Některé aspekty vývoje infekčních komplikací v artroplastice

Endoprotétika kyčelního kloubu zaujímala vedoucí místo v chirurgické léčbě těžkých forem patologie kyčelního kloubu. Tato operace odstraní nebo významně snižuje bolest, obnovuje pohyb v kloubu, umožňuje oporosposobnosti končetiny, pomáhá zlepšit chůzi, a tedy výrazně zlepšuje kvalitu života pacienta. Není však žádným tajemstvím, že nějaká chirurgická léčba může přinést řadu komplikací, z nichž jedna je infekce. Podle literatury, ortopedické centrum zabývající endoprotézy velkých kloubů a vystupuje alespoň 100 operací za rok v průběhu prvního roku, může získat počet infekčních komplikací - 17% ve druhém roce je číslo ve třetím 3% snížení o 5% a průměr může být 4%.

Problém infekčních komplikací v endoprotétice velkých kloubů se stává stále důležitější den po dni, i přes aktivní využití antibiotické profylaxe a moderních metod chirurgických antiseptik. Je to způsobeno rostoucím počtem institucí provádějících artroplastiku, obtížemi při identifikaci původců infekce, složitostí léčby a závažností následků. To vše nakonec vede ke zhoršení výsledků intervence, ke zvýšení nákladů a načasování pooperační rehabilitace pacientů.

Problém je způsoben obecným stavem, zejména starším pacientem, v němž je organismus extrémně obtížné bojovat s infekcí. Imunosupresivní stav je způsoben indukovaného sekundárního imunodeficitu vysokotravmatichnogo po delším chirurgického zákroku a dostat se do zničení produktů krevní tkáně, stejně jako věk charakteristiky imunitního systému u starších pacientů.

Zvýšil počet kloubu spolu s vysokou rehabilitačního potenciálu doprovázeno zvýšením počtu případů infekce hluboké místě chirurgického zákroku, které, podle domácích i zahraničních autorů od 0,3% do 1% v primárním intervenci a pro audit - až do výše 40% nebo více. Léčba takových infekčních komplikací je dlouhý proces vyžadující použití drahých léků a materiálů. Jakmile bylo považováno za absolutně nepřijatelné implantovat endoprotézu v oblasti postižené infekcí. Nicméně, rozvíjet porozumění patofyziologie infekcí spojených s implantáty, jakož i pokroky v chirurgické techniky možné úspěšné kloubu v těchto podmínkách.

Většina lékařů souhlasí s tím, že odstranění komponent endoprotézy a pečlivé chirurgické ošetření rány jsou důležitým počátečním fází léčby pacienta. Neexistuje však žádný konsensus o metodách, které mohou obnovit funkční stav kloubu bez bolesti as minimálním rizikem opakování infekce.

[1], [2], [3]

Stupně tvorby biofilmu

Stupeň 1. Otočné připevnění k povrchu. Nejčastěji existují mikroorganismy ve formě volně plovoucích hmot nebo jednobuněčných (např. Planktonických) kolonií. Nicméně za normálních podmínek většina mikroorganismů má tendenci se připojovat k povrchu a nakonec vytvářet biofilmy.

Stupeň 2. Trvalá přilnavost k povrchu. Jak se bakterie množí, pevněji se drží na povrchu, diferencují, vyměňují geny, což zajišťuje jejich přežití.

Stupeň 3. Tvorba slizniční ochranné matrice / biofilmu. Jakmile jsou pevně připojeny, bakterie začínají vytvářet matrici obklopující exopolysacharidy, známou jako extracelulární polymerní látka. Jedná se o ochrannou matici nebo "slizu" (matrice EPS). Malé bakteriální kolonie pak tvoří původní biofilm. Složení matrixového hlenu se liší podle toho, jaké mikroorganismy jsou v něm přítomny, ale především obsahuje polysacharidy, proteiny, glykolipidy a bakteriální DNA. Různé proteiny a enzymy přispívají k trvanlivějšímu přilnutí biofilmů k ložisku rány. Plně vytvořené (mature) biofilm neustále ztratit planktonu bakterie mikrokolonie a fragmenty, které mohou rozptýlit a ulpívají k ostatním částem lůžka rány nebo na povrchy jiných ran, tvořit novou biofilmu kolonii.

Jak rychle vzniká biofilm?

Experimentální laboratorní studie ukázaly, že planktonické bakterie, například stafylokoky, streptokoky, pseudomonas, E. Coli jsou obvykle:

1. spojit se během několika minut;
2. tvoří pevně připojené mikrokolonie po dobu 2-4 hodin;
3. produkují extracelulární polysacharidy a stávají se mnohem tolerantnější k biocidům, například antibiotikům, antiseptikům a dezinfekčním látkám po dobu 6-12 hodin;
4. se účastní plných kolonií biofilmů, které jsou velmi odolné vůči biocidům a ztrácejí bakterie planktonu během 2-4 dnů v závislosti na druhu bakterií a podmínkách růstu;
5. rychle se zotaví po mechanickém selhání a znovu vytvoří zralý biofilm po dobu 24 hodin. Tyto skutečnosti ukazují, že drží několik po sobě následujících přečištění rány může dát krátkou dobu, například méně než 24 hodin, během nichž antimikrobiální terapie je nejúčinnější proti jak planktonických mikroorganizmů a patogenů vnutribioplenochnyh buněk v ráně.

Mohu vidět mikrobiální biofilm?

Biofilmy jsou mikroskopické struktury. Nicméně v některých situacích, kdy mají příležitost nechat se prodloužit neomezeně po dlouhou dobu, jsou tak husté, že je lze vidět pouhým okem. Například plaketa se může akumulovat a být jasně viditelná po celý den. Některé bakterie z fenotypu produkují pigmenty, které mohou usnadnit vizuální detekci celého biofilmu. Například P. Aeruginosa, která je ve fenotypu biofilmu, produkuje v systému "snímání kvóry" molekulární piocyanin zelené barvy. Ani v tomto případě však zelené barvení rány neznamená vždy přítomnost biofilmu tvořeného Pseudomonas sp.

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

Mohou se biofilmy nalézt v chrastavě?

Mrtvola poranění je popsána jako tlustá žlutá, poměrně tmavá vrstva ložiska rány, zatímco biofilmy nacházející se v ráně vypadají více jako gely a lehčí. Přesto může existovat spojení mezi biofilmy a chrastě. Biofilmy stimulují zánět, který zvyšuje vaskulární propustnost, tvorbu exsudátu rány a vznik fibrinu. Takže přítomnost strusky může indikovat přítomnost biofilmu v ráně. Nicméně takovéto spojení mezi struskem a biofilmem u chronických ran by mělo být podrobněji studováno.

V současné době nejspolehlivější metodou potvrzení přítomnosti mikrobiálního biofilmu je speciální mikroskopie, například konfokální laserové skenovací mikroskopické vyšetření.

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

Klasifikace

Použití účinné klasifikace je důležité pro výběr racionální metody léčby a porovnání jejích výsledků. Se všemi rozmanitými navrhovanými klasifikačními systémy neexistuje jediný mezinárodně uznávaný systém pro diagnostiku a následnou léčbu para- endoprotetické infekce, tj. Léčba infekčních komplikací po endoproteze není standardizována.

Nejběžnější je klasifikace hluboké infekce po kompletní kyčelní artroplastice MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Hlavním kritériem klasifikace je doba projevu infekce (časový interval mezi operací a prvním projevem infekčního procesu). Na základě tohoto kritéria navrhli autoři tři hlavní klinické typy hluboké infekce. V roce 1996 DT Tsukayama a spoluautoři doplnili tuto klasifikaci o typ IV definovaný jako pozitivní intraoperační kultura. V rámci tohoto typu infekce je třeba paraendoproteznoy asymptomatické bakteriální kolonizace povrchu implantátu, která se projevuje ve formě kladných intraoperačních plodin dva nebo více vzorků s izolací téhož patogenního organismu. Pozitivní kultury 2-5 intraoperativních vzorků. V závislosti na druhu infekce autoři doporučili určitou terapeutickou taktiku.

Klasifikace hluboké infekce po kompletní artroplastice kyčle (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Akutní pooperační infekce - během prvního měsíce
2. Pozdní chronická infekce - od jednoho měsíce
3. Akutní hematogenní infekce - až jeden rok
4. Pozitivní intraoperační kultura - rok nebo více později

Takže u typu I infekce je považováno za vhodné provést audit s nekrektomiey, nahrazením polyethylenové vložky a uchováním dalších složek endoprotézy. U infekce typu II vyžaduje revize s povinnou nekrosektomií odstranění edentulní protézy a u pacientů s para-endoprotetickou infekcí typu III je možné zachovat endoprotézu. Na druhé straně, při diagnostice pozitivní intraoperační kultury může být léčba konzervativně-supresivní parenterální antibiotickou terapií po dobu šesti týdnů.
Vlastnosti patogeneze paraendoprotetické infekce.

Infekce paradendoprotézy je zvláštní případ infekce spojeného s implantátem a bez ohledu na dráhy patogenu je čas vývoje a závažnost klinických projevů specifický pro endoprotetiku. Vedoucí úloha při vývoji infekčního procesu je přiřazena mikroorganismům, jejich schopnosti kolonizovat biogenní a abiogenní povrchy.

Mikroorganismy mohou existovat v několika fenotypových stavů: přilnavý - formulář biofilmu bakterií (biofilmu), volně žijící - planktonické formě (ve formě roztoku v suspenzi), latentní - spor. Základem patogenity mikrobů, které způsobují paraendoprotetické infekce, je jejich schopnost vytvářet na povrchu implantátů speciální biofilmy (biofilmy). Pochopení této skutečnosti je velmi důležité pro určení racionální terapeutické taktiky.

Bakteriální kolonizace implantátu může být provedena prostřednictvím dvou alternativních mechanismů. Přímými nespecifických interakcí mezi bakterie a které nejsou zahrnuty proteiny „master“ umělým povrchem od elektrostatického pole síly, síly povrchového napětí, nutí Vaander-Vilsa, hydrofobní a vodíkových vazeb (první mechanismus). Ukázalo se, že existuje selektivní adheze mikrobů k implantátu, v závislosti na materiálu, ze kterého je vyroben. Přilnavost sv. Epidermidis se vyskytuje lépe v polymerních částech endoprotézy a kmene St. Aureus - na kov.

Ve druhém mechanismu je materiál, z něhož je implantát vyroben, potažený hostitelskými proteiny, které působí jako receptory a ligandy, které vážou spolu cizí tělo a mikroorganismus. Je třeba poznamenat, že všechny implantáty procházejí takzvanými fyziologickými změnami, v důsledku kterých dochází téměř k okamžitému pokrytí implantátu plazmatickými bílkovinami, zejména albuminem.

[15], [16]

Jak biofilmy narušují proces hojení?

Během uvolňování povrchu rány z biofilmu stimuluje druhou chronickou zánětlivou odpověď. Tato reakce vede k vzniku velkého množství neutrofilů a makrofágů obklopujících biofilm. Tyto zánětlivé buňky tvoří velké množství reaktivních oxidantů a proteáz (matrixových metaloproteináz a elastáz). Proteázy přispívají k přerušení připojení biofilmu k tkáním, čímž se odstraní z rány. Nicméně tyto reaktivní oxidanty a proteázy také zničí zdravé a hojivé tkáně, proteiny a imunitní buňky, což zhoršuje kvalitu léčby.

Chronická zánětlivá odpověď nevede vždy k úspěšnému odstranění biofilmu a předcházela hypotéza, že taková odezva je "prospěšná" pro biofilm. Indukce neefektivní zánětlivou odpověď brání mikroorganismy biofilmu tváření a zvyšuje produkci kapaliny, která je na oplátku, je zdrojem energie a prostředky k zachování biofilm.

Existují podmínky, které podporují tvorbu biofilmu v ráně?

Není známo, zda existují podmínky, které podporují tvorbu biofilmů v ráně. Základní stavy, které oslabují imunitní systém nebo snižují působení antibiotik, však mohou přispět k rozvoji biofilmů v poranění (např. Tkáňová ischémie nebo nekróza, špatná výživa).

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

Jaké jsou principy řízení biofilmů?

Dokonce i když je vysoká pravděpodobnost, že rána má biofilm, neexistuje jednorázová léčba. Optimální může být použití kombinované strategie založené na prvcích přípravy ložiska rány a slouží k odstranění hmoty biofilmů, což zabraňuje rekonstrukci biofilmů. Tento přístup je někdy nazýván "péčí o rány na bázi biofilmu" (léčba ran s biofilmem).

Jak mohu vědět, jestli byl biofilm odstraněn?

Neexistence vážných symptomů a zavedené laboratorní metody pro stanovení mikrobiálních společenstev nám neumožňuje specifikovat okamžik uvolňování ran z biofilmu. Nejvíce odhalující je postupné uzdravení rány, charakterizované snížením vylučování exsudátu a odmítnutím chrastí. Dokud nebudou vyvinuty přesné pokyny, budou klinici požádáni, aby se rozhodli sami sobě jak léčit rány s biofilmy v každém případě. Pokud je například léčba úspěšná, může být nutné změnit způsob nebo frekvenci léčby ran nebo rozhodnout, zda je nutné použít místní antimikrobiální látky. Otázky týkající se dalších opatření nezbytných pro stimulaci hojení ran proces by měla být vyřešena s ohledem na zdravotní stav pacienta, a mohou být použity k podpoře svého imunitního systému. To znamená, že vliv na biofilmu při chronických zánětlivých onemocnění a nové poznatky slouží jako základ k domněnce, že hrají důležitou roli v průběhu procesu řešení hojení chronických ran. Biofilmy mají vysokou toleranci vůči protilátkám, antibiotikům, antiseptikům, dezinfekčním látkám a fagocyty. V současné době používané způsoby léčení rány biofilmů zahrnují vazebné časté čištění rány ve spojení s obvazy a antimikrobiálních látek pro prevenci a potlačení reinfekce rány biofilmy reformovat.

Při úvahách o etiopatogeneze infekce v ráně by měla brát v úvahu, že jakákoli lokální infekční ohnisko mikrobiologickým produkty by měly být považovány za patologické biocenózy. To znamená, že všechny microbiotas umístěné v srdci, může aktivně podílet na infekčního procesu pouze tehdy, nalezení optimálního stavu pro existenci a projev autonomních funkcí, včetně maximální realizaci svého patogenity pro hostitelský organismus. Uznání tohoto ustanovení naopak slouží jako základ pro následné závěry. V případě, že původní patogeny je poměrně vysoká, a přirozené mechanismy protiinfekční obranyschopnost nedostatečné nebo narušena v jakékoliv pozadí patologického procesu, tvorba patologické biotopu může být důsledkem postupného vývoje infekčního procesu.

Zástupce lékařských věd Garilullov Hamil Gakilievich. Některé aspekty vývoje infekčních komplikací v artroplastice / Praktická medicína. 8 (64) Prosinec 2012 / svazek 1