Факторы риска развития перипротезной инфекции

По результатам 3641 операции эндопротезирования крупных суставов, проведенной у 3210 больных, изучены факторы риска развития гнойных осложнений после подобных операций. Эндопротезирование тазобедренного сустава проведено 2523 больным, коленного — 881, плечевого — 105 и локтевого — 132 пациентам. Операции ревизионного эндопротезирования тазобедренного и коленного сустава выполнены в 221 случае, по поводу диспластического коксартроза, врожденных и приобретенных деформаций, в условиях дефицита костной ткани и в других сложных случаях — в 492. В связи с острой травмой прооперирован 351 пациент. Перипротезная инфекция диагностирована в 58 случаях, что составило 1,59%. Установлено, что к критериям риска развития перипротезной инфекции относятся тяжелая сопутствующая патология (сахарный диабет, системные заболевания, степень их тяжести и продолжительность, ВИЧ-инфекция и др.), операции при диспластическом коксартрозе, ревизионное и сложное эндопротезирование тазобедренного сустава. В этих случаях риск осложнений возрастает в 1,5—3,5 раза. Гнойно-воспалительный процесс в области тазобедренного суста¬ва в анамнезе, а также каждая повторная операция на тазобедренном суставе увеличивают риск осложнений в послеоперационном периоде в разы. Различий в частоте осложнений в зависимости от вида фиксации и фирмы-производителя использованных имплантатов отмечено не было.

RISK FACTORS FOR PERIPROSTHETIC INFECTION AFTER LARGE JOINT ARTHROPLASTY
A.B. Slobodskoy, E.Yu. Osintsev, A.G. Lezhnev, I.V. Voronin, IS. Badak, A.G. Dunaev

Risk factors for the development of purulent complications after large joints arthroplasty were studied by the results of 3641 operations (3210 patients). Hip, knee, shoulder and elbow arthroplasty was performed in 2523, 881, 105 and 132 patients, respectively. Hip and knee revision replacements were performed in 221 cases and in 492 cases surgical interventions were performed for dysplastic coxarthrosis, congenital and acquired deformities, under conditions of bone tissue deficit and other complicated cases. Three hundred fifty one patients were operated on due to acute injury. Periprosthetic infection was diagnosed in 58 cases (1.59%). It was stated that risk factors for periprosthetic infection development included severe concomitant pathology (diabetes mellitus, operations somatic diseases, degree of their severity and duration, HIV infection and other conditions), surgical interventions for dysplastic coxarthrosis and complex total hip replacement. In those cases the risk of complications increased by 1.5-3.5 times. Proinflammatory process in the area of hip joint in history as well as every repeated surgery on the hip increased therisk of postoperative complications significantly. No differences in complication rate depending on the type of fixation and implant manufacturers were noted.

Введение

Рост числа операций эндопротезирования крупных суставов отмечается в большинстве стран мира, в том числе в России [1~4]. Несмотря на повышение качества применяемых имплантатов, совершенствование технологий эндопротезирования, а также накопление практического опыта у хирургов, процент осложнений и неудовлетворительных исходов остается достаточно высоким. Так, по данным ряда авторов, перипротезная инфекция (ППИ) как в раннем послеоперационном периоде, так и поздние сроки развивается в 1,5—6% случаев [5—8]. Доказано, что число этих же осложнений после предшествующих операций на суставе, после ревизионного эндопротезирования, а также целого ряда сопутствующих или перенесенных ранее заболеваний возрастает в разы [9~12]. На Международной согласительной конференции по перипротезной инфекции в Филадельфии (2013 г.), один из ее председателей проф. Дж. Парвази сказал, что «... перипротезная инфекция с ее ужасающими последствиями остается вызовом ортопедическому сообществу» [12]. Таким образом, изучение возможных причин и разработка путей профилактики ППИ были и остаются актуальными вопросами травматологии и ортопедии.

Цель исследования

Изучить факторы риска развития гнойных осложнений после эндопротезирования крупных суставов, разработать возможные пути прогноза и профилактики.

Пациенты и методы

В период с 1996 г. по настоящее время под нашим наблюдением находилось 3210 больных в возрасте от 18 до 94 лет, которым выполнена 3641 операция эндопротезирования крупных суставов, из них 381 пациенту заменено два и более суставов. Мужчин было 1227, женщин — 2414. Пациентов моложе 30 лет было 59, в возрасте 31-40 лет — 374, 41-50 лет — 603, 51-60 лет — 1009, 61-70 лет — 1092 и старше 70 лет — 504. Эндопротезирование тазобедренного сустава выполнено у 2523 больных, коленного — у 881, плечевого — у 105 и локтевого — у 132 пациентов. В 1492 случаях использованы эндопротезы фирмы «Zimmer» (США), в 504 — «DePuy» (США), в 258 — «Biomet» (Великобритания), в 152 — «Wrigth» (США), в 19 — «Seraver» (Франция), в 20 — «Mathis» (Швейцария), в 1196 — ЭСИ (Россия). Бесцементная фиксация компонентов эндопротеза применена при 1722 операциях, гибридная — при 614, цементная —    при 1305. Операций ревизионного эндопротези-рования тазобедренного и коленного сустава вы-полнено 221 у 212 больных. В 9 случаях ревизия выполнена с двух сторон. Соотношение операций первичного и ревизионного эндопротезирования составляло 1:14. Укрепляющие конструкции (кольца Мюллера, Бурх-Шнайдера и др.) использовали в ходе 41 вмешательства. Операций по поводу дис-пластического коксартроза, врожденных и приоб-ретенных деформаций суставов, в условиях дефицита костной ткани и в других сложных случаях произведено 492. В связи с острой травмой был пролечен 351 пациент.

На 3641 операцию диагностировано 58 случаев ППИ, что составило 1,59%. В 2 случаях это были ранние осложнения, в остальные — поздние (спустя 1 и более года после операции). С целью определения факторов, влияющих на риск развития ППИ, мы проанализировали следующие критерии: пол, возраст пациентов, индекс массы тела Кетле (ИМТ), наличие системных заболеваний, степень их активности и продолжительность, наличие сахарного диабета различного типа и тяжести, наличие сопутствующих специфических инфекций (ВИЧ, гепатит С и др.), наличие гнойных процессов в анамнезе, количество предшествующий операций на суставе, ревизий эндопротеза, продолжительность операции и объем интра- и пос, рационной кровопотери, вид использование темы для дренирования раны и реинфузии вид имплантата и способ фиксации, продолжительность температурной реакции в послеоперационном периоде, опыт хирурга (количество операций в год), сложность эндопротезирования (вмешательства при дисплазии, деформации, дефицитной ткани и др.), выполнялась ли операция воду острой травмы или в плановом порядк Статистическую обработку данных с использованием программ Microsoft Exce Statistica (StatSoft, Inc., 2007) методом вариной статистики для малых рядов наблюдена определения различий вычисляли доверите коэффициент t-критерий Стьюдента и определили величину р. Степень достоверности выной корреляционной связи при небольшой выборке (п<50) оценивали с помощью критерия В мановского.

Результаты и обсуждение

Данные о частоте развития ППИ после протезирования суставов представлены в т< Анализ случаев развития ППИ после эндопротезирования крупных суставов выявил следз Так, гнойно-воспалительные осложнения пациентов в возрасте от 31 года до 50 лет г дались не чаще, чем в 0,8-1% наблюдений с: чительным повышением (до 1,6%) у больных лет и еще большим ростом (до 2,4%) у пациентов пожилого возраста, старше 70 лет. Рост числе но-воспалительных осложнений у пациент жилого возраста обусловлен в первую очередь что у них, как правило, увеличивается коли и тяжесть сопутствующих заболеваний, сни ся резистентность к инфекции. Кроме того, ной категории больных замедляются репа] но-восстановительные процессы, снижается мышечно-связочного аппарата, повышен ри реломов костей. Однако и в группе пациент ложе 30 лет ППИ (все в позднем послеоперс ном периоде) отмечена в 5,1% случаев, Поел объясняется большим числом сложных эндотезирований у молодых пациентов (по повод пластического коксартроза и другой вpoждённой патологии), перенесенных в детском возраст раций на тазобедренном суставе и некоторым гими причинами.

Выявлена четкая зависимость между V. частотой развития ППИ. Так, при нормаль избыточной массе тела или ожирении I ci гнойно-воспалительные осложнений развш не чаще чем в 0,3—0,7% наблюдений. Одна! ожирении II степени отмечался рост часто' ложнений до 2,3%, при III степени она досг 64,9%! На наш взгляд, ожирение I—II степени:

яляется критическим, когда выполнение операции эндопротезирования еще возможно при благоприятной ситуации по другим показателям. При ИМТ более 40 необходимо выставлять противопоказания к оперативному вмешательству.

При сопутствующих системных заболеваниях (чаще ревматоидный артрит, системная красная волчанка и др.) частота развития ППИ составила 3,1%. Прослеживалась четкая закономерность между активностью процесса и продолжительностью заболевания. Если после выполнения операций при нулевой активности ревматоидного процесса ППИ диагностировали только у 0,7% больных, то при II степени активности — уже у 16%. При III степени активности процесса не выполнено ни одной операции. Аналогичная закономерность имела место и в зависимости от продолжительности ревматоидного процесса (см. табл. 1).

Таблица 1.
Табл. 1. Изучаемые факторы риска и частота развития ППИ


Примечание: В скобках указан процент * p ≤ 0,01

Сопутствующий сахарный диабет, его тип и тяжесть существенно влияют на риск развития ППИ. Так, если при диабете 2-го типа осложнения развились у 7,4% оперированных, то при диабете 1-го типа эта цифра составила 42,8%. Тяжелая степень заболевания ассоциирована с чрезвычайно высокой частотой развития ППИ (см. табл. 1).

Таким образом, сопутствующие системные за-болевания при низкой степени активности ревма-тоидного процесса (0,1) и непродолжительных сроках заболевания (до 5~7 лет) практически не влияют на частоту развития ППИ. Однако высокая активность воспалительного процесса (II, III степень) является поводом для временного отказа от операции, коррекции базисной терапии основного заболевания с последующей постановкой вопроса о возможности оперативного вмешательства. Применительно к больным, у которых продолжительность болезни составляет 10 и более лет, pei о выполнении операции должно принима! большой осторожностью, также с возможное тельной предоперационной подготовкой и ко цией гемостаза. Аналогичный подход имеет и при наличии у пациентов сопутствующее харного диабета. Исходя из полученных да сахарный диабет 1-го типа, так же как и тя: течение сахарного диабета 2-го типа, должш сматриваться как противопоказания к эндог зированию суставов. В любом случае тщате предоперационное обследование больного с N мальной коррекцией углеводного обмена ел проводить в обязательном порядке, желате: специализированном отделении.

Негативным образом на характер течени леоперационного периода сказывалось на ВИЧ-инфекции, гепатита С, обусловивших \ тие ППИ практически у каждого пятого прос рованного (см. табл. 1). При решении вопроса эндопротезировании суставов у ВИЧ-инфи ванных и больных СПИДом, гепатитом С и других хронических инфекций необходимо с вать тяжесть нарушения иммунного статуса консультировать их у специалиста по СПЩ инфекциониста.

Гнойно-септические процессы вне зоны с тивного вмешательства в анамнезе (гнойные левания легких, абсцессы, плевриты, перитс тяжелые гнойные поражения мягких ткане ширные и глубокие ожоги и др.) повышали 1 ту развития ППИ до 13,7%. Наличие в ана инфекционно-воспалительных заболеваний ласти операции (гнойные артриты, остеомие ППИ после эндопротезирования) являлось Е ной развития гнойно-воспалительных пpoцессов как в раннем, так и в позднем периоде у большинства больных (87,1%).

Одними из основных факторов, влияющих на риск развития ППИ, является число предшествовавших вмешательств на суставе и ревизионный характер эндопротезирования. Так, если эндопротезирование было первой операцией на суставе, то гнойно-воспалительные осложнения в последующем развивались не чаще чем в 0,6—0,9% наблюдений. В случаях, когда эндопротезированию предшествовала одна операция на суставе (остеосинтез, остеотомии, другие реконструктивно восстановительные операции), эта цифра возрастала до 1,7%, достигая 33,4% среди пациентов, перенесших 5 и более операций (см. табл. 1). Ревизионное эн-допротезирование осложнилось развитием ППИ у 17 пациентов из 221, что составило 7,7%. Каждая последующая операция на суставе, так же как и ревизии эндопротеза, повышают риск развития ППИ ввиду развившегося рубцово-спаечного процесса, нарушения нормальной анатомии органа, микроциркуляции и иннервации в тканях, утяжеления самой операции, увеличения ее продолжительности и величины кровопотери. Кроме того, в ходе каждой операции происходит инфицирование тканей, образование спор, которые могут активизироваться при последующей операции.

Изучая влияние продолжительности операции на частоту ППИ, мы установили, что с увеличением продолжительности оперативного пособия с 60—90 до 90~120 мин и более риск развития осложнений увеличивается почти в 3 раза (см. табл. 1).

Общая (интра- и послеоперационная) кровопо-теря в объеме до 900 мл практически не влияла на частоту развития ППИ, однако при более высоких объемах осложнения развивались у 3,4% больных.

Активное дренирование операционной раны специальными системами (Celtrans и аналогичными), имеющими специальные антилипидные, ан-титромботические и др. фильтры, с возможностью последующей реинфузии аутокрови способствовало снижению количества осложнений с 1,8 до 0,4%, т.е. более чем в 4 раза.

Частота развития ППИ после эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов оказалась примерно одинаковой — 1,5 и 1,3% случаев соответственно. Среди пациентов, перенесших эн-допротезирование плечевого и локтевого суставов, ППИ диагностировали несколько чаще — в 2,9 и 5,3% случаев соответственно.

Продолжительность температурной реакции напрямую коррелировала с частотой ППИ: чем дольше держалась температура в послеоперационном периоде, тем чаще диагностировали гнойно-воспалительные осложнения (см. табл. 1). Так, при сохранении температуры выше 38°С в течение 7 и более суток после операции, различные виды ППИ развивались у половины прооперированных. Установлено, что немаловажную роль играет и опыт хирурга выполняющего эндопротезирование. Так, у хирургов, проводивших до 10 операций в год (обычно на этапе становления или разработке нового вида операции), осложнения развивались в 20,8% случаев (5 операций из 24). У хирургов, оперирующих более 100 пациентов ежегодно, эта цифра составляла 1,3-1,5%.

При артропластике в особо сложных случаях (тяжелые диспластические и посттравматические артрозы, врожденные и застарелые посттравматические вывихи головки бедренной кости, дефекты вертлужной впадины и проксимального отдела бедренной кости, дефекты мыщелков бедренной и большеберцовой костей, анкилозы и тяжелые контрактуры суставов), частота развития ППИ повышалась до 5,3%. Причины этого очевидны — изменения нормальной анатомии сустава и окружающих тканей, различная степень дефицита костной ткани, патология со стороны мышечно-связочного аппарата, сосудистой и нервной системы, нарушение оттока лимфы, увеличение времени операции и величины кровопотери, применение дополнительных средств фиксации, укрепляющих конструкций и др.

Установлено, что пол больного, вид использованного эндопротеза (фирма-производитель), а также характер фиксации имплантата (бесцементный, цементный, гибридный) никак не повлияли на частоту развития ППИ. Также мы не отметили увеличения частоты ППИ после операций на суставах по поводу острой травмы.

Таблица 2
Прогнозирование развития ППИ при эндопротезировании суставов

Изучив частоту встречаемости различных факторов риска развития ППИ, мы присвоили каждому из них числовое значение (табл. 2), суммируя которые при оценке состояния пациента можно прогнозировать развитие осложнений в пооперационном периоде и принимать соответствующие решения. При сумме баллов до 40 риск развития ППИ расценивается как низкий, от 41 до 70 — как средний, от 71 до 100 — как высокий, свыше 100 — как крайне высокий.

Выводы

1. При эндопротезировании тазобедренного сустава перипротезная инфекция развивается в 1,5% случаев, коленного — в 1,3%, плечевого — в 2,9% и локтевого — в 5,3%.
2. К критериям риска развития осложнений гнойно-воспалительного характера относятся как молодой (до 30 лет), так и преклонный возраст пациентов (старше 70 лет), тяжелая сопутствующая патология — сахарный диабет, системные заболевания, степень их тяжести и продолжительность, ВИЧ-инфекция и др. В этих случаях риск осложнений возрастает в 1,5-3,5 раза.
3. Прослеживается явный рост числа случаев ППИ после каждой последующей операции на суставе — до 28,6-33,4% при 4 и более операциях, ревизионном эндопротезировании — до 7,7% и наличии гнойного процесса в области сустава в анамнезе — до 87,1%.
4. Вид фиксации эндопротеза и применяемый имплантат не влияют на частоту развития ППИ.

Литература

1. Загородний Н.В. Руководство по эндопротезированию тазобедренного сустава. М.: ГЭОТАР-медиа; 2012 [Zagorodniy N.V.Manual of hip arthroplasty. Moscow: GEOTAR-media; 2012 (in Russian)].
2. Корнилов Н.Н., Куляба Т.А. Артропластика коленного сустава. СПб: РНИИТО им. P.P. Вредена; 2012 [Kornilov N.N., Kulyaba Т.А. Knee arthroplasty. St. Petersburg: RNIITO im. R.R. Vredena; 2012 (in Russian)].
3. Прохоренко B.M. Первичное и ревизионное эндопро-тезирование тазобедренного сустава. Новосибирск: Новосибирский НИИТО; 2007 [Prokhorenko Primary and revision hip arthroplasty. Novosi Novosibirskiy NIITO; 2007 (in Russian)].
4. Тихилов P.M., Шаповалов В.М., ред. Руководст эндопротезированию тазобедренного сустава. РНИИТО им. P.P. Вредена;  2008 [Tikhilov Shapovalova V.M., ed. Manual of hip arthroplas Petersburg: RNIITO im. R.R. Vredena; 2008 (in Rus
5. Волокитпина Е.А., Зайцева О.П., Колотыгин Вишняков А.А. Локальные интраоперационные i ние послеоперационные осложнения эндопроте вания тазобедренного сустава. Гений ортопедии. 3: 71-7 [Volokitina E.A., Zaitseva О.P., Kolotygin Vishnyakov A.A.Local intraoperative and postoperative complications after endoprostheses hip. Geniy ortopedii. 2009; 3: 71-7 (in Russian)].
6. Волошин В.П., Еремин А.В., Оноприенко Г.А., С кая К.И. Хирургическое лечение хронического ного поражения тазобедренного и коленного сус после тотального эндопротезирования. В кн.: Вс сийский монотематический сборник научных с «Эндопротезирование в России». Казань-СПб; 201-14 [Voloshin V.P., Eryomin A.V., Onoprienko Savitskaya K.I. Surgical treatment of chronic pui lesion of hip and knee joints after total joint arthrop In: АН-Russian mono-subject collection of scie articles "Arthroplasty in Russia". Kazan'-St. Peters 2008: 201-14 (in Russian)].
7. Прохоренко В.М., Павлов В.В., Петрова Н.В. Пр лактика, диагностика и лечение ранней инфекщ ласти хирургического вмешательства при эндоп зировании тазобедренного сустава. Травматоло ортопедия России. 2008; 2: 84-90 [Prokhorenko Pavlov V.V., Petrova N.V. The prophylaxis, diagn and treatment of the early infection of sur intervention area at hip replacement. Travmatoloj ortopediya Rossii. 2008; 2: 84-90 (in Russian)].
8. Arnold J. SudaA.J, Mechthild Kommerell M., Geiss Burckhardt L, Zimmermann S. et al. Prosthetic infe improvement of diagnostic procedures using ribosomal deoxyribonucleic acid polymerase < reaction. Int. Orthop. 2013; 37 (12): 2515-23.
9. Линник С.А., Ромашов П.П., Новоселов К.А., мин В.В., Харитонов А.А., Марковиченко Р.В., Пе В.А. Ранее двухэтапное ревизионное эндопротези ние тазобедренного и коленного суставов после глу го нагноения. Травматология и ортопедия России. 3: 151-5 [Linnik S.A., Romashov P.P., Novosyolov Khaimin V.V., Kharitonov A.A., Markovichenko Petrov V.A.Early two-stage revision hip and knee replacement after a deep suppuration. Travmatolo: ortopediya Rossii. 2009; 3: 151-5 (in Russian)].
10. Прохоренко В.М., Павлов В.В., Петрова Н.В. Moi ринг инфекционных осложнений при эндопроте; вании тазобедренного сустава. В кн.: Всероссиг монотематический сборник научных статей «о протезирование в России». Казань-СПб; 2006: 22 [Prokhorenko V.M., Pavlov V.V., Petrova N.V. Monit of infectious complications at hip arthroplasty. In Russian mono-subject collection of scientific ar "Arthroplasty in Russia". Kazan'-St. Petersburg; 226-30 (in Russian)].
11. Castelli C, Gotti V., Ferrari R. Two-stage treatme infected total knee arthroplasty: two to thirteen experience using an articulating preformed spacei Orthop. 2014; 38 (2): 405-12.
12. Proceedings of the international consensus meetir periprosthetic joint infection. Chairs: J. Parvi; Gehrke. Philadelphia; 2013: 353.

Сведения об авторах

Слободской А.Б. — доктор мед. наук, зав. отделением ортопедии СарОКБ;
Осинцев E.R доктор мед. наук, профессор каф. хирургии усовершенствования врачей СарГМУ;
Лежнев А.Г. — канд. мед. i ассистент кафедры анестезиологии и реанимации СарГМУ;
Бадак И.С. — врач отделения ортопедии СарОКБ;
Лежнин И.В. — канд. мед. наук, врач отделения ортопедии СарОКБ;
Дунаев А.Г. — врач отделения ортопедии СарС Для контактов: