Enkele aspecten van de ontwikkeling van infectieuze complicaties bij artroplastiek

Endoprothesen van het heupgewricht namen de leidende plaats in bij de chirurgische behandeling van ernstige vormen van heupgewrichtspathologie. Deze operatie elimineert of vermindert het pijnsyndroom aanzienlijk, herstelt de beweging in het gewricht, verzekert het vermogen om ledematen te dragen, verbetert het looppatroon en verbetert daardoor de kwaliteit van leven van de patiënt aanzienlijk. Maar het is geen geheim dat een chirurgische behandeling een aantal complicaties kan dragen, waarvan er één een infectie is. Volgens de literatuur, orthopedisch ontwikkelen over endoprothese grote gewrichten en voert ten minste 100 operaties per jaar in het eerste jaar kan het aantal infectieuze complicaties krijgen - 17% in het tweede jaar is het aantal verminderd met 5% in het derde 3% en een gemiddelde kan 4% zijn.

Het probleem van infectieuze complicaties bij endoprothesen van grote gewrichten wordt van dag tot dag belangrijker, ondanks het actieve gebruik van antibiotische profylaxe en moderne methoden van chirurgische antiseptica. Dit komt door het groeiend aantal instituten die artroplastiek beoefenen, de moeilijkheid om de veroorzaker van de infectie te identificeren, de complexiteit van de behandeling en de ernst van de gevolgen. Dit alles leidt uiteindelijk tot een verslechtering van de resultaten van de interventie, een toename van de kosten en de timing van postoperatieve revalidatie van patiënten.

Het probleem wordt veroorzaakt door de algemene status, vooral de oudere patiënt, waarin het organisme uiterst moeilijk is om te vechten met de infectie. Immunosuppressieve aandoening wordt veroorzaakt door geïnduceerde secundaire immunodeficiëntie vysokotravmatichnogo na langdurige chirurgische ingreep en het krijgen in het bloed weefselvernietiging producten, alsmede de leeftijd kenmerken van het immuunsysteem bij oudere patiënten.

Toegenomen aantal arthroplasties met hoge herstel potentieel gepaard met een toename bij infecties diepe operatiewond, vormen volgens binnen- en buitenlandse auteurs van 0,3% tot 1% in de primaire interventie en controle - tot 40% of meer. Behandeling van dergelijke infectieuze complicaties is een lang proces, waarvoor dure medicatie en materialen nodig zijn. Zodra het absoluut onaanvaardbaar werd geacht om een endoprothese in het door de infectie getroffen gebied te implanteren. De ontwikkeling van een goed begrip van de pathofysiologie van infectie geassocieerd met implantaten, evenals de vooruitgang in chirurgische technologie, maakte het mogelijk om met succes endoprotheses onder deze omstandigheden te ondergaan.

De meeste chirurgen zijn het erover eens dat het verwijderen van de componenten van de endoprothese en een zorgvuldige chirurgische behandeling van de wond een belangrijke eerste stap is in de behandeling van de patiënt. Er is echter nog steeds geen consensus over methoden die de functionele toestand van het gewricht zonder pijn en met een minimaal risico op herhaling van infectie kunnen herstellen.

[1], [2], [3]

Stadia van biofilmvorming

Fase 1. Omkeerbare bevestiging aan het oppervlak. Meestal bestaan micro-organismen in de vorm van vrij zwevende massa's of enkele (bijvoorbeeld planktonische) kolonies. Onder normale omstandigheden hebben de meeste micro-organismen de neiging zich aan het oppervlak te hechten en uiteindelijk biofilms te vormen.

Fase 2. Permanente hechting op het oppervlak. Naarmate de bacteriën zich vermenigvuldigen, hechten ze steviger aan het oppervlak, differentiëren ze, wisselen ze genen uit, wat hun overleving verzekert.

Stadium 3. Vorming van slijmvlies beschermende matrix / biofilm. Eenmaal stevig gehecht, beginnen de bacteriën een exopolysaccharide omringende matrix te vormen, bekend als de extracellulaire polymere stof. Dit is een beschermende matrix of "slijm" (EPS-matrix). Kleine bacteriekoloniën vormen dan de originele biofilm. De samenstelling van het matrixslijm varieert afhankelijk van wat voor soort micro-organismen het bevat, maar het omvat voornamelijk polysacchariden, eiwitten, glycolipiden en bacterieel DNA. Een verscheidenheid aan eiwitten en enzymen draagt bij tot een duurzamere hechting van biofilms aan het wondbed. Volledig gevormd (volwassen) biofilm verliezen constant planktonbacteriën microkolonies en fragmenten die kunnen dispergeren en hechten aan andere delen van het wondbed of oppervlakken van andere wonden, vorming van nieuwe biofilm kolonie.

Hoe snel vormt de biofilm?

Experimentele laboratoriumonderzoeken hebben aangetoond dat plankton-bacteriën, bijvoorbeeld stafylokokken, streptokokken, pseudomonas en E. Coli meestal zijn:

1. kom binnen enkele minuten bij elkaar;
2. vorm stevig bevestigde microkolonies gedurende 2-4 uur;
3. produceren extracellulaire polysacchariden en worden veel meer tolerant voor biociden, bijvoorbeeld antibiotica, antiseptica en desinfecterende middelen, gedurende 6-12 uur;
4. zijn betrokken bij volledige kolonies van biofilms die zeer resistent zijn tegen biociden en binnen 2-4 dagen plankton-bacteriën verliezen, afhankelijk van de soort bacteriën en groeicondities;
5. herstelt snel na een mechanische storing en vormt opnieuw een volwassen biofilm gedurende 24 uur. Deze feiten suggereren dat het bedrijf meerdere achtereenvolgende zuiveringen wonden een korte tijdsperiode kunnen geven, bijvoorbeeld minder dan 24 uur, waarbij het antimicrobiële therapie is het meest effectief tegen micro-organismen zoals plankton en pathogenen vnutribioplenochnyh cellen in de wond.

Kan ik een microbiële biofilm zien?

Biofilms zijn microscopische structuren. In sommige situaties, wanneer ze de gelegenheid krijgen om ongehinderd gedurende een langere periode te groeien, worden ze zo dicht dat ze met het blote oog kunnen worden gezien. Zo kan plaque zich ophopen en gedurende de dag duidelijk zichtbaar worden. Sommige bacteriën van het fenotype produceren pigmenten, die de visuele detectie van de gehele biofilm kunnen vergemakkelijken. P. Aeruginosa, dat in het biofilm-fenotype is, produceert bijvoorbeeld in het "quorum sensing" -systeem een moleculair piocyanine van groene kleur. Maar zelfs in dit geval wijst de groene kleuring van de wond niet altijd op de aanwezigheid van een biofilm gevormd door Pseudomonas sp.

[4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]

Kunnen biofilms in de korst worden gevonden?

Het wondlichaam wordt beschreven als een dikke gele, relatief donkere laag van het wondbed, terwijl biofilms in de wonden gelachtig en lichter lijken. Toch kan er een verband zijn tussen de biofilms en de korst. Biofilms stimuleren ontstekingen, die de vasculaire permeabiliteit, de vorming van wondexsudaat en de vorming van fibrineschurft vergroten. De aanwezigheid van een korstje kan dus wijzen op de aanwezigheid van een biofilm in de wond. Een dergelijke verbinding tussen een korst en een biofilm bij chronische wonden moet echter grondiger worden bestudeerd.

Momenteel is de meest betrouwbare methode om de aanwezigheid van microbiële biofilm te bevestigen een speciale microscopie, bijvoorbeeld confocaal laserscanning microscopisch onderzoek.

[11], [12], [13], [14]

Classificatie

Het gebruik van effectieve classificatie is belangrijk voor het kiezen van een rationele behandelmethode en het vergelijken van de resultaten. Met alle variëteit van voorgestelde classificatiesystemen bestaat er geen enkel internationaal geaccepteerd systeem voor de diagnose en daaropvolgende behandeling van para-endoprothetische infectie, d.w.z. Behandeling van infectieuze complicaties na endoprothesen is niet gestandaardiseerd.

De meest voorkomende is de classificatie van een diepe infectie na complete heupprothese door MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Het belangrijkste indelingscriterium is het tijdstip van manifestatie van de infectie (het tijdsinterval tussen de operatie en de eerste manifestatie van het infectieuze proces). Op basis van dit criterium stelden de auteurs drie belangrijke klinische typen van diepe infectie voor. In 1996 vulden DT Tsukayama en co-auteurs deze classificatie aan met type IV, gedefinieerd als een positieve intraoperatieve cultuur. Dit type para-endoprothetische infectie betekent asymptomatische bacteriële kolonisatie van het endoprotheseoppervlak, die zich manifesteert in de vorm van positief intraoperatief zaaien van twee of meer specimens met de isolatie van hetzelfde pathogene organisme. Positieve culturen 2-5 intraoperatieve monsters. Afhankelijk van het type infectie, adviseerden de auteurs een bepaalde therapeutische tactiek.

Indeling van diepe infectie na complete heupprothese (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Acute postoperatieve infectie - binnen de eerste maand
2. Late chronische infectie - vanaf een maand
3. Acute hematogene infectie - tot een jaar
4. Positieve intraoperatieve cultuur - een jaar of langer later

Dus bij type I van infectie wordt het als redelijk beschouwd om te controleren met nekrektomiey, vervanging van polyethyleen voering en conservering van andere componenten van endoprothese. Bij type II-infectie is voor revisie met verplichte necrosectomie de verwijdering van een edentate prothese vereist, en bij patiënten met type III para-endoprothetische infectie is een poging mogelijk om de endoprothese te behouden. Als de diagnose van een positieve intra-operatieve cultuur wordt gesteld, kan de behandeling op zijn beurt gedurende zes weken conservatief-onderdrukkende parenterale antibiotische therapie zijn.
Kenmerken van de pathogenese van paraendoprosthetische infectie.

Een paraendoprothese-infectie is een speciaal geval van implantaat-geassocieerde infectie en ongeacht de pathways van de ziekteverwekker, de tijd van ontwikkeling en de ernst van klinische manifestaties is specifiek voor endoprothesen. De leidende rol in de ontwikkeling van het infectieuze proces is toegewezen aan micro-organismen, hun vermogen om biogene en abiogene oppervlakken te koloniseren.

Micro-organismen kunnen bestaan in verschillende fenotypische staten: beoefenaar - vorm biofilm bacteriën (biofilm), vrijlevende - planktonvorm (in oplossing in suspensie), latent - geschil. De basis van de pathogeniteit van bacteriën die infecties veroorzaken paraendoproteznye is hun vermogen om implantaten met name biofilm oppervlakken (biofilms) vormen. Het begrijpen van dit feit is van groot belang voor het bepalen van rationele therapeutische tactieken.

Bacteriële kolonisatie van het implantaat kan worden uitgevoerd door twee alternatieve mechanismen. Door directe niet-specifieke interacties tussen de bacterie die niet onder eiwitten "master" kunstmatig oppervlak door elektrostatische veldkrachten, oppervlaktespanningskrachten dwingt Vaander-Vilsa, hydrofobe en waterstofbindingen (eerste mechanisme). Er is aangetoond dat er selectieve hechting van microben aan het implantaat is, afhankelijk van het materiaal waaruit het is gemaakt. Hechting van St. Epidermidis komt beter voor op de polymere delen van de endoprothese en op St. Aureus - voor metaal.

In het tweede mechanisme wordt het materiaal waaruit het implantaat is vervaardigd gecoat met gastheereiwitten die werken als receptoren en liganden die het vreemde lichaam en het micro-organisme aan elkaar binden. Opgemerkt moet worden dat alle implantaten zogenaamde fysiologische veranderingen ondergaan, waardoor bijna onmiddellijke coating van het implantaat met plasma-eiwitten, voornamelijk albumine, optreedt.

[15], [16]

Hoe interfereren biofilms met het genezingsproces?

Tijdens het loslaten van het wondoppervlak van de biofilm, stimuleert de laatste een chronische ontstekingsreactie. Deze reactie leidt tot het verschijnen van een groot aantal neutrofielen en macrofagen die de biofilm omringen. Deze ontstekingscellen vormen een groot aantal reactieve oxidanten en proteasen (matrixmetalloproteïnasen en elastasen). Proteasen dragen bij aan verstoring van de hechting van biofilm aan weefsels en verwijderen deze uit de wond. Deze reactieve oxidanten en proteasen vernietigen echter ook gezonde en genezende weefsels, eiwitten en immuuncellen, wat de kwaliteit van de behandeling verergert.

Een chronische ontstekingsreactie leidt niet altijd tot een succesvolle verwijdering van de biofilm, en een hypothese is gevorderd dat een dergelijke respons "gunstig" is voor de biofilm. Door een ineffectieve ontstekingsreactie te induceren, beschermt de biofilm de micro-organismen die het vormen en verhoogt de productie van exsudaat, wat op zijn beurt een bron van voeding is en een middel om de biofilm te behouden.

Zijn er omstandigheden die biofilmvorming in de wond bevorderen?

Het is niet bekend of er aandoeningen zijn die de vorming van biofilms in de wond bevorderen. De basisvoorwaarden die het immuunsysteem verzwakken of de werking van antibiotica verminderen, kunnen echter bijdragen aan de ontwikkeling van biofilms in de wonden (bijvoorbeeld weefselischemie of necrose, slechte voeding).

[17], [18], [19], [20], [21], [22],

Wat zijn de principes van biofilmbeheer?

Zelfs als de kans groot is dat de wond biofilm heeft, is er geen eenstapsbehandeling. Het optimale kan het gebruik zijn van een gecombineerde strategie gebaseerd op de elementen van de voorbereiding van het wondbed en dient om de massa biofilms te verwijderen, waardoor de reconstructie van biofilms wordt voorkomen. Deze benadering wordt ook wel "op biofilm gebaseerde wondverzorging" (behandeling van wonden met biofilm) genoemd.

Hoe weet ik of de biofilm is verwijderd?

Het ontbreken van ernstige symptomen en goed gevestigde laboratoriummethoden voor de bepaling van microbiële gemeenschappen staat ons niet toe om het moment van wondafgifte uit biofilm te specificeren. De meest onthullende is de progressieve genezing van de wond, gekenmerkt door een afname van exsudaatafscheiding en afstoting van de korst. Totdat nauwkeurige begeleiding is ontwikkeld, zal clinici worden gevraagd om zelf te beslissen hoe wonden met biofilms in elk geval moeten worden behandeld. Als de behandeling bijvoorbeeld succesvol is, kan het nodig zijn om de methode of frequentie van wondbehandeling te veranderen of om te beslissen of het nodig is om lokale antimicrobiële middelen te gebruiken. De kwesties van aanvullende noodzakelijke maatregelen om het wondhelingsproces te stimuleren moeten worden aangepakt, rekening houdend met de gezondheidstoestand van de patiënt en gericht zijn op ondersteuning van zijn immuunsysteem. Biofilms beïnvloeden dus het verloop van chronische ontstekingsziekten en recente bevindingen suggereren dat ze ook een belangrijke rol spelen bij het verstoren van het verloop van genezingsprocessen van chronische wonden. Biofilms hebben een hoge mate van tolerantie voor antilichamen, antibiotica, antiseptica, desinfecterende middelen en fagocyten. Huidige werkwijzen voor het behandelen van wonden met biofilms omvatten de verplichte frequente wondreiniging samen met het gebruik van wondbekledingen en antimicrobiële middelen om wondherinfectie en onderdrukking van biofilmreforming te voorkomen.

Bij het beschouwen van het probleem van etiopathogenese van wondinfectie moet in gedachten worden gehouden dat elke lokale infectieuze focus vanuit een microbiologisch oogpunt moet worden beschouwd als een pathologische biocenose. Dit betekent dat alle microbiotas temidden kan actief deelnemen aan het infectieproces voor zover het vinden van een optimale conditie voor het bestaan en manifestatie van autonome functies, waaronder de maximale realisatie van de pathogeniciteit voor het gastheerorganisme. De erkenning van deze bepaling dient op haar beurt als basis voor latere conclusies. Als de oorspronkelijke ziekteverwekkers is vrij hoog, en de natuurlijke mechanismen van anti-infectieuze afweer onvoldoende of verminderde in een achtergrond pathologisch proces, de vorming van pathologische biotoop kan een gevolg zijn van de geleidelijke ontwikkeling van de besmettelijke proces.

Kandidaat voor medische wetenschappen Garilullov Hamil Gakilievich. Enkele aspecten van de ontwikkeling van infectieuze complicaties bij artroplastiek // Praktische geneeskunde. 8 (64) december 2012 / deel 1