Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2010; 77(5):425-431 | DOI: 10.55095/achot2010/072

Komplexní diagnostika infekce u revizních operací totálních endoprotéz velkých kloubůPůvodní práce

K. KOUDELA Jr.1,*, L. GEIGEROVÁ2, O. HES3, K. KOUDELA Sr.1
1 Klinika ortopedie a traumatologie pohybového ústrojí FN a LF UK Plzeň
2 Ústav mikrobiologie FN a LF UK Plzeň
3 Šiklův patologicko-anatomický ústav FN a LF UK Plzeň

PURPOSE OF THE STUDY:
To make comprehensive diagnoses of the infections associated with revision total knee and hip arthroplasties in our group of patients.

MATERIAL AND METHODS:
From September 2002 till November 2004, a group of 69 patients undergoing revision total joint replacement (65 hips and four knees) were evaluated. The period between primary and revision surgery ranged from 6 months to 25 years. The patients were examined for CRP, erythrocyte sedimentation rate (ESR) and white blood cell (WBC) counts. The samples of their periprosthetic tissue were assessed for biopsy and microbial findings. The removed prosthetic components were sonicated. The samples were cultured in both aerobic and anaerobic conditions for 16 days. A finding of more than 10 neutrophils per viewing field was taken as a positive biopsy result. The definition of an infection was based on the detection of a microorganism with the identical phenotype in two or more samples.

RESULTS:
Before surgery, 13 patients had a suspected infection which was subsequently diagnosed. A positive culture result in at least one of the collected samples was found in 48 patients; of these, a positive culture finding of a phenotypically identical microorganism in two or three samples was in 32 patients, who thus met the definition of infection. The average values for the whole group were: CRP, 16 mg/L (1-109); ESR, 25 mm/h (3-110); peripheral WBC count, 6.2x109/L (3.6-11.6). The microorganisms most frequently growing in culture were coagulase-negative staphylococci and propionibacteria accounting for 41 % and 29 % of the total isolates obtained, respectively. From the total number of samples, positive culture results were obtained in 36 % of sonicate femoral components; 40 % of sonicate acetabular cups, 51 % of periprosthetic tissues and 48 % of swabs. In these positive microbial cultures strictly anaerobic microorganisms were found in 41 % of femoral component, 49 % acetabular component and 42 % periprosthetic tissue samples and in 27 % of swabs taken at arthrotomy. Prolonged cultivation of the 151 isolates initially obtained yielded 81 (54%) isolates which would have failed to be detected by primary culture.
The results of laboratory tests in the patients with negative culture findings, in those with a phenotypically identical microorganism found in one sample, and in those with positive findings in two or more samples were: CRP, 4.3mg/L; 9.8mg/L; and 21.7mg/L, respectively; ERS, 13.5mm/h; 20.1mm/h; and 33.0mm/h, respectively; and WBC counts, 6.27x109/L; 6.25 x109/L; and 6.16 x109/L, respectively.
The t-test was used for the statistical analysis of CRP, ESR and WBC count values, and it revealed a significant differences between the patients with negative microbial findings and those with positive microbial findings in two and more samples in all three values, i.e., CRP (p=0.01), ESR (p=0.01) and WBCs (p=0.96). Biopsy findings showed a sensitivity of 62.5 % and a specificity of 91 % in relation to the microbial findings.

DISCUSSION:
Our results as well as relevant literature data suggest that microorganisms may survive on implant surfaces even in the cases regarded as aseptic. They often grow slowly and, theoretically, can have an adverse effect on the longevity of revision arthroplasty. However, because of current endoprosthetic practices and the ubiquitous presence of microorganisms, contamination of some samples cannot be excluded.

CONCLUSIONS:
In our group of patients, the CRP and ESR values proved to be useful in making the diagnosis of infection. For this purpose, WBC counts in blood samples were not sensitive enough. Biopsy findings had low sensitivity, but appeared to be a specific marker of infection. Prolonged cultivations of samples and cultivation under anaerobic conditions resulted in a marked increase in isolates obtained, as compared with the routine cultivation technique.

Klíčová slova: infection, total joint replacement, sonication, biopsy, frozen section, prolonged cultivation

Zveřejněno: 1. říjen 2010  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
KOUDELA K, GEIGEROVÁ L, HES O, KOUDELA K. Komplexní diagnostika infekce u revizních operací totálních endoprotéz velkých kloubů. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2010;77(5):425-431. doi: 10.55095/achot2010/072. PubMed PMID: 21040655.
Stáhnout citaci

Reference

  1. BAUER, T. W., PARVIZI, J., KOBAYASHI, N., KREBS, V.: J. Bone Jt Surg., 88-A: 869-882, 2006. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  2. COVENTRY, M. B.: Treatment of infections occuring in total hip surgery. Orthop. Clin. N. Amer., 6: 991-1003, 1975. Přejít k původnímu zdroji...
  3. DAVIS, N., CURRY, A., GAMBHIR, A. K., PANIGRAHI, H., WALKER, C. R., WILKINS, E. G., WORSLEY, M. A., KAY P. R.: Intraoperative bacterial contamination in operations for joint replacement. J. Bone Jt Surg., 81-B: 886-889,1999. Přejít k původnímu zdroji...
  4. ESTRADA, R., TSUKAYAMA, D. T., GUSTILO, R. G.: Management of THA infections. A prospective study of 108 cases. Orthop. Trans., 17: 1114-1115, 1993-1994.
  5. GALLO, J., MRÁZEK, F., PETŘEK, M.: BMC Med. Genet., 10: 109, 2009. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. GALLO, J., SAUER, P., DENDIS, M., LOVEČKOVÁ, Y., KOLÁŘ, M., ZAPLETALOVÁ, J., JANOUT, V.: Molekulární diagnostika infekcí kloubních náhrad. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 73: 85-91, 2006. Přejít k původnímu zdroji...
  7. GALLO, J., SMIŽANSKÝ, M., KOLÁŘ,M.: Recidiva nebo reinfekce TEP kyčelního kloubu? Příspěvek k diskusi o patogenezi periprotetické infekce. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 76: 243-246, 2009. Přejít k původnímu zdroji...
  8. GALLO, J., SMIŽANSKÝ, M., RADOVÁ, L., POTOMKOVÁ, J.: Porovnání léčebných postupů používaných v terapii infekce kloubních náhrad kyčle a kolena. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 76: 302-329, 2009. Přejít k původnímu zdroji...
  9. GHANEM, E., PARVIZI, J., STEHEN, R., BURNETT, J., SHARKEY, P. F., KESHAVARZI, N., AGGARWAL, A., BARRACK, R. L.: Cell Count and Differential of Aspirated Fluid in the Diagnosis of Infection at the Site of Total Knee Arthroplasty. J. Bone Jt Surg., 90-A: 1637-1643, 2008. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. GREENFIELD, E. M., BI, Y., FAGAN, A. A., GOLDBERG, V. M,, NALEPKA, J. L., SEABOLD, J. M.: Does endotoxin contribute to aseptic loosening of orthopedic implants? J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomat., 72: 179-185, 2005. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. JAHODA, D., POKORNÝ, D., NYČ, O., BARTÁK, V., HROMÁDKA, R., LANDOR, I., SOSNA, A.: Acta Chir. orthop. Traum. čech.,75:422-428, 2008. Přejít k původnímu zdroji...
  12. KRBEC, M., ČECH, O., DŽUPA, V., PACOVSKÝ, V., KLÉZL, Z.: Infekční komplikace totální náhrady kyčelního kloubu. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 71: 179-188, 2004.
  13. LANDOR, I., VAVŘÍK, P., JAHODA, D.: Obecné principy léčby infekce kloubních náhrad. Acta Chir. ortop. Traum. čech., 72: 183-191, 2005.
  14. LONNER, J. H., DESAI, P., DICESARE, P. E., STEINER, G., ZUCKERMAN, J. D.: The reliability of analysis of intraoperative frozen sections for identifying active infection during revision hip or knee arthroplasty. J. Bone Jt Surg.,78-A:1553-1558, 1996. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. MAURER, T. B., OCHSNER, P. E.: Infected knee arthroplasty. A treatment algorithm at the Kantonsspital Liestal, Switzerland. Orthopäde, 35: 917-918, 920-928, 2006. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. NALEPKA, J. L., LEE, M. J., KRAAY, M. J., MARCUS, R. E., GOLDBERG, V. M., CHEN, X., GREENFIELD, E. M.: Clin. Orthop., 451:229-235, 2006. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. PEERSMAN, G., LASKIN, R., DAVIS, J., PETERSON, M.: Infection in total knee replacement. A retrospective review of 6489 total knee replacements. Clin. Orthop., 392: 15-23, 2001. Přejít k původnímu zdroji...
  18. PETRUŠKA, J., DURČANSKÝ, D, MAKAREVIČ, E., KUBOVIČOVÁ, E., PIVKO, J.: Morfologicko-funkčná charakteristika periartikulárneho tkaniva po endoprotéze bedrového kĺbu: histologické, cytochemické a elektrónmikroskopické aspekty. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 75: 375-381, 2008. Přejít k původnímu zdroji...
  19. PILŇÁČEK, J., BÉBROVÁ, E.: Komplexní bakteriologické vyšetření při revizních operacích. 6. národní kongres ČSOT, Praha, 2002.
  20. POKORNÝ, D., ŠLOUF, M., HORÁK, Z., JAHODA, D., ENTLICHER, G., EKLOVÁ, S., SOSNA, A.: Metodika sledování distribuce otěrových částic UHMWPE v okolních tkáních u TEP kyčelního kloubu. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 73: 243-250, 2006. Přejít k původnímu zdroji...
  21. SEGAWA, H., TSUKAYAMA, D. T., KYLE, R. F.: Infection after total knee arthroplasty. A retrospective study of the treatment of eighty-one infections. J. Bone Jt Surg., 81-A: 1434-1445, 1999. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. SCHÄFER, P., FINK, B., SANDOW, D., MARGULL, A., BERGER, I., FROMMELT, L.: Prolonged bacterial cultureto identify late periprosthetics joint infection: a prmising strategy. Clin. Infect. Dis., 47:1403-1409, 2008. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. TOMÁŠ, T.: Pacient - rizikový faktor infekce totální endoprotézy. Acta Chir. orthop. Traum. čech.,75: 451 - 456, 2008. Přejít k původnímu zdroji...
  24. TOMÁŠ, T., PAZOUREK, L.: Periprotetický infekt-biofilmový aspekt. Ortopedie, 1: 13-18, 2008.
  25. TUNNEY, M. M., PATRICK, S., GORMAN, S. P., NIXON, J. R., ANDERSON, N., DAVIS, R. I., HANNA, D., RAMAGE, G.: Improved detection of infection in hip replacements. A currently underestimated problem. J. Bone Jt Surg., 80-B: 568-572, 1998. Přejít k původnímu zdroji...
  26. VAVŘÍK, P., LANDOR, I., JAHODA, D.: Zkušenosti s léčbou infektu aloplastiky kolenního kloubu. Acta Chir. orthop. Traum. čech., 67:121-127, 2000.
  27. WATNICK, P., KOLTER, R.: Biofilm, city of microbes. J. Bacteriol., 182:2675-2679, 2000. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. ZAPPE, B., GRAF, S., OCHSNER, P. E., ZIMMERLI, W., SENDI, P.: Propionibacterium spp. in prosthetic joint infections: a diagnostic challenge. Arch. Orthop. Trauma Surg., 28: 1039-1046, 2008. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...