Några aspekter av utveckling av infektiösa komplikationer vid artroplastik

Höftledsplastik har tagit en ledande roll i kirurgisk behandling av svår höftled patologi. Denna operation eliminerar eller väsentligt minskar smärta, åter rörelse i leden ger oporosposobnosti lemmar, bidrar till att förbättra gång och därmed avsevärt förbättrar patientens livskvalitet. Men det är ingen hemlighet att någon kirurgisk behandling kan bära ett antal komplikationer, varav en är en infektion. Enligt litteraturen, ortopediska centrum behandlar endoprotes stora lederna och utför minst 100 operationer per år under det första året kan få antalet infektiösa komplikationer - 17% andra året har antalet minskas med 5% i den tredje 3% och en genomsnittlig kan vara 4%.

Problemet med infektiösa komplikationer vid endoprostetik hos stora leder blir allt viktigare dag för dag, trots aktiv användning av antibiotikaprofylax och moderna metoder för kirurgiska antiseptika. Detta beror på det växande antalet institutioner som ökar artroplastik, svårigheten att identifiera orsaksmedlet för infektionen, behandlingens komplexitet och konsekvenserna av svårighetsgraden. Allt detta leder till en försämring av interventionsresultatet, en ökning av kostnaden och tidpunkten för postoperativ rehabilitering av patienter.

Problemet är orsakat av den allmänna statusen, särskilt den äldre patienten, där organismen är extremt svår att kämpa mot infektionen. Immunosuppressiv tillstånd orsakas av inducerad sekundär immunbrist vysokotravmatichnogo efter långvarig kirurgiskt ingrepp och att få in produkter blodvävnadsdestruktion, liksom ålder egenskaper hos immunsystemet hos äldre patienter.

Ökat antal artroplastiker tillsammans med hög rehabilitering potential åtföljs av en ökning i fall av infektion djupa operationsområdet, som bildar, enligt inhemska och utländska upphovsmän från 0,3% till 1% i den primära ingripande och för revision - upp till 40% eller mer. Behandling av sådana smittsamma komplikationer är en lång process som kräver användning av dyra läkemedel och material. En gång ansågs det absolut oacceptabelt att implantera en endoprostes i det område som drabbats av infektionen. Men att utveckla en förståelse för patofysiologin av infektioner i samband med implantat, liksom framsteg inom kirurgiska tekniker har gjort det möjligt att framgångsrikt plastik under dessa förhållanden.

De flesta kirurger är överens om att avlägsnande av endoprostesens komponenter och noggrann kirurgisk behandling av såret är ett viktigt inledande skede vid behandlingen av patienten. Det finns emellertid fortfarande ingen överenskommelse om metoder som kan återställa ledningens funktionstillstånd utan smärta och med minimal risk för återkommande infektion.

[1], [2], [3]

Steg av biofilmbildning

Steg 1. Reversibel fastsättning på ytan. Oftast finns mikroorganismer i form av fritt flytande massor eller enskilda (t.ex. Planktoniska) kolonier. Under normala förhållanden tenderar emellertid de flesta mikroorganismer att fästa sig vid ytan och bildar slutligen biofilmer.

Steg 2. Permanent vidhäftning till ytan. När bakterierna multipliceras klibbar de mer fast vid ytan, differentierar, byter gen, vilket säkerställer deras överlevnad.

Steg 3. Formning av slemhinneskyddande matris / biofilm. När bakterierna väl är fasta, börjar de bilda en exopolysackaridomvandlande matris, känd som den extracellulära polymera substansen. Detta är en skyddande matris eller "slime" (EPS-matris). Små bakteriekolonier utgör sedan den ursprungliga biofilmen. Sammansättningen av matrisslammet varierar beroende på vilka mikroorganismer som är närvarande i den, men innefattar huvudsakligen polysackarider, proteiner, glykolipider och bakteriellt DNA. En mängd proteiner och enzymer bidrar till en mer hållbar adhesion av biofilmer till sårbädden. Fullt utvecklade (mogna) biofilm konstant förlorar planktoniska bakterier mikrokolonier och fragment som kan dispergeras och vidhäftar till andra delar av sårbädden eller till ytor av andra sår, bildar nya biofilm koloni.

Hur snabbt bildar biofilmen?

Experimentella laboratorieundersökningar har visat att planktonbakterier, till exempel stafylokocker, streptokocker, pseudomonas, E. Coli är vanligtvis:

1. gå med varandra inom några minuter;
2. bilda fast bifogade mikrokolonier i 2-4 timmar;
3. producera extracellulära polysackarider och bli mycket mer toleranta mot biocider, till exempel antibiotika, antiseptika och desinfektionsmedel, under 6-12 timmar;
4. är involverade i fullständiga kolonier av biofilmer som är mycket resistenta mot biocider och förlorar planktonbakterier inom 2-4 dagar beroende på arten av bakterier och tillväxtbetingelser;
5. snabbt återhämta sig efter mekaniskt misslyckande och återigen bilda en mogen biofilm i 24 timmar. Dessa fakta tyder på att de innehar flera successiva renings sår kan ge en kort tidsperiod, t ex mindre än 24 timmar, under vilken den antimikrobiella terapin är mest effektiva mot så planktonmikroorganismer och patogen vnutribioplenochnyh celler i såret.

Kan jag se en mikrobiell biofilm?

Biofilmer är mikroskopiska strukturer. Men i vissa situationer, när de får möjlighet att växa obegränsad under en längre tid, blir de så täta att de kan ses med blotta ögat. Plåten kan till exempel ackumuleras och bli tydligt synlig hela dagen. Vissa bakterier från fenotypen ger pigment, vilket kan underlätta visuell detektering av hela biofilmen. Till exempel producerar P. Aeruginosa, som är i biofilmfenotypen, i "kvorumavkännande" -systemet ett molekylärt piocyanin av grön färg. Men även i detta fall indikerar den gröna färgningen av såret inte alltid närvaron av en biofilm bildad av Pseudomonas sp.

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

Kan biofilmer hittas i skabbet?

Sårkroppen beskrivs som ett tjockt, gult, relativt mörkt skikt av sårbädden, medan biofilmer som finns i såren ser mer geliknande och ljusare ut. Det kan dock finnas en koppling mellan biofilmerna och skabbet. Biofilmer stimulerar inflammation, vilket ökar vaskulär permeabilitet, bildandet av sårexsudat och bildandet av fibrinskabb. Således kan närvaron av en scab indikera närvaron av en biofilm i såret. En sådan koppling mellan en scab och en biofilm i kroniska sår bör emellertid studeras grundligare.

För närvarande är den mest tillförlitliga metoden att bekräfta närvaron av mikrobiell biofilm en speciell mikroskopi, till exempel, mikroskopisk undersökning av mikroskopisk mikroskopisk laser.

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

Klassificering

Användningen av effektiv klassificering är viktig för att välja en rationell behandlingsmetod och jämföra resultaten. Med alla olika föreslagna klassificeringssystem finns det inget enda internationellt accepterat system för diagnos och efterföljande behandling av paraendoprosthetisk infektion, d.v.s. Behandling av infektiösa komplikationer efter endoprostetik är inte standardiserad.

Det vanligaste är klassificeringen av djup infektion efter totalprotes för MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Huvudklassificeringskriterium som är en manifestation av infektionstiden (tidsintervallet mellan operationen och den första manifestationen av den infektiösa processen). Baserat på detta kriterium föreslog författarna tre huvudsakliga kliniska typer av djup infektion. I 1996, DT Tsukayama et kompletterat klassificeringen typ IV, definierad som positiv intraoperativ kultur. Inom ramen för denna typ av infektion menas paraendoproteznoy asymtomatiska bakteriell kolonisering av implantatytan, som yttrar sig i form av positiva intraoperativa grödor två eller flera prover med isolering av samma patogena organism. Positiva kulturer 2-5 intraoperativa exemplar. Beroende på typ av infektion rekommenderade författarna en viss terapeutisk taktik.

Klassificering av djup infektion efter fullständig hip-artroplastisk (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Akut postoperativ infektion - inom den första månaden
2. Sen kronisk infektion - från en månad
3. Akut hematogen infektion - upp till ett år
4. Positiv intraoperativ kultur - ett år eller mer senare

Således, i typ I-infektion anses rimligt att necrectomy översyn, ersättning av polyeten liner och kvarhålla de återstående komponenterna av endoprotesen. I typ II infektion i revisionen med den obligatoriska avlägsnande edoproteza necrectomy krävs, och patienter med typ III infektion paraendoproteznoy möjligt försök att bevara endoprotesen. I sin tur diagnos av positiva intraoperativ kultur, kan behandlingen vara konservativ - suppressiv parenteral antibiotikabehandling i sex veckor.
Funktioner av patogenesen av paraendoprostetisk infektion.

Paraendoproteznaya infektion är ett särskilt fall av implantatet relaterade infektioner, och oberoende av agentvägar, tid och utveckling av kliniska manifestationer är specifikt för artroplastik. Den ledande rollen i utvecklingen av den smittsamma processen tilldelas mikroorganismer, deras förmåga att kolonisera biogena och abiogena ytor.

Mikroorganismer kan existera i flera fenotypiska tillstånden: vidhäftande - formen biofilm bakterier (biofilm), fritt levande - planktonform (i lösning i suspension), latent - tvist. Grundval av patogeniciteten hos bakterier som orsakar infektioner paraendoproteznye är deras förmåga att bilda implantat i speciella biofilmytor (biofilmer). Att förstå detta faktum är oerhört viktigt för att bestämma rationella terapeutiska taktik.

Bakteriell kolonisering av implantatet kan utföras genom två alternativa mekanismer. Genom direkta icke-specifika interaktioner mellan bakterien och inte omfattas proteiner "master" artificiell yta genom elektrostatiska fältkrafter, ytspänningskrafter, tvingar Vaander-Vilsa, hydrofoba och vätebindningar (första mekanism). Det har visats att det finns selektiv vidhäftning av mikrober till implantatet beroende på materialet från vilket det tillverkas. Adhesion of St. Epidermidis uppträder bättre för polymerens delar av endoprostesen och stammar av St. Aureus - till metall.

I den andra mekanismen är materialet från vilket implantatet är gjort belagt med värdproteiner som verkar som receptorer och ligander som binder samman främmande kropp och mikroorganism. Det bör noteras att alla implantat genomgår så kallade fysiologiska förändringar, vilket resulterar i att nästan momentan beläggning av implantatet med plasmaproteiner, huvudsakligen albumin, inträffar.

[15], [16]

Hur stör biofilmerna i läkningsprocessen?

Under frisättningen av sårytan från biofilmen stimulerar sistnämnda ett kroniskt inflammatoriskt svar. Denna reaktion leder till utseendet av ett stort antal neutrofiler och makrofager som omger biofilmen. Dessa inflammatoriska celler bildar ett stort antal reaktiva oxidanter och proteaser (matrismetalloproteinaser och elastaser). Proteaser bidrar till störning av biofilmbindning till vävnader, vilket tar bort det från såret. Dessa reaktiva oxidanter och proteaser förstör emellertid också friska och helande vävnader, proteiner och immunceller, vilket förvärrar kvaliteten på behandlingen.

Ett kroniskt inflammatoriskt svar leder inte alltid till en framgångsrik avlägsnande av biofilmen, och en hypotes har avancerats att ett sådant svar är "fördelaktigt" för biofilmen. Inducerande ineffektiv inflammatoriska svaret förhindrar biofilmbildande mikroorganismer och det ökar produktionen av fluidum, vilket, i sin tur, är en kraftkälla och ett medel för att bevara biofilmen.

Finns det villkor som främjar biofilmbildning i såret?

Det är inte känt om det finns villkor som främjar bildandet av biofilmer i såret. De grundläggande förutsättningarna som försvagar immunsystemet eller minskar antibiotikas funktion kan dock bidra till utvecklingen av biofilmer i såren (t.ex. Vävnads ischemi eller nekros, dålig näring).

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

Vilka är principerna för biofilmhantering?

Även om det finns en stor sannolikhet för att såret har biofilm, finns ingen behandling i ett steg. Den optimala kan vara användningen av en kombinerad strategi baserad på elementen i beredningen av sårbädden och tjäna för att avlägsna biofilmens massa, förhindrande av rekonstruktion av biofilmen. Denna metod kallas ibland "biofilmbaserad sårvård" (behandling av sår med biofilm).

Hur vet jag om biofilmen togs bort?

Bristen på uttalade symptom och används laboratorietekniker för att fastställa de mikrobiella samhällen gör det omöjligt att ange tidpunkten för övergång sår biofilmer. Den mest betydande är den progressiva läkning av sår, som kännetecknas av minskad utsöndring av vätska och förkastandet av en sårskorpa. Fram till dess, tills det finns en exakt guide, kliniker kommer att uppmanas att göra sina egna beslut om hur man behandlar sår med biofilmer i varje enskilt fall. Till exempel, när behandlingen är framgångsrik, kan det finnas ett behov av att ändra metoden och frekvensen för sårbehandling eller för att lösa frågan om behovet av lokala antimikrobiella ämnen. Frågor om ytterligare åtgärder för att stimulera sårläkning processen bör lösas med hänsyn till patientens hälsa och användas för att stödja hans immunförsvar. Således påverkar biofilmen under kroniska inflammatoriska sjukdomar och nya rön ligga till grund för att anta att de också spela en viktig roll i processflödet tackla läkningen av kroniska sår. Biofilmer har en hög tolerans mot antikroppar, antibiotika, antiseptiska medel, desinfektionsmedel och fagocyter. För närvarande använda metoder för behandling av sår med biofilmer inkluderar bindande frekvent rengöring av såret i samband med sårförband och antimikrobiella medel för att förhindra och undertrycka återinfektion lindade biofilmer reformerings.

När man överväger etiopatogenesen av sårinfektion bör ta hänsyn till att alla lokala infektions fokus med mikrobiologiska produkter bör betraktas som en patologisk biocenosen. Detta innebär att eventuella microbiotas belägna i härden, aktivt kan delta i den infektiösa processen endast i den mån att hitta en optimal kondition för existensen och manifestation av autonoma funktioner, inklusive den maximala förverkligandet av sin patogenicitet för värdorganismen. Anmälan av denna bestämmelse utgör i sin tur grunden för följande slutsatser. Om de ursprungliga patogener är ganska hög, och de naturliga mekanismerna för anti-infektiösa värdförsvar otillräcklig eller försämras i någon bakgrund patologiska processen, kan bildningen av patologiska biotop vara en följd av den gradvisa utvecklingen av den infektiösa processen.

Kandidat av medicinsk vetenskap Garilullov Hamil Gakilievich. Några aspekter av utveckling av infektiösa komplikationer vid artroplastik // Praktisk medicin. 8 (64) december 2012 / volym 1