань. 

Повышение эффективности локальной антимикробной терапии приведет к снижению частоты рецидивов инфекционного процесса, сокращению сроков лечения, ускорению реабилитации профильных пациентов и, как следствие, может существенно сократить финансовые затраты системы здравоохранения.