Osteomyelitida

Termín „osteomyelitida“ byl navržen pro označení zánětu kosti a kostní dřeně (z řečtiny „osteomyelitis“ znamená zánět kostní dřeně). V současné době se pod tímto termínem rozumí infekční a zánětlivé postižení kostní tkáně (osteitida), kostní dřeně (myelitida), periostu (periostitida) a okolních měkkých tkání. Osteomyelitida je také definována jako infekce v kosti.

Osteomyelitida je lokální zánětlivý proces, který se vyvíjí v reakci na invazi a proliferaci mikrobiálních tělísek. Hlavním spouštěčem hematogenní osteomyelitidy je endogenní invaze mikrobiálních tělísek do kanálku kostní dřeně; u exogenní osteomyelitidy dochází k mikrobiální invazi v důsledku traumatu kosti nebo okolních tkání. Lokalizace zánětu slouží jako ochranná reakce organismu a zabraňuje rozvoji sepse, která je možná, pokud se mechanismy omezující hnisavě-nekrotický proces stanou neschopnými. To může být způsobeno vysokou virulencí a patogenitou mikroorganismů, rozsáhlostí léze, trváním zánětlivého procesu a oslabením ochranných sil makroorganismu.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemiologie

Navzdory neustálému pokroku v chápání patogeneze infekcí kostí a kloubů a zavádění moderních diagnostických a léčebných metod počet těchto pacientů v posledních 30 letech nevykazuje klesající trend.

Akutní hematogenní osteomyelitida se vyskytuje u 2 z 10 000 dětí, chronická osteomyelitida u 2 z 10 000 osob a kosti dolních končetin jsou postiženy v 90 % případů. Holenní kost tvoří 50 %, stehenní kost 30 %, lýtková kost 12 %, pažní kost 3 %, loketní kost 3 % a vřetenní kost 2 % lézí dlouhých kostí. V současné době je v epidemiologii osteomyelitidy dlouhých kostí pozorováno několik trendů. Došlo ke změnám ve struktuře hematogenní osteomyelitidy. V předních průmyslových zemích je zaznamenán pokles incidence akutní hematogenní osteomyelitidy dlouhých kostí u dětí (2,9 nových případů na 100 000 obyvatel ročně) a Staphylococcus aureus jako hlavního původce onemocnění - z 55 na 31 %. V zemích s rozvinutou infrastrukturou se tato onemocnění stala poměrně vzácnými.

V posledních letech došlo k nárůstu počtu pacientů s posttraumatickou osteomyelitidou. To je způsobeno především nárůstem traumatu, zejména v důsledku dopravních nehod, změnami mikroflóry, které mohou způsobit hnisání, a poruchami lidského imunitního systému. Rozvoj kostní infekce je usnadněn diabetes mellitus, obliterující cévní onemocnění, nádory, alkoholismus a kouření. U dospělých je hlavní příčinou osteomyelitidy zlomeniny dlouhých kostí. Rozvoj tohoto patologického stavu závisí na mnoha faktorech, především na lokalizaci a rozsahu poškození kostí a měkkých tkání, zhoršeném prokrvení a inervaci, včasnosti a kvalitě primární chirurgické léčby, metodě antibiotické profylaxe, volbě metody osteosyntézy a plastickém uzavření rány. V tomto ohledu se incidence osteomyelitidy značně liší - od 0,5-2 % při chirurgické léčbě uzavřených zlomenin a poranění horní končetiny až po 50 % a více u otevřených zlomenin nohy a stehna s rozsáhlým poškozením měkkých tkání.

V moderních podmínkách se zvýšila role hnisavých komplikací, včetně osteomyelitidy, po střelných poraněních končetin, jejichž hlavními příčinami jsou závažnost poranění kostí a kloubů, stejně jako vady v léčbě způsobené ve fázích lékařské evakuace. Podle zkušeností z poválečných ozbrojených konfliktů je výskyt střelné osteomyelitidy nejméně 9-20 %.

Různé typy vnitřní kovové osteosyntézy se v léčbě zlomenin rozšířily po celém světě. Neoprávněné rozšiřování indikací chirurgických metod u těžkých zlomenin s rozsáhlým poškozením měkkých tkání, nedodržování načasování a techniky provádění operací, nesprávná volba chirurgické pomůcky a kovové konstrukce vedou k těžkému hnisavému zánětu kostí a kloubů. Hnisání kolem paprsků a tyčí, stejně jako „paprsková“ osteomyelitida, zůstávají nejčastějšími komplikacemi při osteosyntéze pomocí zevních fixačních pomůcek. Ročně se na celém světě provede přibližně 1 milion operací náhrady kolenního a kyčelního kloubu. Proto se osteomyelitida, která vzniká po endoprotéze, stává velkým problémem, zejména v rozvinutých zemích.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Příčiny osteomyelitida

V roce 1880 Louis Pasteur jako první izoloval mikroby z hnisu pacienta s osteomyelitidou a nazval je stafylokoky. Později bylo zjištěno, že osteomyelitidu mohou způsobit jakékoli pyogenní mikroby a klinický a morfologický obraz onemocnění může záviset na jejich druhovém složení. V současné době je původcem akutní hematogenní osteomyelitidy dlouhých kostí u dětí převážně monoflora (až 95 %). Jedná se zpravidla o Staphylococcus aureus, izolovaný v 50–90 % případů. Tento mikroorganismus zůstává hlavním původcem ve všech případech osteomyelitidy díky svému osteochondrotropismu a vysoké adaptabilitě, což vede k rozvoji velkého počtu různých virulentních kmenů rezistentních na antibiotika a v konečném důsledku ke snížení účinnosti konzervativní léčby.

U dětí mladších jednoho roku se z kostí a krve nejčastěji izolují Streptococcus agalactiae a Escherichia coli, zatímco u dětí starších jednoho roku se izolují Streptococcus pyogenes a Haemophilus influenzae. U dětí starších čtyř let klesá výskyt izolace H. influenzae, což souvisí i s použitím nové vakcíny proti tomuto patogenu.

U pacientů s akutní posttraumatickou osteomyelitidou, která se vyskytuje u otevřených zlomenin s rozsáhlým poškozením měkkých tkání, se kultivují smíšené aerobně-anaerobní asociace s převahou gramnegativních mikroorganismů, zejména Pseudomonas aeruginosa. Mikrobiální kontaminace v lézi je zpravidla 106-108 mikrobiálních těl v 1 g kostní tkáně.

U chronické osteomyelitidy hrají hlavní etiologickou roli grampozitivní koky rodu Staphylococcus, přičemž převládá Staphylococcus aureus, jehož frekvence výsevu závisí na stádiu procesu a pohybuje se od 60 do 85 %. U chronických zánětlivých procesů mohou být stafylokoky přítomny v monokulturách nebo jako součást aerobně-anaerobních asociací. Stafylokoky jsou nahrazovány gramnegativními a anaerobními bakteriemi, které se vyznačují vyšší rezistencí vůči běžně používaným antibakteriálním lékům než grampozitivní bakterie.

Patogeneze

Osteomyelitida může být způsobena hematogenním šířením infekce, přímým pronikáním mikroorganismů do kosti nebo z přilehlého, vnějšího ložiska infekce. U posttraumatické osteomyelitidy dochází k přímému pronikání mikrobiální flóry v důsledku poškození tkáně a narušení krevního zásobení. Vývoj této formy osteomyelitidy přímo závisí na invazi mikroorganismů, jejich množství, typu, virulenci a stupni poškození měkkých tkání. Po nepříznivých účincích na ochranné a adaptivní reakce organismu různých fyzikálních, biologických faktorů a doprovodných onemocnění se snižuje jeho schopnost účinně reagovat na potlačení infekce, což může přispět k rozvoji počátečního stádia onemocnění.

Hluboká, dlouhodobá kostní infekce je udržována přítomností devaskularizované kůry obklopené bakteriemi. Ta působí jako cizí těleso, což je hlavní příčinou osteomyelitidy u většiny otevřených zlomenin. Posttraumatickou osteomyelitidu mohou kromě obvyklých patogenních mikroorganismů způsobovat i nepatogenní stafylokoky a anaerobní koky. V době poranění se dostávají do devitalizovaných oblastí kůry a zde za anaerobních podmínek podporují sekvestraci a rozvoj osteomyelitidy. Taková kostní infekce se často rozvíjí po otevřených zlomeninách.

Během rozvoje osteomyelitidy ovlivňuje imunitní odpověď, metabolismus a lokální krevní zásobení řada systémových i lokálních faktorů. Mezi systémové faktory patří špatná výživa, porucha funkce ledvin a jater, diabetes mellitus, chronická hypoxie, imunitní onemocnění, maligní onemocnění, stáří a senilní věk, imunosuprese a imunodeficience, splenektomie, virová infekce, alkoholismus a kouření. K rozvoji infekce přispívají také lokální faktory, jako je chronický lymfedém, žilní stáze, cévní léze, arteritida, závažné jizvové změny, fibróza, patologie malých cév a neuropatie.

Akutní osteomyelitida je charakterizována jako hnisavá infekce doprovázená otokem, cévní stází a trombózou malých cév. V akutním období onemocnění je v důsledku lokálního zánětu narušeno intraoseální a periostální prokrvení, vznikají velké fragmenty odumřelé kosti (sekvestry). Existence infikovaných, neživotaschopných tkání a neúčinná reakce makroorganismu, stejně jako nedostatečná léčba, vedou k chronicitě onemocnění. S přechodem hnisavého procesu do chronického stádia dochází k postupné změně mikrobiální krajiny. Dominantní roli začínají hrát nízkovirulentní kmeny Staphylococcus epidermidis a Staphylococcus aureus.

Nekróza kostní tkáně je důležitým rysem akutní posttraumatické osteomyelitidy. Mrtvá kost se pomalu resorbuje enzymy granulační tkáně. K resorpci dochází nejrychleji a nejraněji na spojení živé a nekrotické kosti. Mrtvá houbovitá kost se u lokalizované osteomyelitidy resorbuje pomalu. Mrtvá oblast kortikální části kosti se postupně odděluje od živé kosti a vytváří sekvestr. Organické prvky v mrtvé kosti jsou z velké části ničeny proteolytickými enzymy produkovanými makrofágy nebo polymorfonukleárními leukocyty. V důsledku zhoršeného krevního zásobení se mrtvá kost vizuálně jeví světlejší než živá kost. Malé oblasti neživotaschopné houbovité kosti se resorbují během 2–3 týdnů; sekvestrace kortikální části může trvat měsíce.

Morfologické znaky chronické osteomyelitidy jsou přítomnost kostní nekrózy, tvorba nové kosti a exsudace polymorfonukleárních leukocytů, ke kterým se přidává velké množství lymfocytů, histiocytů a někdy i plazmatických buněk. Přítomnost odumřelé kosti často způsobuje tvorbu píštělí, kterými hnis proniká do okolních měkkých tkání a nakonec se vynořuje na povrch kůže, čímž vzniká chronická píštěl. Hustota a tloušťka nově vytvořené kosti se může postupně zvyšovat a za relativně příznivých podmínek tvoří část nebo celou novou diafýzu. Tyto dva paralelní procesy se vyvíjejí po mnoho týdnů nebo měsíců v závislosti na rozsahu nekrózy a stupni a trvání infekce. Endostální kostní výrůstky mohou zakrývat dřeňový kanál.

Po odstranění sekvestru lze zbývající dutinu vyplnit novou kostí. To se stává zejména u dětí. Posttraumatická, sekundární osteomyelitida se rozvíjí v důsledku poškození tkáně způsobeného traumatem na jedné straně a invazí a rozvojem mikroorganismů na straně druhé. Nedostatečná stabilizace poškozené kosti vede k rozvoji a šíření hnisavé infekce, vzniku sekundární nekrózy a sekvestrů.

Většina autorů se domnívá, že je vhodné ošetřovat rozsáhlé rány u pacientů s otevřenými zlomeninami bez včasného uzavření povrchu rány, což vytváří problém s bojem proti akutní hnisavé infekci. Dlouhodobé otevřené ošetření takových ran je plné reálné hrozby osteomyelitidy. Mezi hlavní příčiny posttraumatické osteomyelitidy u pacientů s otevřenými zlomeninami je proto třeba zvážit:

• předčasná a nedostatečná chirurgická léčba léze;
• nedostatečná, nesprávně zvolená metoda fixace;
• dlouhodobá, rozsáhlá rána;
• nesprávné posouzení stupně poškození měkkých tkání;
• nedostatečné pooperační sledování.

Velký význam pro prevenci osteomyelitidy u otevřených zlomenin má včasné odstranění exsudátu z rány během procesu dočasného a konečného uzavření povrchu rány. Akumulace exsudátu z rány je také jedním z důvodů vzniku sekundární nekrózy.

Analýza příčin vzniku posttraumatické osteomyelitidy potvrzuje skutečnost, že mezi faktory ovlivňující četnost hnisavých komplikací u otevřených zlomenin a rozvoj osteomyelitidy patří imerzní kovová osteosyntéza. Je známo, že její použití u otevřených zlomenin s masivním poškozením měkkých tkání, zejména v oblasti holeně, dramaticky zvyšuje riziko infekce. Tento vzorec je obzvláště zřetelně patrný u střelných zlomenin, což určilo názor řady odborníků na potřebu zakázat používání imerzní osteosyntézy u tohoto typu poranění.

Přestože slitiny používané k výrobě fixátorů jsou považovány za imunologicky inertní, někdy musíme pozorovat případy „intolerance“ kovu. V závažných případech je výsledkem takové reakce klinický obraz akutního zánětu s tvorbou píštělí a sekundární infekcí. Tento proces je založen na tvorbě haptenů - látek, které vznikají v důsledku biotransformace kovu a vazby jeho molekul s proteiny, což vytváří předpoklady pro senzibilizaci. Spouštěčem tohoto procesu je povrchová destrukce implantátu v důsledku oxidace peroxidovými sloučeninami, fagocytózy nebo mechanické destrukce (v případě narušení stability kostních fragmentů nebo tření prvků fixátoru o sebe). Senzitizace na kov může existovat iniciálně nebo se vyvinout v důsledku imerzní kovové osteosyntézy.

Nová etapa prohlubování znalostí o osteomyelitidě je spojena se studiem její patogeneze na různých úrovních organizace: submolekulární, molekulární, buněčné a orgánové. Studium hlavních původců osteomyelitidy, jako je Staphylococcus aureus, umožnilo identifikovat extracelulární a intracelulární mikrobiální mechanismy agrese a invaze, s jejichž pomocí bakterie způsobují a udržují infekci, přímo poškozují buňky kostní tkáně, narušují ochrannou imunitní odpověď organismu a snižují účinnost antibiotik. V posledních letech se aktivně studuje role cytokinů, jednoho z regulátorů buněčné a humorální imunity. Byla také prokázána nová, dříve neznámá role buněk produkujících kosti - osteoblastů, schopných způsobit antigenně specifickou aktivaci imunitních buněk a zánětlivých mediátorů v reakci na intracelulární invazi mikroorganismů do kostní tkáně. Zároveň je třeba poznamenat, že v patogenezi osteomyelitidy není vše zcela jasné, vzhledem k široké škále jejích projevů. Mnoho navrhovaných patogenetických mechanismů je na hypotetické úrovni.

Symptomy osteomyelitida

K diagnóze osteomyelitidy často postačuje podrobná anamnéza. Děti s hematogenní osteomyelitidou se mohou projevovat akutními příznaky infekce, včetně horečky, podrážděnosti, únavy, slabosti a lokálních známek zánětu. Častý je však i atypický průběh. U dětí s hematogenní osteomyelitidou mohou infekci lokalizovat měkké tkáně obklopující postiženou kost. Kloub obvykle není infekcí postižen. U dospělých s hematogenní osteomyelitidou se obvykle vyskytují nejasné příznaky, včetně prodloužené bolesti a mírné horečky. Může se také vyskytnout vysoká horečka, zimnice, otok a hyperémie nad postiženou kostí. U kontaktní osteomyelitidy se často vyskytuje lokalizovaná bolest kostí a kloubů, hyperémie, otok a exsudace kolem místa poranění. V akutní fázi osteomyelitidy mohou být přítomny příznaky závažné systémové zánětlivé reakce, jako je horečka, zimnice a večerní pocení, ale v chronické fázi se nepozorují. Hematogenní i kontaktní osteomyelitida mohou přejít do chronického stádia. Chronické stadium je charakterizováno přetrvávající bolestí, exsudací a nízkou horečkou. V blízkosti místa infekce se často nacházejí píštělové cesty. Pokud se píštělový tok uzavře, může se u pacienta vyvinout absces nebo akutní diseminovaná infekce měkkých tkání.

Formuláře

Podle klinického průběhu a trvání onemocnění se osteomyelitida tradičně dělí na akutní a chronickou. Podle patogenetického principu se osteomyelitida dělí na hematogenní a posttraumatickou, která se může vyvinout v důsledku mechanického, chirurgického, střelného poranění kostní tkáně i okolních měkkých tkání. Hematogenní osteomyelitida se může projevovat primárně chronickým průběhem (Brodieho absces, Garréova sklerotizující osteomyelitida, Ollierova albuminózní osteomyelitida).

Klinická a anatomická klasifikace osteomyelitidy dlouhých kostí u dospělých, kterou přijala lékařská fakulta Texaské univerzity – Czerny-Maderova klasifikace – se jeví jako vhodná pro praktické použití. Klasifikace je založena na dvou principech: struktuře poškození kosti a stavu pacienta. Podle této klasifikace se strukturální poškození kosti podmíněně dělí na čtyři typy:

• Typ I (medulární osteomyelitida) - poškození velké plochy struktur kostní dřeně dutiny dlouhé kosti při hematogenní osteomyelitidě a při hnisání po intramedulární osteosyntéze;
• Typ II (povrchová osteomyelitida) - poškození pouze kortikální části kosti, ke kterému obvykle dochází při přímé infekci kosti nebo z přilehlého zdroje infekce v měkkých tkáních; septický kloub je také klasifikován jako povrchová osteomyelitida (osteochondritida);
• Typ III (fokální osteomyelitida) - poškození kortikální části kosti a struktur kanálu kostní dřeně. U tohoto typu poškození je však kost stále stabilní, protože infekční proces se nerozšíří na celý průměr kosti;
• Typ IV (difúzní osteomyelitida) - poškození celého průměru kosti se ztrátou stability; příkladem může být infikovaná pseudoartróza, osteomyelitida po otevřené tříštivé zlomenině.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]