Инфекция является одним из наиболее серьезных осложнений после эндопротезирования суставов, которое не только наносит пациентам многочисленные хирургические удары, но и потребляет огромные медицинские ресурсы. За последние 10 лет частота инфекций после эндопротезирования суставов значительно снизилась, но нынешний темп роста числа пациентов, перенесших эндопротезирование, намного опережает темпы снижения частоты инфекций, поэтому проблему послеоперационных инфекций нельзя игнорировать.
I. Причины заболеваемости
Инфекции после эндопротезирования суставов следует рассматривать как внутрибольничные инфекции, вызываемые лекарственно-устойчивыми возбудителями. Наиболее распространенным возбудителем является стафилококк, на его долю приходится от 70% до 80%, также часто встречаются грамотрицательные бациллы, анаэробы и стрептококки, не относящиеся к группе А.
II. Патогенез
Инфекции делятся на две категории: ранние и поздние. Ранние инфекции вызываются прямым проникновением бактерий в сустав во время операции и чаще всего вызваны Staphylococcus epidermidis. Поздние инфекции вызываются передачей через кровь и чаще всего вызваны Staphylococcus aureus. Суставы, подвергшиеся операции, более подвержены инфицированию. Например, частота инфекций составляет 10% в случаях ревизионных операций после эндопротезирования суставов, а также выше у людей, перенесших эндопротезирование суставов по поводу ревматоидного артрита.
Большинство инфекций возникает в течение нескольких месяцев после операции, самые ранние могут появиться в первые две недели после операции, но также и в течение нескольких лет, до появления основных ранних проявлений острого отека суставов, боли и лихорадки. Симптомы лихорадки необходимо дифференцировать от других осложнений, таких как послеоперационная пневмония, инфекции мочевыводящих путей и т. д.
В случае ранней инфекции температура тела не только не восстанавливается, но и повышается через три дня после операции. Боль в суставах не только не уменьшается постепенно, но и постепенно усиливается, появляется пульсирующая боль в покое. Наблюдается аномальное выделение жидкости или секрета из разреза. Это следует тщательно исследовать, и лихорадку не следует легкомысленно связывать с послеоперационными инфекциями в других частях тела, таких как легкие или мочевыводящие пути. Также важно не просто списывать выделение жидкости из разреза на обычное выделение, например, разжижение жировой ткани. Важно также определить, локализуется ли инфекция в поверхностных тканях или глубоко вокруг протеза.
У пациентов с запущенными инфекциями, большинство из которых уже выписаны из больницы, отек суставов, боль и лихорадка могут быть незначительными. У половины пациентов лихорадка может отсутствовать. Staphylococcus epidermidis может вызывать безболезненную инфекцию с повышением количества лейкоцитов только у 10% пациентов. Повышенная скорость оседания эритроцитов встречается чаще, но опять же не является специфическим признаком. Боль иногда ошибочно диагностируется как расшатывание протеза, причем последнее представляет собой боль, связанную с движением, которая должна уменьшаться в покое, и воспалительную боль, которая не уменьшается в покое. Однако предполагается, что основной причиной расшатывания протеза является отсроченная хроническая инфекция.
III. Диагностика
1. Гематологическое исследование:
В основном, гематологическое исследование включает подсчет лейкоцитов с последующей классификацией, определение уровня интерлейкина-6 (ИЛ-6), С-реактивного белка (СРБ) и скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Преимущества гематологического исследования заключаются в простоте и легкости проведения, а также быстром получении результатов; СОЭ и СРБ обладают низкой специфичностью; ИЛ-6 имеет большое значение для определения перипротезной инфекции в раннем послеоперационном периоде.
2. Визуализационное исследование:
Рентгеновский снимок: не является ни чувствительным, ни специфическим методом диагностики инфекции.
Рентгеновский снимок инфекции после эндопротезирования коленного сустава
Артрография: основным показательным методом диагностики инфекции является отток синовиальной жидкости и образование абсцессов.
КТ: визуализация суставного выпота, свищей, абсцессов мягких тканей, эрозии кости, перипротезной резорбции кости.
МРТ: обладает высокой чувствительностью для раннего выявления синовиальной жидкости и абсцессов, но не широко используется в диагностике перипротезных инфекций.
Ультразвуковое исследование: скопление жидкости.
3. Ядерная медицина
Сцинтиграфия костей с технецием-99 имеет чувствительность 33% и специфичность 86% для диагностики перипротезных инфекций после артропластики, а сцинтиграфия лейкоцитов с индием-111 более ценна для диагностики перипротезных инфекций, имея чувствительность 77% и специфичность 86%. При совместном использовании обоих методов для исследования перипротезных инфекций после артропластики можно достичь более высокой чувствительности, специфичности и точности. Этот тест по-прежнему является золотым стандартом в ядерной медицине для диагностики перипротезных инфекций. Позитронно-эмиссионная томография с фтордезоксиглюкозой (ФДГ-ПЭТ) выявляет воспалительные клетки с повышенным поглощением глюкозы в инфицированной области.
4. Методы молекулярной биологии
ПЦР: высокая чувствительность, ложноположительные результаты.
Технология генных чипов: этап исследований.
5. Артроцентез:
Цитологическое исследование синовиальной жидкости, бактериологическое исследование и тест на чувствительность к лекарственным препаратам.
Этот метод прост, быстр и точен.
При инфекциях тазобедренного сустава наилучшим критерием наличия перипротезной инфекции является количество лейкоцитов в суставной жидкости > 3000/мл в сочетании с повышенной СОЭ и С-реактивным белком.
6. Интраоперационное быстрое гистопатологическое исследование замороженных срезов.
Экспресс-гистологическое исследование замороженных срезов перипротезной ткани во время операции является наиболее часто используемым интраоперационным методом. Для гистологического исследования замороженных срезов часто применяются диагностические критерии Фельдмана, а именно: наличие не менее 5 нейтрофилов на большом увеличении (400x) как минимум в 5 отдельных микроскопических полях. Доказано, что чувствительность и специфичность этого метода превышают 80% и 90% соответственно. В настоящее время этот метод является золотым стандартом интраоперационной диагностики.
7. Бактериальное культивирование патологической ткани
Культивирование бактерий из перипротезных тканей обладает высокой специфичностью для диагностики инфекций и считается золотым стандартом диагностики перипротезных инфекций, а также может использоваться для определения чувствительности к лекарственным препаратам.
IV. Дифференциальная диагностикаs
Безболезненные инфекции протезированных суставов, вызванные Staphylococcus epidermidis, сложнее отличить от расшатывания протеза. Необходимо подтвердить диагноз с помощью рентгенографии и других исследований.
V. Лечение
1. Простое консервативное лечение антибиотиками.
Цакайсма и Сегава классифицировали послеоперационные инфекции после артропластики на четыре типа: тип I — бессимптомный, когда бактериальный рост обнаруживается только в культуре тканей после ревизионной операции, и по меньшей мере в двух образцах культивируются одни и те же бактерии; тип II — ранняя инфекция, возникающая в течение месяца после операции; тип II — отсроченная хроническая инфекция; и тип IV — острая гематогенная инфекция. Принцип антибиотикотерапии заключается в выборе чувствительности, адекватной дозы и времени. Предоперационная пункция суставной полости и интраоперационное культивирование тканей имеют большое значение для правильного выбора антибиотиков. Если бактериологическая культура положительна для инфекции типа I, простое применение чувствительных антибиотиков в течение 6 недель может дать хорошие результаты.
2. Фиксация протеза, санация и дренирование, хирургическое промывание с помощью трубки.
Предпосылкой для применения протезирования с сохранением протеза при травме является стабильность протеза и острое инфицирование. Возбудитель инфекции неизвестен, вирулентность бактерий низкая, доступны чувствительные антибиотики, а вкладыш или спейсер можно заменить во время хирургической обработки раны. В литературе сообщается о показателях излечения всего 6% при применении только антибиотиков и 27% при применении антибиотиков в сочетании с хирургической обработкой раны и сохранением протеза.
Этот метод подходит для лечения инфекций на ранней стадии или острых гематогенных инфекций с хорошей фиксацией протеза; кроме того, очевидно, что инфекция представляет собой бактериальную инфекцию низкой вирулентности, чувствительную к антимикробной терапии. Подход включает тщательную хирургическую обработку раны, антимикробное промывание и дренирование (длительность 6 недель), а также послеоперационное системное внутривенное введение антибиотиков (длительность от 6 недель до 6 месяцев). Недостатки: высокий процент неудач (до 45%), длительный период лечения.
3. Одноэтапная повторная операция
Этот метод обладает такими преимуществами, как меньшая травматичность, сокращение продолжительности пребывания в больнице, снижение медицинских расходов, меньшее образование рубцов и скованность суставов, что способствует восстановлению функции суставов после операции. Он в основном подходит для лечения ранних инфекций и острых гематогенных инфекций.
Одноэтапная замена, то есть одношаговый метод, ограничена случаями инфекций низкой токсичности, тщательной хирургической обработкой раны, использованием антибиотического костного цемента и наличием чувствительных антибиотиков. По результатам интраоперационного срочного гистологического исследования тканей, если количество лейкоцитов в поле зрения при большом увеличении составляет менее 5, это указывает на инфекцию низкой токсичности. После тщательной хирургической обработки раны была выполнена одноэтапная артропластика, и послеоперационного рецидива инфекции не наблюдалось.
После тщательной хирургической обработки протез немедленно устанавливается без необходимости открытой операции. Преимуществами этого метода являются малая травматичность, короткий период лечения и низкая стоимость, однако частота рецидивов послеоперационной инфекции выше и, по статистическим данным, составляет около 23–73%. Одноэтапная замена протеза в основном подходит для пожилых пациентов, при отсутствии следующих противопоказаний: (1) наличие в анамнезе множественных операций на заменяемом суставе; (2) образование свища; (3) тяжелая инфекция (например, септическая), ишемия и рубцевание окружающих тканей; (4) неполная хирургическая обработка травмы с частичным остатком цемента; (5) рентгенологические признаки остеомиелита; (6) дефекты кости, требующие костной пластики; (7) смешанные инфекции или высоковирулентные бактерии (например, стрептококк D, грамотрицательные бактерии); (8) потеря костной ткани, требующая костной пластики; (9) потеря костной ткани, требующая костной пластики; и (10) необходимость костной пластики. Streptococcus D, грамотрицательные бактерии, особенно Pseudomonas и др.), или грибковая инфекция, микобактериальная инфекция; (8) Бактериальная культура неясна.
4. Второй этап ревизионной операции
В последние 20 лет хирурги отдают ему предпочтение благодаря широкому спектру показаний (достаточная костная масса, богатая околосуставная мягкая ткань) и высокой эффективности в искоренении инфекции.
Спейсеры, носители антибиотиков, антибиотики
Независимо от используемой техники фиксации, цементная фиксация с применением антибиотиков необходима для повышения концентрации антибиотиков в суставе и увеличения вероятности излечения инфекции. Чаще всего используются тобрамицин, гентамицин и ванкомицин.
Международное ортопедическое сообщество признало наиболее эффективный метод лечения глубокой инфекции после артропластики. Этот подход включает тщательную санацию, удаление протеза и инородного тела, установку суставного спейсера, продолжение внутривенного введения чувствительных к антибиотикам антимикробных препаратов в течение как минимум 6 недель и, наконец, после эффективного контроля инфекции, повторную имплантацию протеза.
Преимущества:
Достаточно времени для идентификации видов бактерий и чувствительных к ним антимикробных препаратов, которые можно эффективно использовать перед повторной операцией.
Сочетание других системных очагов инфекции можно своевременно вылечить.
Существует две возможности для проведения хирургической обработки раны с целью более тщательного удаления некротических тканей и инородных тел, что значительно снижает частоту рецидивов послеоперационных инфекций.
Недостатки:
Повторная анестезия и хирургическое вмешательство повышают риск.
Длительный период лечения и более высокие медицинские расходы.
Послеоперационное функциональное восстановление происходит медленно и неудовлетворительно.
Артропластика: подходит при стойких инфекциях, не поддающихся лечению, или при больших дефектах кости; состояние пациента ограничивает возможность повторных операций и неудач реконструкции. Возможны остаточные послеоперационные боли, необходимость длительного использования ортезов для поддержания подвижности, плохая стабильность сустава, укорочение конечности, функциональные нарушения, поэтому область применения ограничена.
Артропластика: традиционный метод лечения послеоперационных инфекций, обеспечивающий хорошую послеоперационную стабильность и облегчение боли. Недостатки включают укорочение конечности, нарушения походки и потерю подвижности сустава.
Ампутация: это крайняя мера лечения послеоперационной глубокой инфекции. Подходит при: (1) серьезной необратимой потере костной ткани, дефектах мягких тканей; (2) высокой вирулентности бактерий, смешанных инфекциях, неэффективности антимикробной терапии, приводящей к системной токсичности и угрожающей жизни; (3) наличии в анамнезе множественных неудачных повторных операций у пациентов с хронической инфекцией.
VI. Профилактика
1. Предоперационные факторы:
Необходимо оптимизировать предоперационное состояние пациента, а также вылечить все существующие инфекции до операции. Наиболее распространенными инфекциями, передающимися через кровь, являются инфекции кожи, мочевыводящих путей и дыхательных путей. При эндопротезировании тазобедренного или коленного сустава кожа нижних конечностей должна оставаться неповрежденной. Бессимптомная бактериурия, часто встречающаяся у пожилых пациентов, не требует предоперационного лечения; при появлении симптомов необходимо незамедлительно начать лечение. У пациентов с тонзиллитом, инфекциями верхних дыхательных путей и микозом стоп необходимо устранить местные очаги инфекции. Крупные стоматологические операции являются потенциальным источником инфекции кровотока, и хотя их следует избегать, если стоматологические операции необходимы, рекомендуется проводить такие процедуры до эндопротезирования. Пациентам с плохим общим состоянием, таким как анемия, гипопротеинемия, сочетанный диабет и хронические инфекции мочевыводящих путей, следует проводить агрессивное и раннее лечение основного заболевания для улучшения общего состояния.
2. Интраоперационное ведение:
(1) Полностью асептические методы и инструменты также должны применяться в обычном терапевтическом подходе к артропластике.
(2) Предоперационную госпитализацию следует свести к минимуму, чтобы снизить риск колонизации кожи пациента внутрибольничными бактериальными штаммами, а стандартное лечение следует проводить в день операции.
(3) Предоперационную область следует должным образом подготовить для обработки кожи.
(4) Хирургические халаты, маски, шапочки и операционные с ламинарным потоком воздуха эффективны для снижения количества бактерий в воздухе операционной. Ношение двойных перчаток может снизить риск контакта рук между хирургом и пациентом и может быть рекомендовано.
(5) Клинически доказано, что использование более ограничительных, особенно шарнирных, протезов сопряжено с более высоким риском инфицирования, чем неограничивающее тотальное эндопротезирование коленного сустава, из-за абразивных металлических частиц, которые снижают активность фагоцитоза, и поэтому их следует избегать при выборе протеза.
(6) Улучшить хирургическую технику хирурга и сократить продолжительность операции (<2,5 ч, если возможно). Сокращение продолжительности операции может уменьшить время воздействия воздуха, что, в свою очередь, может сократить время использования жгута. Избегать грубой работы во время операции, рану можно многократно промывать (лучше всего использовать импульсный ирригатор), а для разрезов, предположительно загрязненных, можно применять погружение в пары йода.
3. Послеоперационные факторы:
(1) Хирургические удары вызывают резистентность к инсулину, что может привести к гипергликемии, явлению, которое может сохраняться в течение нескольких недель после операции и предрасполагать пациента к осложнениям, связанным с раной, и которое, кроме того, встречается и у пациентов без диабета. Поэтому клинический послеоперационный мониторинг уровня глюкозы в крови имеет не меньшее значение.
(2) Тромбоз глубоких вен увеличивает риск образования гематомы и, как следствие, проблем, связанных с раной. Исследование «случай-контроль» показало, что послеоперационное применение низкомолекулярного гепарина для предотвращения тромбоза глубоких вен полезно для снижения вероятности инфекции.
(3) Закрытый дренаж является потенциальным путем проникновения инфекции, но его связь с частотой инфекций ран специально не изучалась. Предварительные результаты показывают, что внутрисуставные катетеры, используемые для послеоперационного введения анальгетиков, также могут быть подвержены инфицированию ран.
4. Антибиотикопрофилактика:
В настоящее время рутинное клиническое применение профилактических доз антибиотиков, вводимых системно внутривенно до и после операции, снижает риск послеоперационной инфекции. В клинической практике в качестве антибиотика выбора чаще всего используются цефалоспорины, и существует U-образная зависимость между временем применения антибиотиков и частотой инфекций в области хирургического вмешательства, при этом более высокий риск инфекции наблюдается как до, так и после оптимального периода применения антибиотиков. Недавнее крупное исследование показало, что антибиотики, применяемые за 30–60 минут до разреза, имели самый низкий уровень инфекций. В отличие от этого, другое крупное исследование тотального эндопротезирования тазобедренного сустава показало самый низкий уровень инфекций при применении антибиотиков в течение первых 30 минут после разреза. Поэтому время введения обычно считается за 30 минут до операции, при этом наилучшие результаты достигаются во время индукции анестезии. Еще одна профилактическая доза антибиотиков вводится после операции. В Европе и США антибиотики обычно применяются до третьего послеоперационного дня, но в Китае, по сообщениям, их обычно используют непрерывно в течение 1-2 недель. Однако общепринятое мнение заключается в том, что длительного применения сильнодействующих антибиотиков широкого спектра действия следует избегать, за исключением особых обстоятельств, а если длительное применение антибиотиков необходимо, целесообразно использовать противогрибковые препараты в сочетании с антибиотиками для предотвращения грибковых инфекций. Ванкомицин показал свою эффективность у пациентов высокого риска, являющихся носителями метициллин-резистентного золотистого стафилококка. Более высокие дозы антибиотиков следует использовать при длительных хирургических вмешательствах, включая двусторонние операции, особенно если период полувыведения антибиотика короткий.
5. Применение антибиотиков в сочетании с костным цементом:
Антибиотиксодержащий цемент впервые был использован в артропластике в Норвегии, где первоначально исследование Норвежского регистра артропластики показало, что использование комбинации внутривенного введения антибиотика и цемента (комбинированный антибиотический протез) снижает частоту глубоких инфекций более эффективно, чем любой из методов по отдельности. Это открытие было подтверждено в серии крупных исследований в течение следующих 16 лет. Финское исследование и Австралийская ортопедическая ассоциация в 2009 году пришли к аналогичным выводам о роли антибиотикосодержащего цемента при первой и повторной артропластике коленного сустава. Также было показано, что биомеханические свойства костного цемента не изменяются при добавлении порошка антибиотика в дозах, не превышающих 2 г на 40 г костного цемента. Однако не все антибиотики можно добавлять в костный цемент. Антибиотики, которые можно добавлять в костный цемент, должны соответствовать следующим условиям: безопасность, термостабильность, гипоаллергенность, хорошая растворимость в воде, широкий антимикробный спектр и порошкообразная форма. В настоящее время в клинической практике чаще используются ванкомицин и гентамицин. Ранее считалось, что введение антибиотиков в цемент увеличивает риск аллергических реакций, появления устойчивых штаммов и асептического расшатывания протеза, но пока нет доказательств, подтверждающих эти опасения.
VII. Резюме
Своевременная и точная диагностика на основе анамнеза, физического осмотра и дополнительных исследований является необходимым условием успешного лечения инфекций суставов. Устранение инфекции и восстановление безболезненного, хорошо функционирующего искусственного сустава — основной принцип лечения инфекций суставов. Хотя антибиотикотерапия инфекций суставов проста и недорога, для полного устранения инфекции чаще всего требуется сочетание хирургических методов. Ключевым моментом при выборе хирургического лечения является учет проблемы удаления протеза, которая является ключевым аспектом лечения инфекций суставов. В настоящее время комбинированное применение антибиотиков, санации и артропластики стало комплексным методом лечения большинства сложных инфекций суставов. Однако этот метод все еще нуждается в совершенствовании.
Дата публикации: 06 мая 2024 г.
