Инфекция – одно из самых серьёзных осложнений после эндопротезирования искусственных суставов, которое не только наносит пациентам множественные хирургические травмы, но и требует огромных медицинских ресурсов. За последние 10 лет частота инфекций после эндопротезирования значительно снизилась, однако в настоящее время темпы роста числа пациентов, перенесших эндопротезирование, значительно превышают темпы снижения заболеваемости, поэтому проблему послеоперационной инфекции нельзя игнорировать.
I. Причины заболеваемости
Инфекции после эндопротезирования суставов следует рассматривать как внутрибольничные инфекции, возбудители которых устойчивы к лекарственным препаратам. Наиболее распространен стафилококк, на долю которого приходится 70–80% случаев. Также распространены грамотрицательные палочки, анаэробы и стрептококки не группы А.
II Патогенез
Инфекции делятся на две категории: ранние инфекции и поздние инфекции, или инфекции с поздним началом. Ранние инфекции вызываются прямым попаданием бактерий в сустав во время операции и обычно вызываются эпидермальным стафилококком (Staphylococcus epidermidis). Поздние инфекции передаются через кровь и чаще всего вызываются золотистым стафилококком (Staphylococcus aureus). Суставы, перенесшие операцию, подвержены более высокому риску инфицирования. Например, частота инфицирования составляет 10% при повторных операциях после эндопротезирования искусственных суставов, а также выше частота инфицирования у пациентов, перенесших эндопротезирование суставов по поводу ревматоидного артрита.
Большинство инфекций развиваются в течение нескольких месяцев после операции, самые ранние могут проявиться в течение первых двух недель после операции, но также могут возникнуть и за несколько лет до появления ранних основных 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 раннего инфицирования температура тела не только не восстанавливается, но и повышается в течение трёх дней после операции. Боль в суставах не только не уменьшается постепенно, но и усиливается, и в состоянии покоя возникает пульсирующая боль. Отмечается аномальное выделение мочи или секрета из области разреза. Необходимо тщательное обследование, а лихорадку нельзя списывать на послеоперационные инфекции других органов, таких как лёгкие или мочевыводящие пути. Важно также не игнорировать послеоперационное выделение мочи, принимая его за обычное разжижение жира. Важно также определить, локализуется ли инфекция в поверхностных тканях или в глубине вокруг протеза.
У пациентов с запущенными инфекциями, большинство из которых выписаны из больницы, отёк суставов, боль и лихорадка могут быть незначительными. У половины пациентов лихорадки может не быть. Staphylococcus epidermidis может вызывать безболезненную инфекцию с повышением уровня лейкоцитов лишь у 10% пациентов. Повышенное оседание эритроцитов встречается чаще, но, опять же, не является специфичным признаком. Боль иногда ошибочно диагностируют как расшатывание протеза, поскольку последнее представляет собой боль, связанную с движением, которая должна проходить в покое, и воспалительную боль, которая не проходит в покое. Однако предполагается, что основной причиной расшатывания протеза является отсроченная хроническая инфекция.
III. Диагностика
1. Гематологическое исследование:
В основном, включают определение количества лейкоцитов и их классификацию, интерлейкина-6 (ИЛ-6), С-реактивного белка (СРБ) и скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Преимуществами гематологического исследования являются простота и удобство проведения, а также быстрота получения результатов; СОЭ и СРБ обладают низкой специфичностью; ИЛ-6 имеет большое значение для выявления перипротезной инфекции в раннем послеоперационном периоде.
2. Визуализирующее исследование:
Рентгеновская пленка: не чувствительна и неспецифична для диагностики инфекции.
Рентгеновский снимок инфекции эндопротеза коленного сустава
Артрография: основным репрезентативным показателем в диагностике инфекции является истечение синовиальной жидкости и абсцесса.
КТ: визуализация выпота в суставах, свищевых ходов, абсцессов мягких тканей, эрозии костей, перипротезной резорбции костной ткани.
МРТ: высокочувствительный метод раннего выявления суставной жидкости и абсцессов, нечасто используемый для диагностики перипротезных инфекций.
УЗИ: скопление жидкости.
3.Ядерная медицина
Сцинтиграфия костей с технецием-99 имеет чувствительность 33% и специфичность 86% для диагностики перипротезных инфекций после эндопротезирования. Сцинтиграфия лейкоцитов с индием-111 более ценна для диагностики перипротезных инфекций с чувствительностью 77% и специфичностью 86%. При совместном использовании двух методов сканирования для исследования перипротезных инфекций после эндопротезирования достигается более высокая чувствительность, специфичность и точность. Этот метод до сих пор является золотым стандартом ядерной медицины для диагностики перипротезных инфекций. Позитронно-эмиссионная томография с фтордезоксиглюкозой (ФДГ-ПЭТ). Она выявляет воспалительные клетки с повышенным поглощением глюкозы в инфицированной области.
4. Методы молекулярной биологии
ПЦР: высокая чувствительность, ложноположительные результаты
Технология генных чипов: стадия исследований.
5. Артроцентез:
Цитологическое исследование суставной жидкости, бактериальный посев и тест на чувствительность к лекарственным препаратам.
Этот метод прост, быстр и точен.
При инфекциях тазобедренного сустава лучшим критерием наличия перипротезной инфекции является количество лейкоцитов в суставной жидкости > 3000/мл в сочетании с повышенными показателями СОЭ и СРБ.
6. Интраоперационная быстрая гистопатология замороженных срезов
Быстрая интраоперационная заморозка срезов перипротезных тканей является наиболее распространённым методом гистопатологического исследования. К замороженным срезам часто применяются диагностические критерии Фельдмана, то есть наличие не менее 5 нейтрофилов при большом увеличении (400x) как минимум в 5 отдельных полях зрения микроскопа. Показано, что чувствительность и специфичность этого метода превышают 80% и 90% соответственно. В настоящее время этот метод является золотым стандартом интраоперационной диагностики.
7. Бактериологическое исследование патологической ткани
Бактериальная культура перипротезных тканей обладает высокой специфичностью для диагностики инфекции и считается золотым стандартом диагностики перипротезных инфекций, а также может быть использована для определения чувствительности к лекарственным препаратам.
IV. Дифференциальная диагностикаs
Безболезненные инфекции протезных суставов, вызванные Staphylococcus epidermidis, сложнее отличить от расшатывания протеза. Для подтверждения диагноза необходимы рентгенография и другие исследования.
V. Лечение
1. Простое консервативное лечение антибиотиками
Цакайсма и Сегава классифицировали инфекции после эндопротезирования на четыре типа: тип I – бессимптомный, при котором рост бактерий обнаруживается только у пациента во время ревизионной операции, и по крайней мере в двух образцах взяты те же самые бактерии; тип II – ранняя инфекция, которая возникает в течение одного месяца после операции; тип IIl – отсроченная хроническая инфекция; и тип IV – острая гематогенная инфекция. Принцип антибактериальной терапии – чувствительность, адекватное количество и продолжительность. Предоперационная пункция полости сустава и интраоперационный посев ткани имеют большое значение для правильного выбора антибиотиков. Если бактериальная культура положительна для инфекции типа I, простое применение чувствительных антибиотиков в течение 6 недель может дать хорошие результаты.
2. Удержание протеза, хирургическая обработка и дренирование, ирригационная трубка
Предпосылкой для применения метода лечения с сохранением травматического протеза является стабильность протеза и наличие острой инфекции. Возбудитель очевиден, вирулентность бактерий низкая, доступны чувствительные антибиотики, а вкладыш или спейсер можно заменить во время хирургической обработки. В литературе сообщалось о частоте излечения всего 6% при использовании только антибиотиков и 27% при использовании антибиотиков в сочетании с хирургической обработкой и сохранением протеза.
Данный метод подходит для лечения инфекции на ранней стадии или острой гематогенной инфекции при хорошей фиксации протеза; кроме того, очевидно, что инфекция представляет собой низковирулентную бактериальную инфекцию, чувствительную к антимикробной терапии. Подход включает тщательную санацию раны, промывание и дренирование антимикробными препаратами (продолжительность 6 недель), а также послеоперационное системное внутривенное введение антимикробных препаратов (продолжительность от 6 недель до 6 месяцев). Недостатки: высокая частота неудач (до 45%), длительный период лечения.
3. Одноэтапная ревизионная операция
Преимуществами метода являются меньшая травматичность, более короткое пребывание в больнице, меньшие расходы на лечение, меньшие рубцы после операции и скованность суставов, что способствует восстановлению их функции после операции. Этот метод в основном подходит для лечения ранних инфекций и острых гематогенных инфекций.
Одноэтапное эндопротезирование, то есть одноэтапный метод, применимо только при инфекциях с низкой токсичностью, тщательной санации раны, использовании костного цемента с антибиотиками и наличии чувствительных антибиотиков. Согласно результатам интраоперационного исследования замороженных срезов тканей, если количество лейкоцитов менее 5 в поле зрения при большом увеличении, это свидетельствует о наличии инфекции с низкой токсичностью. После тщательной санации раны была выполнена одноэтапная артропластика, и рецидива инфекции в послеоперационном периоде не наблюдалось.
После тщательной некрэктомии протез немедленно заменяется, без необходимости проведения открытой операции. Преимуществами такого подхода являются малая травматичность, короткий период лечения и низкая стоимость, однако частота рецидивов послеоперационной инфекции выше и, по статистике, составляет около 23–73%. Одноэтапная протезная замена подходит в основном для пожилых пациентов, при отсутствии сочетания следующих факторов: (1) наличие в анамнезе множественных операций на эндопротезируемом суставе; (2) образование свищевого хода; (3) тяжелая инфекция (например, септическая), ишемия и рубцевание окружающих тканей; (4) неполная некрэктомия травмы с частичным сохранением цемента; (5) рентгенологическое исследование, указывающее на остеомиелит; (6) дефекты костей, требующие костной пластики; (7) смешанные инфекции или высоковирулентные бактерии (например, стрептококк D, грамотрицательные бактерии); (8) потеря костной массы, требующая костной пластики; (9) потеря костной массы, требующая костной пластики; и (10) костные трансплантаты, требующие костной пластики. Streptococcus D, грамотрицательные бактерии, особенно Pseudomonas и т. д.), или грибковая инфекция, микобактериальная инфекция; (8) Бактериальная культура неясна.
4. Ревизионная операция второго этапа
За последние 20 лет хирурги отдали предпочтение этому методу из-за широкого спектра показаний (достаточная костная масса, богатые околосуставные мягкие ткани) и высокой частоты устранения инфекции.
Спейсеры, носители антибиотиков, антибиотики
Независимо от используемой техники спейсерной фиксации, необходима цементная фиксация с антибиотиками для повышения их концентрации в суставе и повышения вероятности излечения инфекции. Наиболее часто используемые антибиотики — тобрамицин, гентамицин и ванкомицин.
Международное ортопедическое сообщество признало наиболее эффективным методом лечения глубокой инфекции после эндопротезирования. Этот подход включает в себя тщательную санацию раны, удаление протеза и инородного тела, установку суставного спейсера, продолжение внутривенного введения чувствительных к антибиотикам препаратов в течение не менее 6 недель и, наконец, после эффективного контроля инфекции, реимплантацию 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 лечить своевременно.
Существуют две возможности хирургической обработки раны, позволяющие более тщательно удалить некротизированные ткани и инородные тела, что значительно снижает частоту рецидивов послеоперационных инфекций.
Недостатки:
Повторная анестезия и хирургическое вмешательство повышают риск.
Более длительный период лечения и более высокие медицинские расходы.
Послеоперационное функциональное восстановление происходит медленно и неудовлетворительно.
Артропластика: подходит при персистирующих инфекциях, не поддающихся лечению, или при обширных дефектах костей; состояние пациента ограничивает возможность повторной операции и приводит к неудаче реконструкции. Остаточная послеоперационная боль, необходимость длительного использования корсетов для поддержания подвижности, низкая стабильность суставов, укорочение конечности, функциональные нарушения; область применения ограничена.
Артропластика: традиционный метод лечения послеоперационных инфекций, обеспечивающий хорошую послеоперационную стабильность и обезболивание. К недостаткам относятся укорочение конечности, нарушения походки и потеря подвижности суставов.
Ампутация: это крайняя мера лечения глубокой послеоперационной инфекции. Подходит при: (1) необратимой серьёзной потере костной ткани, дефектах мягких тканей; (2) высокой бактериальной вирулентности, смешанных инфекциях, неэффективности антимикробной терапии, приводящей к системной токсичности, угрожающей жизни; (3) наличии в анамнезе многочисленных неудачных ревизионных операций у пациентов с хронической инфекцией.
VI. Профилактика
1. Предоперационные факторы:
Оптимизируйте предоперационное состояние пациента, и все имеющиеся инфекции должны быть вылечены 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, которая часто встречается у пожилых пациентов, не требует предоперационного лечения; как только появляются симптомы, их необходимо лечить немедленно. Пациентам с тонзиллитом, инфекциями верхних дыхательных путей и микозом стоп следует устранить местные очаги инфекции. Обширные стоматологические операции являются потенциальным источником инфекции кровотока, и хотя их следует избегать, в случае необходимости стоматологических операций рекомендуется проводить такие процедуры до эндопротезирования. Пациентов с неблагоприятным общим состоянием, таким как анемия, гипопротеинемия, комбинированный диабет и хронические инфекции мочевыводящих путей, следует лечить агрессивно и на ранней стадии основного заболевания для улучшения общего состояния.
2. Интраоперационное ведение:
(1) В рутинном терапевтическом подходе к артропластике следует также использовать полностью асептические методы и инструменты.
(2) Предоперационная госпитализация должна быть сведена к минимуму, чтобы снизить риск колонизации кожи пациента внутрибольничными бактериальными штаммами, а плановое лечение должно проводиться в день операции.
(3) Предоперационная зона должна быть должным образом подготовлена к обработке кожи.
(4) Хирургические халаты, маски, шапочки и ламинарный поток воздуха в операционных эффективно снижают количество бактерий в воздухе. Использование двойных перчаток может снизить риск контакта рук хирурга и пациента и может быть рекомендовано.
(5) Клинически доказано, что использование более ограничивающих, особенно шарнирных, протезов сопряжено с более высоким риском инфицирования, чем неограничивающая полная артропластика 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 (по возможности <2,5 ч). Сокращение продолжительности операции позволяет сократить время контакта с воздухом, что, в свою очередь, сокращает время наложения жгута. Избегайте грубой обработки во время операции, рану можно многократно промывать (лучше всего использовать импульсный ирригатор), а для обработки разрезов, предположительно загрязненных, можно использовать йодную иммерсию.
3. Послеоперационные факторы:
(1) Хирургические травмы вызывают инсулинорезистентность, что может привести к гипергликемии – явлению, которое может сохраняться в течение нескольких недель после операции и предрасполагает к осложнениям, связанным с раной, и которое, к тому же, встречается и у пациентов без диабета. Поэтому клинический послеоперационный мониторинг уровня глюкозы в крови не менее важен.
(2) Тромбоз глубоких вен увеличивает риск образования гематомы и последующих осложнений, связанных с раной. Исследование случай-контроль показало, что послеоперационное применение низкомолекулярного гепарина для профилактики тромбоза глубоких вен способствует снижению вероятности инфицирования.
(3) Закрытый дренаж является потенциальным источником инфекции, но его связь с частотой раневой инфекции специально не изучалась. Предварительные результаты показывают, что внутрисуставные катетеры, используемые для послеоперационного введения анальгетиков, также могут быть подвержены раневой инфекции.
4. Антибиотикопрофилактика:
В настоящее время рутинное клиническое применение профилактических доз антибиотиков, системно вводимых внутривенно до и после операции, снижает риск послеоперационной инфекции. Цефалоспорины в основном используются в клинической практике в качестве антибиотиков выбора, и существует U-образная кривая зависимости между сроками применения антибиотиков и частотой инфекций в месте операции, с более высоким риском инфицирования как до, так и после оптимальных сроков применения антибиотиков. Недавнее крупное исследование показало, что антибиотики, используемые в течение 30-60 минут до разреза, имели самую низкую частоту инфицирования. Напротив, другое крупное исследование тотального эндопротезирования тазобедренного сустава показало самую низкую частоту инфицирования при введении антибиотиков в течение первых 30 минут после разреза. Поэтому время введения, как правило, считается 30 минут до операции, с наилучшими результатами во время индукции анестезии. Еще одна профилактическая доза антибиотиков вводится после операции. В Европе и США антибиотики обычно применяют до третьего послеоперационного дня, но в Китае, как сообщается, их обычно используют непрерывно в течение 1–2 недель. Однако, по общему мнению, длительного применения сильнодействующих антибиотиков широкого спектра действия следует избегать, за исключением особых обстоятельств, а при необходимости длительного применения антибиотиков рекомендуется использовать противогрибковые препараты в сочетании с антибиотиками для профилактики грибковых инфекций. Ванкомицин продемонстрировал свою эффективность у пациентов с высоким риском инфицирования метициллин-резистентным золотистым стафилококком. При длительных хирургических вмешательствах, включая двусторонние, следует использовать более высокие дозы антибиотиков, особенно при коротком периоде полувыведения антибиотиков.
5. Применение антибиотиков в сочетании с костным цементом:
Антибиотик-инфузионный цемент также был впервые использован в эндопротезировании в Норвегии, где первоначально исследование Норвежского реестра артропластики показало, что использование комбинации внутривенного введения антибиотика и инфузии цемента (комбинированного антибиотикового протеза) снижало частоту глубоких инфекций более эффективно, чем любой из методов по отдельности. Это открытие было подтверждено серией крупных исследований в течение следующих 16 лет. Финское исследование и Австралийская ортопедическая ассоциация 2009 года пришли к схожим выводам о роли антибиотик-инфузионного цемента при первичном и ревизионном эндопротезировании 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 спектр антимикробного действия и порошкообразный материал. В настоящее время в клинической практике чаще используются ванкомицин и гентамицин. Предполагалось, что введение антибиотиков в цемент увеличит риск аллергических реакций, появления резистентных штаммов и асептического расшатывания протеза, но пока нет доказательств, подтверждающих эти опасения.
VII. Резюме
Своевременная и точная диагностика на основе анамнеза, физикального обследования и дополнительных исследований является необходимым условием успешного лечения инфекций суставов. Основным принципом лечения инфекций суставов является устранение инфекции и восстановление безболезненного, хорошо функционирующего искусственного сустава. Хотя антибактериальная терапия инфекций суставов проста и недорога, для ее устранения зачастую требуется сочетание хирургических методов. Ключевым моментом при выборе хирургического лечения является необходимость удаления протеза, что является ключевым аспектом лечения инфекций суставов. В настоящее время комплексное применение антибиотиков, санации раны и артропластики стало комплексным методом лечения большинства сложных инфекций суставов. Однако этот метод все еще нуждается в совершенствовании и совершенствовании.
Время публикации: 06 мая 2024 г.
