Daži infekcijas komplikāciju attīstības aspekti artroplastikā

Gūžas locītavas endoprotezēšanas operācija ir ieņēmusi vadošo vietu smagu gūžas locītavu patoloģiju ķirurģiskajā ārstēšanā. Šī operācija novērš vai ievērojami samazina sāpes, atjauno locītavas kustīgumu, nodrošina atbalstu ekstremitātei, uzlabo gaitu un rezultātā ievērojami uzlabo pacienta dzīves kvalitāti. Taču nav noslēpums, ka jebkurai ķirurģiskai ārstēšanai var būt arī vairākas komplikācijas, viena no tām ir infekcija. Saskaņā ar literatūru, ortopēdijas centrā, kas veic lielu locītavu endoprotezēšanas operācijas un veic vismaz 100 operācijas gadā, pirmajā gadā infekciozo komplikāciju līmenis var būt 17%, otrajā gadā šis rādītājs samazinās par 5%, trešajā gadā par 3% un var sasniegt vidēji 4%.

Lielo locītavu endoprotezēšanas infekcijas komplikāciju problēma kļūst arvien aktuālāka, neskatoties uz aktīvu antibiotiku profilakses un moderno ķirurģiskās antisepsijas metožu izmantošanu. Tas ir saistīts ar endoprotezēšanas iestāžu skaita pieaugumu, patogēna identificēšanas grūtībām, ārstēšanas sarežģītību un seku smagumu. Tas viss galu galā noved pie intervences rezultātu pasliktināšanās, pacientu pēcoperācijas rehabilitācijas izmaksu un termiņu pieauguma.

Problēmu rada arī vispārējais stāvoklis, īpaši gados vecākiem pacientiem, kad organismam ir ļoti grūti cīnīties ar infekciju. Imūnsupresīvo stāvokli izraisa inducēta sekundāra imūndeficīta attīstība pēc ļoti traumatiskas ilgstošas ķirurģiskas iejaukšanās un audu destrukcijas produktu iekļūšana asinīs, kā arī ar vecumu saistītas imūnsistēmas īpatnības gados vecākiem pacientiem.

Artroplastiku skaita pieaugums līdz ar augstu rehabilitācijas potenciālu ir saistīts ar dziļas infekcijas gadījumu pieaugumu ķirurģiskās iejaukšanās zonā, kas, pēc vietējo un ārvalstu autoru datiem, primārās iejaukšanās gadījumā sasniedz no 0,3% līdz 1% un atkārtotas operācijas gadījumā līdz 40% vai vairāk. Šādu infekcijas komplikāciju ārstēšana ir ilgs process, kam nepieciešami dārgi medikamenti un materiāli. Kādreiz tika uzskatīts par absolūti nepieņemamu endoprotezēšanas ievietošanu infekcijas skartā zonā. Tomēr izpratnes attīstība par ar implantiem saistītās infekcijas patofizioloģiju, kā arī ķirurģiskās tehnikas attīstība ir ļāvusi veiksmīgai endoprotezēšanai būt iespējamai pat šādos apstākļos.

Lielākā daļa ķirurgu piekrīt, ka endoprotezēšanas komponentu noņemšana un rūpīga brūces ķirurģiska ārstēšana ir svarīgs pacienta ārstēšanas sākumposms. Tomēr joprojām nav vienprātības par metodēm, kas var atjaunot locītavas funkcionālo stāvokli bez sāpēm un ar minimālu infekcijas atkārtošanās risku.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Bioplēves veidošanās posmi

1. posms. Atgriezeniska piestiprināšanās pie virsmas. Visbiežāk mikroorganismi pastāv kā brīvi peldošas masas vai atsevišķas (piemēram, planktoniskas) kolonijas. Tomēr normālos apstākļos lielākā daļa mikroorganismu mēdz piestiprināties pie virsmas un galu galā veido bioplēvi.

2. posms. Pastāvīga pieķeršanās virsmai. Baktērijām vairojoties, tās stingrāk pieķeras virsmai, diferencējas un apmainās ar gēniem, kas nodrošina to izdzīvošanu.

3. solis: gļotu aizsargmatricas/bioplēves veidošanās. Kad baktērijas ir stingri piestiprinājušās, tās sāk veidot eksopolisaharīdu ieskaujošu matricu, kas pazīstama kā ekstracelulāra polimēra viela. Tā ir EPS matrica. Pēc tam nelielas baktēriju kolonijas veido sākotnējo bioplēvi. EPS matricas sastāvs mainās atkarībā no konkrētajiem klātesošajiem mikroorganismiem, bet tas parasti ietver polisaharīdus, olbaltumvielas, glikolipīdus un baktēriju DNS. Dažādas olbaltumvielas un enzīmi palīdz bioplēvei stingrāk pielipt brūces gultai. Pilnībā izveidojušās (nobriedušās) bioplēves nepārtraukti izdala planktoniskās baktērijas, mikrokolonijas un fragmentus, kas var izkliedēties un pielipt citām brūces gultnes daļām vai citām brūces virsmām, veidojot jaunas bioplēves kolonijas.

Cik ātri veidojas bioplēve?

Eksperimentāli laboratorijas pētījumi ir parādījuši, ka planktoniskās baktērijas, piemēram, stafilokoki, streptokoki, pseidomonas un E. coli, parasti:

1. pievienojieties viens otram dažu minūšu laikā;
2. 2–4 stundu laikā veido stingri piestiprinātas mikrokolonijas;
3. 6–12 stundu laikā ražo ekstracelulārus polisaharīdus un kļūst ievērojami tolerantāki pret biocīdiem, piemēram, antibiotikām, antiseptiskiem līdzekļiem un dezinfekcijas līdzekļiem;
4. ir iesaistītas pilnvērtīgās bioplēves kolonijās, kas ir ļoti izturīgas pret biocīdiem un zaudē planktona baktērijas 2–4 dienu laikā atkarībā no baktēriju veida un augšanas apstākļiem;
5. ātri atgūties pēc mehāniskas bojāšanas un 24 stundu laikā no jauna izveidot nobriedušu bioplēvi. Šie fakti liecina, ka vairākas secīgas brūču tīrīšanas var nodrošināt īsu laika periodu, piemēram, mazāk nekā 24 stundas, kurā pretmikrobu ārstēšana ir visefektīvākā gan pret planktona mikroorganismiem, gan pret brūces iekšējās bioplēves patogēnu šūnām.

Vai var redzēt mikrobiālo bioplēvi?

Bioplēves ir mikroskopiskas struktūras. Tomēr dažās situācijās, ja tām ilgstoši ļauj nekontrolēti augt, tās kļūst tik blīvas, ka tās var redzēt ar neapbruņotu aci. Piemēram, zobu aplikums var uzkrāties un kļūt skaidri redzams vienas dienas laikā. Dažas baktērijas šajā fenotipā ražo pigmentus, kas var atvieglot visas bioplēves vizuālu noteikšanu. Piemēram, P. aeruginosa, kas atrodas bioplēves fenotipā, "kvoruma noteikšanas" sistēmā ražo zaļo molekulāro piocianīnu. Bet pat šajā gadījumā brūces zaļā iekrāsošanās ne vienmēr norāda uz Pseudomonas sp. veidotas bioplēves klātbūtni.

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

Vai krevelēs var atrast bioplēves?

Krevele tiek raksturota kā biezs, dzeltens, relatīvi tumšs brūces gultnes slānis, turpretī brūcēs esošās bioplēves izskatās želejveidīgākas un gaišākas. Tomēr var pastāvēt saistība starp bioplēvēm un kreveli. Bioplēves stimulē iekaisumu, kas palielina asinsvadu caurlaidību, brūces eksudāta veidošanos un fibrīna kreveles veidošanos. Tādējādi kreveles klātbūtne var liecināt par bioplēves klātbūtni brūcē. Tomēr šāda saistība starp kreveli un bioplēvi hronisku brūču gadījumā ir jāizpēta rūpīgāk.

Pašlaik visuzticamākā metode mikrobiālās bioplēves klātbūtnes apstiprināšanai ir specializēta mikroskopija, piemēram, konfokālā lāzera skenēšanas mikroskopija.

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

Klasifikācija

Efektīvas klasifikācijas izmantošana ir svarīga racionālas ārstēšanas metodes izvēlei un tās rezultātu salīdzināšanai. Neskatoties uz piedāvāto klasifikācijas sistēmu daudzveidību, nav vienas starptautiski atzītas sistēmas paraendoprotezēšanas infekcijas diagnozes konstruēšanai un turpmākai ārstēšanai, t.i., infekcijas komplikāciju ārstēšana pēc endoprotezēšanas nav standartizēta.

Visizplatītāko dziļās infekcijas klasifikāciju pēc pilnīgas gūžas endoprotezēšanas veic MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Galvenais klasifikācijas kritērijs ir infekcijas izpausmes laiks (laika intervāls starp operāciju un pirmo infekcijas procesa izpausmi). Pamatojoties uz šo kritēriju, autori ierosināja trīs galvenos dziļās infekcijas klīniskos veidus. 1996. gadā DT Tsukayama et al. papildināja šo klasifikāciju ar IV tipu, kas definēts kā pozitīva intraoperatīva kultūra. Šāda veida paraendoprotezēšanas infekcija nozīmē asimptomātisku bakteriālu endoprotezēšanas virsmas kolonizāciju, kas izpaužas kā pozitīvas divu vai vairāku paraugu intraoperatīvas kultūras ar viena un tā paša patogēna izolāciju. Pozitīvas 2-5 intraoperatīvo paraugu kultūras. Atkarībā no infekcijas veida autori ieteica noteiktu ārstēšanas stratēģiju.

Dziļās infekcijas klasifikācija pēc pilnīgas gūžas endoprotezēšanas (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Akūta pēcoperācijas infekcija - pirmā mēneša laikā
2. Vēla hroniska infekcija - no viena mēneša
3. Akūta hematogēna infekcija - līdz vienam gadam
4. Pozitīva intraoperatīvā kultūra - pēc viena gada vai ilgāk

Tādējādi I tipa infekcijas gadījumā tiek uzskatīta par pamatotu revīziju ar nekrektomiju, polietilēna oderes nomaiņu un atlikušo endoprotēzes komponentu saglabāšanu. II tipa infekcijas gadījumā revīzijas laikā ar obligātu nekrektomiju ir nepieciešama endoprotēzes izņemšana, un pacientiem ar III tipa paraendoprotezēšanas infekciju ir iespējams mēģinājums saglabāt endoprotēzi. Savukārt, diagnosticējot pozitīvu intraoperatīvo kultūru, ārstēšana var būt konservatīva - nomācoša parenterāla antibiotiku terapija sešas nedēļas.
Paraendoprotezēšanas infekcijas patogenēzes iezīmes.

Paraendoprotezēšanas infekcija ir īpašs ar implantu saistītas infekcijas gadījums, un neatkarīgi no patogēna iekļūšanas ceļiem, attīstības laika un klīnisko izpausmju smaguma pakāpes tā ir raksturīga endoprotezēšanai. Šajā gadījumā vadošā loma infekcijas procesa attīstībā tiek piešķirta mikroorganismiem, to spējai kolonizēt biogēnas un abiogēnas virsmas.

Mikroorganismi var pastāvēt vairākos fenotipiskos stāvokļos: adhēzijas - baktēriju bioplēves formā (bioplēve), brīvi dzīvojošā - planktoniskā formā (šķīdumā suspendētā stāvoklī), latentā - sporas. Paraendoprotezēšanas infekcijas izraisošo mikrobu patogenitātes pamatā ir to spēja veidot īpašas bioplēves (bioplēves) uz implantu virsmām. Šī fakta izpratne ir ārkārtīgi svarīga racionālas ārstēšanas taktikas noteikšanai.

Baktēriju kolonizāciju implantā var panākt, izmantojot divus alternatīvus mehānismus. Tiešas nespecifiskas mijiedarbības ceļā starp baktēriju un mākslīgo virsmu, kas nav pārklāta ar saimnieka proteīniem, elektrostatiskā lauka spēku, virsmas spraiguma spēku, Vandera-Vilsa spēku, hidrofobitātes un ūdeņraža saišu ietekmē (pirmais mehānisms). Ir pierādīts, ka mikrobi selektīvi adhēziju veic pie implanta atkarībā no materiāla, no kura tas ir izgatavots. St. epidermidis celmu adhēzija notiek labāk pie endoprotēzes polimēru daļām, bet St. aureus celmu - pie metāla daļām.

Otrajā mehānismā materiāls, no kura izgatavots implants, tiek pārklāts ar "saimnieka" proteīniem, kas darbojas kā receptori un ligandi, kas saista svešķermeni un mikroorganismu kopā. Jāatzīmē, ka visiem implantiem notiek tā sauktās fizioloģiskās izmaiņas, kuru rezultātā implants gandrīz acumirklī tiek pārklāts ar plazmas proteīniem, galvenokārt albumīnu.

[ 15 ], [ 16 ]