Einige Aspekte der Entwicklung von infektiösen Komplikationen in der Endoprothetik

Die Endoprothetik des Hüftgelenks nahm bei der operativen Behandlung schwerer Formen der Hüftgelenkpathologie den ersten Platz ein. Diese Operation eliminiert oder reduziert signifikant das Schmerzsyndrom, stellt die Bewegung im Gelenk wieder her, sichert die Fähigkeit der Gliedmaßen zu tragen, verbessert das Gehen und verbessert dadurch signifikant die Lebensqualität des Patienten. Aber es ist kein Geheimnis, dass jede chirurgische Behandlung eine Reihe von Komplikationen, von denen eine eine Infektion ist, tragen kann. Nach der Literatur, orthopädisches Zentrum Umgang Endoprothese große Gelenke und führt mindestens 100 Operationen pro Jahr während des ersten Jahres kann die Anzahl der infektiösen Komplikationen bekommen - 17% im zweiten Jahr die Zahl um 5% im dritten 3% und ein durchschnittlichen reduziert kann 4% sein.

Das Problem der infektiösen Komplikationen in der Endoprothetik großer Gelenke wird trotz des aktiven Einsatzes von Antibiotikaprophylaxe und modernen Methoden der chirurgischen Antiseptika von Tag zu Tag wichtiger. Dies liegt an der wachsenden Anzahl von Institutionen, die sich der Endoprothetik widmen, an der Schwierigkeit, den Erreger der Infektion zu identifizieren, an der Komplexität der Behandlung und an der Schwere der Folgen. All dies führt schließlich zu einer Verschlechterung der Interventionsergebnisse, einer Erhöhung der Kosten und des Zeitpunkts der postoperativen Rehabilitation der Patienten.

Das Problem wird durch den Allgemeinzustand verursacht, vor allem bei älteren Patienten, bei denen der Organismus extrem schwer mit der Infektion zu kämpfen ist. Immunsuppressive Zustand wird durch induzierte sekundäre Immunschwäche vysokotravmatichnogo nach längerem chirurgischem Eingriff und dem Einstieg in die Blutgewebezerstörung Produkte, sowie die Alters Eigenschaften des Immunsystems bei älteren Patienten verursacht.

Erhöhte Anzahl von arthroplasties zusammen mit hohem Rehabilitationspotenzial durch eine Zunahme der Fälle von Infektionen tiefer Operationsstelle begleitet, Umformen, nach in- und ausländischen Autoren von 0,3% bis 1% in der primären Intervention und für die Prüfung - bis zu 40% oder mehr. Die Behandlung solcher infektiösen Komplikationen ist ein langer Prozess, der die Verwendung teurer Medikamente und Materialien erfordert. Sobald es als absolut inakzeptabel galt, eine Endoprothese in dem von der Infektion betroffenen Bereich zu implantieren. Die Entwicklung eines Verständnisses der Pathophysiologie von Infektionen, die mit Implantaten verbunden sind, sowie Fortschritte in der chirurgischen Technologie ermöglichten jedoch, unter diesen Bedingungen eine erfolgreiche Endoprothetik zu erhalten.

Die meisten Chirurgen stimmen darin überein, dass das Entfernen der Komponenten der Endoprothese und die sorgfältige chirurgische Behandlung der Wunde ein wichtiger Anfangsstadium bei der Behandlung des Patienten sind. Es gibt jedoch noch keinen Konsens über Methoden, die den funktionellen Zustand des Gelenks schmerzfrei und mit einem minimalen Risiko des Wiederauftretens der Infektion wiederherstellen können.

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Phasen der Biofilmbildung

Stufe 1. Reversible Befestigung an der Oberfläche. Meistens existieren Mikroorganismen in Form von frei schwimmenden Massen oder einzelnen Kolonien (z. B. Plankton). Unter normalen Bedingungen neigen die meisten Mikroorganismen jedoch dazu, sich an die Oberfläche anzuheften und schließlich Biofilme zu bilden.

Stufe 2. Dauerhafte Haftung auf der Oberfläche. Wenn sich die Bakterien vermehren, haften sie fester an der Oberfläche, differenzieren, tauschen Gene aus und sichern so ihr Überleben.

Stufe 3. Bildung von Schleimschutzmatrix / Biofilm. Sobald sie fest verbunden sind, beginnen die Bakterien, eine Exopolysaccharidumgebende Matrix zu bilden, die als extrazelluläre polymere Substanz bekannt ist. Dies ist eine Schutzmatrix oder "Schleim" (EPS-Matrix). Kleine Bakterienkolonien bilden dann den ursprünglichen Biofilm. Die Zusammensetzung des Matrixschleims variiert in Abhängigkeit von der Art der enthaltenen Mikroorganismen, umfasst jedoch hauptsächlich Polysaccharide, Proteine, Glycolipide und bakterielle DNA. Eine Vielzahl von Proteinen und Enzymen trägt zu einer dauerhafteren Adhäsion von Biofilmen am Wundbett bei. Vollständig geformte (ausgereifte) Biofilme verlieren ständig Planktonbakterien, Mikrokolonien und Fragmente, die sich an anderen Teilen des Wundbetts oder an Oberflächen anderer Wunden absetzen und anhaften können, wodurch neue Biofilmkolonien gebildet werden.

Wie schnell bildet sich der Biofilm?

Experimentelle Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass Planktonbakterien, beispielsweise Staphylokokken, Streptokokken, Pseudomonas, E. Coli, üblicherweise

1. treten Sie innerhalb weniger Minuten zusammen;
2. bilden fest verbundene Mikrokolonien für 2-4 Stunden;
3. produzieren extrazelluläre Polysaccharide und werden für Biozide, zum Beispiel Antibiotika, Antiseptika und Desinfektionsmittel, für 6-12 Stunden viel toleranter;
4. sind an vollständigen Kolonien von Biofilmen beteiligt, die sehr resistent gegen Biozide sind und innerhalb von 2-4 Tagen Planktonbakterien verlieren, abhängig von der Art der Bakterien und den Wachstumsbedingungen;
5. schnell nach mechanischem Versagen erholen und wieder einen reifen Biofilm für 24 Stunden bilden. Diese Fakten deuten darauf hin, dass die Halte mehrere aufeinanderfolgende purifications Wunden kann einen kurzen Zeitraum geben, beispielsweise weniger als 24 Stunden, während der die antimikrobielle Therapie am wirksamsten ist, wie gegen planktonische Mikroorganismen und Pathogen vnutribioplenochnyh Zellen in der Wunde.

Kann ich einen mikrobiellen Biofilm sehen?

Biofilme sind mikroskopische Strukturen. In manchen Situationen jedoch, wenn sie die Möglichkeit haben, für längere Zeit ungehindert zu wachsen, werden sie so dicht, dass sie mit dem bloßen Auge gesehen werden können. Zum Beispiel kann sich Plaque anhäufen und während des Tages deutlich sichtbar werden. Einige Bakterien aus dem Phänotyp produzieren Pigmente, die den visuellen Nachweis des gesamten Biofilms erleichtern können. Zum Beispiel produziert P. Aeruginosa, der im Biofilm-Phänotyp ist, im "Quorum Sensing" -System ein molekulares Grünpyocyanin. Aber selbst in diesem Fall zeigt die grüne Verfärbung der Wunde nicht immer das Vorhandensein eines Biofilms an, der durch Pseudomonas sp.

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Können Biofilme in der Kruste gefunden werden?

Der Wundkörper wird als eine dicke gelbe, relativ dunkle Schicht des Wundbettes beschrieben, während die in den Wunden gefundenen Biofilme eher gelartig und leichter aussehen. Dennoch kann eine Verbindung zwischen Biofilm und Schorf bestehen. Biofilme stimulieren Entzündungen, die die Gefäßpermeabilität, die Bildung von Wundexsudat und die Bildung von Fibrinschorf erhöhen. Daher kann das Vorhandensein einer Kruste das Vorhandensein eines Biofilms in der Wunde anzeigen. Eine solche Verbindung zwischen einem Schorf und einem Biofilm in chronischen Wunden sollte jedoch gründlicher untersucht werden.

Gegenwärtig ist die zuverlässigste Methode zur Bestätigung des Vorhandenseins von mikrobiellem Biofilm eine spezielle Mikroskopie, beispielsweise die konfokale Laserscanmikroskopie.

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Klassifizierung

Die Verwendung einer effektiven Klassifikation ist wichtig, um eine rationale Behandlungsmethode zu wählen und ihre Ergebnisse zu vergleichen. Mit der ganzen Vielfalt von vorgeschlagenen Klassifizierungssystemen gibt es kein einziges international anerkanntes System für die Diagnose und nachfolgende Behandlung einer para-endoprothetischen Infektion, d.h. Behandlung von infektiösen Komplikationen nach Endoprothetik ist nicht standardisiert.

Am häufigsten ist die Klassifikation einer tiefen Infektion nach kompletter Hüftendoprothetik von MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Das Hauptklassifizierungskriterium ist der Zeitpunkt der Infektionserscheinung (das Zeitintervall zwischen der Operation und der ersten Manifestation des infektiösen Prozesses). Basierend auf diesem Kriterium schlugen die Autoren drei klinische Haupttypen von tiefen Infektionen vor. DT Tsukayama und Koautoren ergänzten 1996 diese Klassifikation mit Typ IV, definiert als eine positive intraoperative Kultur. Diese Art der para- endoprothetischen Infektion bedeutet eine asymptomatische bakterielle Besiedelung der Endoprothesenoberfläche, die sich in Form einer positiven intraoperativen Aussaat von zwei oder mehr Exemplaren unter Isolierung desselben pathogenen Organismus äußert. Positive Kulturen 2-5 intraoperative Proben. Je nach Art der Infektion empfahlen die Autoren eine bestimmte therapeutische Taktik.

Klassifikation der tiefen Infektion nach kompletter Hüftendoprothetik (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Akute postoperative Infektion - innerhalb des ersten Monats
2. Späte chronische Infektion - von einem Monat
3. Akute hämatogene Infektion - bis zu einem Jahr
4. Positive intraoperative Kultur - ein Jahr oder später

So ist es beim Typ I der Infektion für vernünftig, mit nektrektomie, dem Ersatz des Polyäthylenliners und der Erhaltung anderer Komponenten der Endoprothese zu prüfen. Bei der Typ-II-Infektion erfordert die Revision mit obligatorischer Nekrosektomie die Entfernung einer zahnlosen Prothese, und bei Patienten mit Typ-III-para-endoprothetischer Infektion ist ein Versuch zur Erhaltung der Endoprothese möglich. Bei der Diagnose einer positiven intraoperativen Kultur kann die Behandlung für sechs Wochen eine konservativ-suppressive parenterale Antibiotikatherapie sein.
Merkmale der Pathogenese der paraendoprosthetischen Infektion.

Die Paraendoprothese-Infektion ist ein spezieller Fall einer implantatassoziierten Infektion und unabhängig von den Pathways des Erregers ist der Zeitpunkt der Entwicklung und der Schweregrad der klinischen Manifestationen spezifisch für die Endoprothetik. Die führende Rolle bei der Entwicklung des Infektionsprozesses wird Mikroorganismen zugeschrieben, die biogene und abiogene Oberflächen besiedeln können.

Mikroorganismen können in mehreren phänotypischen Zuständen existieren: adhärent - Biofilm-Form von Bakterien (Biofilm), frei lebende - planktonische Form (in Lösung in einem suspendierten Zustand), latent - ein Streit. Die Grundlage für die Pathogenität von Mikroben, die paraendoprothetische Infektionen verursachen, ist ihre Fähigkeit, spezielle Biofilme (Biofilme) auf den Oberflächen von Implantaten zu bilden. Das Verständnis dieser Tatsache ist äußerst wichtig für die Bestimmung rationaler therapeutischer Taktiken.

Die bakterielle Besiedelung des Implantats kann durch zwei alternative Mechanismen erfolgen. Durch direkte nicht-spezifische Wechselwirkung zwischen dem Bakterium und der künstlichen Oberfläche, die nicht von den Wirtsproteinen bedeckt ist, aufgrund der Kräfte des elektrostatischen Feldes, der Oberflächenspannungskräfte, der Vaander-Wils-Kräfte, Hydrophobie und Wasserstoffbrückenbindungen (der erste Mechanismus). Es hat sich gezeigt, dass es eine selektive Adhäsion von Mikroben an dem Implantat gibt, abhängig von dem Material, aus dem es hergestellt ist. Haftung von St. Epidermidis tritt besser auf die Polymerteile der Endoprothese und Stämme von St. Aureus - zu Metall.

In dem zweiten Mechanismus ist das Material, aus dem das Implantat hergestellt ist, mit Wirtsproteinen beschichtet, die als Rezeptoren und Liganden wirken, die den Fremdkörper und den Mikroorganismus miteinander verbinden. Es ist anzumerken, dass alle Implantate sogenannte physiologische Veränderungen erfahren, wodurch eine fast sofortige Beschichtung des Implantats mit Plasmaproteinen, hauptsächlich Albumin, erfolgt.

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Wie beeinflussen Biofilme den Heilungsprozess?

Während der Freisetzung der Wundfläche aus dem Biofilm stimuliert Letzterer eine chronische Entzündungsreaktion. Diese Reaktion führt zum Auftreten einer großen Anzahl von Neutrophilen und Makrophagen, die den Biofilm umgeben. Diese Entzündungszellen bilden eine große Anzahl reaktiver Oxidantien und Proteasen (Matrix-Metalloproteinasen und Elastasen). Proteasen tragen dazu bei, die Bindung von Biofilmen an Gewebe zu unterbrechen und sie aus der Wunde zu entfernen. Diese reaktiven Oxidantien und Proteasen zerstören jedoch auch gesunde und heilende Gewebe, Proteine und Immunzellen, was die Behandlungsqualität verschlechtert.

Eine chronische Entzündungsreaktion führt nicht immer zu einer erfolgreichen Entfernung des Biofilms, und es wurde eine Hypothese aufgestellt, dass eine solche Reaktion für den Biofilm "vorteilhaft" ist. Durch die Induktion einer ineffektiven Entzündungsreaktion schützt der Biofilm die Mikroorganismen, die ihn bilden, und fördert die Produktion von Exsudat, das wiederum eine Nahrungsquelle und ein Mittel zur Erhaltung des Biofilms ist.

Gibt es Bedingungen, die die Biofilmbildung in der Wunde fördern?

Es ist nicht bekannt, ob Bedingungen existieren, die die Bildung von Biofilmen in der Wunde fördern. Die grundlegenden Bedingungen, die das Immunsystem schwächen oder die Wirkung von Antibiotika reduzieren, können jedoch zur Entwicklung von Biofilmen in den Wunden beitragen (z. B. Gewebeischämie oder Nekrose, schlechte Ernährung).

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Was sind die Prinzipien des Biofilmmanagements?

Selbst wenn die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass die Wunde einen Biofilm hat, gibt es keine einstufige Behandlung. Das Optimum kann die Verwendung einer kombinierten Strategie sein, die auf den Elementen der Vorbereitung des Wundbettes basiert und dazu dient, die Masse von Biofilmen zu entfernen, wodurch die Rekonstruktion von Biofilmen verhindert wird. Dieser Ansatz wird manchmal als "biofilmbasierte Wundversorgung" (Behandlung von Wunden mit Biofilm) bezeichnet.

Woher weiß ich, ob der Biofilm entfernt wurde?

Das Fehlen schwerer Symptome und etablierter Labormethoden zur Bestimmung mikrobieller Gemeinschaften erlaubt es nicht, den Zeitpunkt der Wundfreisetzung aus Biofilm zu bestimmen. Am aufschlussreichsten ist die fortschreitende Wundheilung, die sich durch eine verminderte Exsudatabsonderung und Abstoßung der Schorfpartie auszeichnet. Bis eine genaue Anleitung entwickelt ist, werden Kliniker aufgefordert, selbst zu entscheiden, wie sie Wunden mit Biofilmen behandeln sollen. Zum Beispiel kann es bei erfolgreicher Behandlung notwendig sein, die Methode oder Häufigkeit der Wundbehandlung zu ändern oder zu entscheiden, ob lokale antimikrobielle Mittel verwendet werden müssen. Die Probleme zusätzlicher notwendiger Maßnahmen zur Stimulierung des Wundheilungsprozesses sollten unter Berücksichtigung des Gesundheitszustandes des Patienten angegangen und zur Unterstützung seines Immunsystems gerichtet werden. So beeinflussen Biofilme den Verlauf chronischer Entzündungserkrankungen, und neuere Erkenntnisse legen nahe, dass sie auch eine signifikante Rolle bei der Störung des Verlaufs von Heilungsprozessen bei chronischen Wunden spielen. Biofilme haben eine hohe Toleranz gegenüber Antikörpern, Antibiotika, Antiseptika, Desinfektionsmitteln und Phagozyten. Gegenwärtige Verfahren zur Behandlung von Wunden mit Biofilmen schließen die obligatorische häufige Wundreinigung zusammen mit der Verwendung von Wundbeschichtungen und antimikrobiellen Mitteln ein, um eine erneute Wundinfektion und eine Unterdrückung der Biofilmreformierung zu verhindern.

Bei der Frage der Ätiopathogenese von Wundinfektionen sollte berücksichtigt werden, dass jeder lokale infektiöse Fokus aus mikrobiologischer Sicht als pathologische Biozönose betrachtet werden sollte. Dies bedeutet, dass alle microbiotas im Herzen befindet, sich aktiv an der infektiösen Prozess teilnehmen können nur insoweit, als eine optimale Bedingung für die Existenz und Manifestation der autonomen Funktionen zu finden, einschließlich der maximalen Verwirklichung ihrer Pathogenität für den Wirtsorganismus. Die Anerkennung dieser Bestimmung wiederum dient als Grundlage für nachfolgende Schlussfolgerungen. Wenn die ursprünglichen Erreger recht hoch ist, und die natürlichen Mechanismen des anti-infektiöse Wirtsabwehr unzureichend oder in jedem Hintergrund pathologischen Prozess beeinträchtigt wird, kann die Bildung von pathologischen Biotop eine Folge der allmählichen Entwicklung des infektiösen Prozesses sein.

Kandidat der medizinischen Wissenschaften Garilullov Hamil Gakilievich. Einige Aspekte der Entwicklung von infektiösen Komplikationen in der Endoprothetik // Praktische Medizin. 8 (64) Dezember 2012 / Band 1