Niektoré aspekty vývoja infekčných komplikácií artroplastiky

Endoprotétika bedrového kĺbu sa dostala na popredné miesto v chirurgickej liečbe ťažkých foriem patológie bedrového kĺbu. Táto operácia eliminuje alebo významne znižuje syndróm bolesti, obnovuje pohyb v kĺbe, zaisťuje schopnosť nosiť končatiny, zlepšuje chôdzu a v dôsledku toho výrazne zlepšuje kvalitu života pacienta. Nie je však žiadnym tajomstvom, že akákoľvek chirurgická liečba môže priniesť množstvo komplikácií, z ktorých jedna je infekcia. Podľa literatúry, ortopedické centrum zaoberajúce endoprotézy veľkých kĺbov a vystupuje aspoň 100 operácií ročne v priebehu prvého roka, môže získať počet infekčných komplikácií - 17% v druhom roku je číslo v treťom 3% zníženie o 5% a priemer môže byť 4%.

Problém infekcie endoprotézy veľkých kĺbov s každým ďalším dňom sa stáva čoraz dôležitejšie, a to napriek aktívne využitie moderných metód prevencie a chirurgických dezinfekciou. Je to spôsobené rastúcim počtom inštitúcií vykonávajúcich artroplastiku, problémom pri identifikácii pôvodcu infekcie, zložitosťou liečby a závažnosťou následkov. To všetko nakoniec vedie k zhoršeniu výsledkov intervencie, k zvýšeniu nákladov a načasovania pooperačnej rehabilitácie pacientov.

Problém je spôsobený všeobecným stavom, najmä starším pacientom, v ktorom je organizmus mimoriadne ťažké bojovať s infekciou. Imunosupresívne stav je spôsobený indukovaného sekundárneho imunodeficitu vysokotravmatichnogo po dlhšom chirurgického zákroku a dostať sa do zničenia produktov krvnej tkaniva, rovnako ako vek charakteristiky imunitného systému u starších pacientov.

Zvýšil počet kĺbu spolu s vysokou rehabilitačného potenciálu sprevádzané zvýšením počtu prípadov infekcie hlboké mieste chirurgického zákroku, ktoré, podľa domácich i zahraničných autorov od 0,3% do 1% v primárnom intervenciu a pre audit - až do výšky 40% alebo viac. Liečba takýchto infekčných komplikácií je dlhý proces vyžadujúci použitie drahých liekov a materiálov. Akonáhle bolo považované za absolútne neprijateľné implantovať endoprotézu v oblasti postihnutej infekciou. Avšak, rozvíjať porozumenie patofyziológia infekcií spojených s implantátmi, ako aj pokroky v chirurgickej techniky možné úspešné kĺbu v týchto podmienkach.

Väčšina lekárov súhlasí s tým, že odstránenie zložiek endoprotézy a starostlivá chirurgická liečba rany sú dôležitým počiatočným štádiom liečby pacienta. Neexistuje však konsenzus o metódach, ktoré môžu obnoviť funkčný stav kĺbu bez bolesti as minimálnym rizikom opakovania infekcie.

[1], [2], [3]

Etapy tvorby biofilmu

Stupeň 1. Otočné pripevnenie k povrchu. Najčastejšie existujú mikroorganizmy vo forme voľne plávajúcej hmoty alebo jednokomorových (napr. Planktonických) kolónií. Avšak za normálnych podmienok väčšina mikroorganizmov má tendenciu sa pripojiť k povrchu a v konečnom dôsledku tvoriť biofilmy.

Fáza 2. Trvalá priľnavosť k povrchu. Ako sa baktérie množia, priľnú pevnejšie k povrchu, diferencujú, vymieňajú gény, čo zabezpečuje ich prežitie.

Stupeň 3. Tvorba ochrannej matrice / biofilmu slizníc. Akonáhle sa pevne pripoja, baktérie začnú tvoriť matricu obklopujúcu exopolysacharid, známu ako extracelulárna polymérna látka. Ide o ochrannú matricu alebo "sliz" (matricu EPS). Malé bakteriálne kolónie potom tvoria pôvodný biofilm. Zloženie hlienu matrice sa mení podľa toho, aké mikroorganizmy sú v ňom prítomné, ale hlavne obsahuje polysacharidy, proteíny, glykolipidy a bakteriálnu DNA. Rôzne proteíny a enzýmy prispievajú k trvalejšej adhézii biofilmov na lôžko rany. Plne vytvorené (mature) biofilm neustále stratiť planktónu baktérie mikrokolonie a fragmenty, ktoré môžu rozptýliť a zostávajú k ostatným častiam lôžka rany alebo na povrchy iných rán, tvoriť novú biofilmu kolóniu.

Ako rýchlo sa formuje biofilm?

Experimentálne laboratórne štúdie ukázali, že baktérie planktónu, napríklad stafylokoky, streptokoky, pseudomonas, E. Coli sú zvyčajne:

1. spojiť sa navzájom za niekoľko minút;
2. tvoria pevne pripojené mikrokolóniky počas 2-4 hodín;
3. produkujú extracelulárne polysacharidy a stávajú sa oveľa tolerantnejšími voči biocídom, napríklad antibiotikám, antiseptikom a dezinfekčným prostriedkom, počas 6 až 12 hodín;
4. sa podieľajú na plných kolóniách biofilmov, ktoré sú veľmi rezistentné voči biocídom a strácajú baktérie planktónu v priebehu 2-4 dní v závislosti od druhu baktérií a rastových podmienok;
5. rýchlo zotaviť po mechanickom zlyhaní a opäť vytvoriť zrelý biofilm po dobu 24 hodín. Tieto skutočnosti ukazujú, že drží niekoľko po sebe nasledujúcich prečistení rany môže dať krátku dobu, napríklad menej ako 24 hodín, počas ktorých antimikrobiálne terapia je najúčinnejšia proti ako planktonických mikroorganizmov a patogénov vnutribioplenochnyh buniek v rane.

Môžem vidieť mikrobiálny biofilm?

Biofilmy sú mikroskopické štruktúry. Avšak v niektorých situáciách, keď dostanú príležitosť na to, aby mohli dlhodobo rásť nerušene, stali sa tak hustými, že ich možno vidieť voľným okom. Napríklad plaketa sa môže hromadiť a stáť sa jasne viditeľná počas celého dňa. Niektoré baktérie z fenotypu produkujú pigmenty, ktoré môžu uľahčiť vizuálnu detekciu celého biofilmu. Napríklad P. Aeruginosa, nachádzajúca sa vo fenotype biofilmu, produkuje v systéme "snímajúceho kvórum" molekulárny piokyanín zelenej farby. Aj v tomto prípade však zelené zafarbenie rany neznamená vždy prítomnosť biofilmu tvoreného Pseudomonas sp.

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

Môžu byť biofilmy nájdené v chrapave?

Mŕtvola rany je opísaná ako hustá žltá, relatívne tmavá vrstva lôžka rany, zatiaľ čo biofilmy nachádzajúce sa v ranách vyzerajú viac ako gélové a ľahšie. Napriek tomu môže existovať spojenie medzi biofilmi a chrastavou. Biofilmy stimulujú zápal, ktorý zvyšuje vaskulárnu permeabilitu, tvorbu exsudátu rany a tvorbu fibrínu. Prítomnosť škvŕn môže teda indikovať prítomnosť biofilmu v rane. Avšak takéto spojenie medzi chrastavou a biofilmom v chronických ranách by malo byť dôkladnejšie preskúmané.

V súčasnosti najspoľahlivejšou metódou potvrdenia prítomnosti mikrobiálneho biofilmu je špeciálna mikroskopia, napríklad konfokálne laserové skenovacie mikroskopické vyšetrenie.

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

Klasifikácia

Použitie účinnej klasifikácie je dôležité pre výber racionálnej metódy liečby a porovnanie jej výsledkov. So všetkými rôznymi navrhovanými klasifikačnými systémami neexistuje jediný medzinárodne akceptovaný systém na diagnostiku a následnú liečbu para- endoprotetickej infekcie, t.j. Liečba infekčných komplikácií po endoprotetickej liečbe nie je štandardizovaná.

Najbežnejšia je klasifikácia hlbokej infekcie po kompletnej artroplastike bedrového kĺbu od MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Hlavným kritériom klasifikácie je čas prejavu infekcie (časový interval medzi operáciou a prvým prejavom infekčného procesu). Na základe tohto kritéria autori navrhli tri hlavné klinické typy hlbokej infekcie. V roku 1996 doplnili DT Tsukayama a spoluautori túto klasifikáciu s typom IV definovaným ako pozitívna intraoperačná kultúra. V rámci tohto typu infekcie treba paraendoproteznoy asymptomatické bakteriálnej kolonizácie povrchu implantátu, ktorá sa prejavuje vo forme kladných intraoperačnej plodín dva alebo viac vzoriek s izoláciou toho istého patogénneho organizmu. Pozitívne kultúry 2-5 intraoperačných vzoriek. V závislosti od typu infekcie autori odporučili určitú terapeutickú taktiku.

Klasifikácia hlbokej infekcie po kompletnej artroplastike bedrového kĺbu (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Akútna pooperačná infekcia - počas prvého mesiaca
2. Neskorá chronická infekcia - z jedného mesiaca
3. Akútna hematogénna infekcia - do jedného roka
4. Pozitívna intraoperačná kultúra - o rok alebo viac neskôr

Takže pri type I infekcie sa považuje za rozumné vykonať audit nekrektomie, nahradenie polyetylénovej vložky a uchovanie ďalších zložiek endoprotézy. Pri infekcii typu II vyžaduje revízia s povinnou nekrosektómiou odstránenie edentulóznej protézy a u pacientov s paraendoprotetickou infekciou typu III je možné zachovať endoprotézu. Na druhej strane, keď diagnostikuje pozitívnu intraoperačnú kultúru, liečba môže byť konzervatívnou-supresívnou parenterálnou antibiotickou terapiou počas šiestich týždňov.
Vlastnosti patogenézy paraendoprotetickej infekcie.

Infekcia paradendoprotezou je špeciálnym prípadom infekcie spojenej s implantáciou a bez ohľadu na dráhy patogénu je čas vývoja a závažnosť klinických prejavov špecifický pre endoprotetiká. Vedúca úloha pri vývoji infekčného procesu je priradená mikroorganizmom, ich schopnosti kolonizovať biogénne a abiogénne povrchy.

Mikroorganizmy môžu existovať vo viacerých fenotypových stavoch: adherentná - biofilmová forma baktérií (biofilm), voľný život - planktónia (v roztoku v pozastavenom stave), latentná - spor. Základom patogénnosti mikróbov, ktoré spôsobujú paraendoprotetické infekcie, je ich schopnosť vytvárať špeciálne biofilmy (biofilmy) na povrchu implantátov. Pochopenie tejto skutočnosti je veľmi dôležité pre určenie racionálnej terapeutickej taktiky.

Bakteriálna kolonizácia implantátu sa môže uskutočniť prostredníctvom dvoch alternatívnych mechanizmov. Priamymi nešpecifických interakcií medzi baktérie a ktoré nie sú zahrnuté proteíny "master" umelým povrchom od elektrostatického poľa sily, sily povrchového napätia, núti Vaander-Vils, hydrofóbne a vodíkových väzieb (prvý mechanizmus). Ukázalo sa, že existuje selektívna priľnavosť mikróbov k implantátu v závislosti od materiálu, z ktorého je vyrobený. Adhézia sv. Epidermidis sa vyskytuje lepšie v polymérnych častiach endoprotézy a kmeňov sv. Aureus - na kov.

V druhom mechanizme je materiál, z ktorého je implantát vyrobený, potiahnutý hostiteľskými proteínmi, ktoré pôsobia ako receptory a ligandy, ktoré viažu cudzorodé telo a mikroorganizmus. Treba poznamenať, že všetky implantáty podliehajú takzvaným fyziologickým zmenám, v dôsledku ktorých dochádza k takmer okamžitému potiahnutiu implantátu plazmatickými proteínmi, najmä albumínom.

[15], [16]

Ako biofilmy narúšajú proces hojenia?

Počas uvoľňovania povrchu rany z biofilmu stimuluje druhú chronickú zápalovú reakciu. Táto reakcia vedie k vzniku veľkého počtu neutrofilov a makrofágov obklopujúcich biofilm. Tieto zápalové bunky tvoria veľké množstvo reaktívnych oxidantov a proteáz (matrix metaloproteináz a elastáz). Proteázy prispievajú k narušeniu pripevnenia bielym filmom k tkanivám a odstraňujú ho z rany. Avšak tieto reaktívne oxidanty a proteázy tiež zničia zdravé a hojivé tkanivá, proteíny a imunitné bunky, čo zhoršuje kvalitu liečby.

Chronická zápalová odpoveď nevedie vždy k úspešnému odstráneniu biofilmu a predpokladá sa, že takáto odpoveď je "prospešná" pre biofilm. Indukcia neefektívne zápalovú odpoveď bráni mikroorganizmy biofilmu tvárnenie a zvyšuje produkciu kvapaliny, ktorá je na oplátku, je zdrojom energie a prostriedky na zachovanie biofilm.

Existujú podmienky, ktoré podporujú tvorbu biofilmu v rane?

Nie je známe, či existujú podmienky, ktoré podporujú tvorbu biofilmov v rane. Avšak základné podmienky, ktoré oslabujú imunitný systém alebo znižujú účinok antibiotík, môžu prispieť k rozvoju biofilmov v ranách (napr. Tkanivová ischémia alebo nekróza, slabá výživa).

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

Aké sú zásady riadenia biofilmu?

Dokonca aj keď je vysoká pravdepodobnosť, že rana má biofilm, neexistuje jednokroková liečba. Optimálne môže byť použitie kombinovanej stratégie založenej na prvkoch prípravy lôžka rany a slúžiace na odstránenie hmotnosti biofilmu, čo zabraňuje rekonštrukcii biofilmu. Tento prístup sa niekedy nazýva "starostlivosť o rany na báze biofilmu" (liečba rán biofilmom).

Ako zistím, či bol biofilm odstránený?

Absencia vážnych symptómov a dobre zavedené laboratórne metódy na stanovenie mikrobiálnych spoločenstiev nám neumožňujú špecifikovať moment uvoľnenia rany z biofilmu. Najznámejšou je postupné hojenie rany, charakterizované znížením vylučovania exsudátu a odmietnutím chrasta. Kým sa nevyvinie presné pokyny, lekári budú vyzvaní, aby si samy rozhodli, ako v každom prípade liečiť rany biofilmi. Ak je napríklad liečba úspešná, môže byť potrebné zmeniť spôsob alebo frekvenciu liečby rán alebo rozhodnúť, či je potrebné použiť lokálne antimikrobiálne látky. Otázky ďalších potrebných opatrení na stimuláciu procesu hojenia rán by sa mali riešiť s prihliadnutím na zdravotný stav pacienta a mali by byť zamerané na podporu jeho imunitného systému. Biofilmy teda ovplyvňujú priebeh chronických zápalových ochorení a nedávne zistenia naznačujú, že tiež zohrávajú významnú úlohu v narúšaní priebehu hojivých procesov chronických rán. Biofilmy majú vysokú toleranciu k protilátkam, antibiotikám, antiseptikom, dezinfekčným prostriedkom a fagocytom. V súčasnej dobe používané spôsoby liečenia rany biofilmov zahŕňajú väzbové časté čistenie rany v spojení s obväzy a antimikrobiálnych látok na prevenciu a potlačenie reinfekcie rany biofilmy reformovať.

Pri úvahách o etiopatogenéze infekcie v rane by mala brať do úvahy, že akákoľvek lokálne infekčné ohnisko mikrobiologickým výrobky by mali byť považované za patologické biosféru. To znamená, že všetky microbiotas umiestnené v srdci, môže aktívne podieľať na infekčného procesu iba vtedy, nájdenie optimálneho stavu pre existenciu a prejav autonómnych funkcií, vrátane maximálnej realizáciu svojho patogenity pre hostiteľský organizmus. Uznanie tohto ustanovenia naopak slúži ako základ pre následné závery. V prípade, že pôvodný patogény je pomerne vysoká, a prirodzené mechanizmy protiinfekčné obranyschopnosť nedostatočné alebo narušená v akejkoľvek pozadí patologického procesu, tvorba patologické biotopu môže byť dôsledkom postupného vývoja infekčného procesu.

Kandidát lekárskej vedy Garilullov Hamil Gakilievich. Niektoré aspekty vývoja infekčných komplikácií artroplastiky / Praktické lekárstvo. 8 (64) December 2012 / zväzok 1