![Экстренное гистологическое исследование в диагностике перипротезной инфекции при ревизионном эндопротезировании коленного сустава Экстренное гистологическое исследование в диагностике перипротезной инфекции при ревизионном эндопротезировании коленного сустава](/upload/iblock/f83/gew7ey3lygvpzxxjlpyshdkzfobpwftd/Ekstrennoe-gistologicheskoe-issledovanie-v-diagnostike-periproteznoy-infektsii-pri-revizionnom-endoprotezirovanii-kolennogo-sustava.png)
Экстренное гистологическое исследование в диагностике перипротезной инфекции при ревизионном эндопротезировании коленного сустава
Для диагностики перипротезной инфекции (ППИ) используются диагностические алгоритмы, одним из компонентов которых является гистологическое исследование (ГИ)
ВВЕДЕНИЕ
До сих пор не существует метода диагностики, позволяющего достоверно отличить асептическую нестабильность компонентов эндопротеза от перипротезной инфекции (ППИ), особенно при её латентном течении. В связи с этим международными профессиональными сообществами (WAIOT [1], MSIS [2], AAOS [3], EBJIS [4]) разрабатываются и совершенствуются диагностические алгоритмы, согласно которым одним из критериев верификации диагноза является результат гистологического исследования (ГИ) интраоперационного биологического материала. Однако сроки получения результатов планового ГИ заключённых в парафин тканей позволяют подтвердить или исключить диагноз ППИ лишь ретроспективно.
Известно, что диагностическая ценность ГИ фиксированного биоматериала сопоставима с ГИ свежезамороженных тканей - доля расхождения результатов, по данным научных публикаций, составляет от 0 до 2,4 % [5-8]. При этом ГИ свежезамороженных срезов интраоперационного материала имеет значимое преимущество - результат можно получить в течение 20 минут (приказ Министерства здравоохранения РФ от 24 марта 2016 г. № 179н «О правилах проведения патолого-анатомических исследований», М., 2016), что в комбинации с результатами предоперационного обследования позволяет изменить вариант лечения и послеоперационного ведения пациента с выявленной или вероятной ППИ.
Однако в настоящий момент существует ограниченное количество публикаций иностранных авторов о диагностической ценности ГИ свежезамороженных тканей в выявлении ППИ или её рецидива у пациентов, поступающих для ревизионного эндопротезирования (реЭП) коленного сустава (КС) по различным причинам, а отечественные работы по данной тематике отсутствуют, что и определило цель нашего исследования.
Цель - оценить диагностическую значимость экстренного ГИ свежезамороженного интраоперационного биологического материала в составе дооперационного скрининга пациентов, поступающих для реЭП КС, на наличие ППИ или её рецидива.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследуемая когорта пациентов
В проспективное исследование было включено 83 пациента, поступивших в два разных центра за период октябрь 2020 - сентябрь 2022 г. для реЭП КС по поводу асептической нестабильности компонентов эндопротеза или для второго этапа лечения ППИ. В зависимости от первичного диагноза пациентов распределяли в группы сравнения: группа 1 - 50 пациентов, которые госпитализированы для реЭП КС с диагнозом асептическая нестабильность компонентов эндопротеза, и группа 2 - 33 пациента, госпитализированных для второго этапа лечения ППИ - удаления спейсера и реимплантации ЭП.
Пациентам группы 1 выполняли реЭП КС с удалением компонентов эндопротеза и цементной мантии, при её наличии, с последующим промыванием полости сустава изотоническим раствором хлорида натрия (не менее 5-ти литров). Пациентам группы 2 выполняли удаление спейсера и цементной мантии, дебридмент костной и окружающих мягких тканей с последующим обильным лаважом полости сустава раствором поли- гексанида (не менее 5-ти литров) и реимплантацией эндопротеза. В случаях выявления ППИ в группе 1 или рецидива в группе 2 выполняли санирующую операцию - одноэтапное реЭП или имплантацию спейсера. Фиксацию компонентов ревизионного эндопротеза или артикулирующего спейсера (в случае принятия решения о его имплантации) осуществляли при помощи содержащего антибиотик костного цемента (Refobacin bone cement или DePuy CMW 3 bone cement).
Решение об изменении интраоперационной тактики в случаях выявления ППИ принимал оперирующий хирург.
В послеоперационном периоде всем пациентам проводили медикаментозную и немедикаментозную профилактику венозных тромбоэмболических осложнений. Пациентам группы 1 проводили курс антибиотикопрофилактики согласно утвержденному локальному протоколу (цефалоспорины I-II поколений) продолжительностью до 3-х суток. Пациенты группы 2 получали курс парентеральной антибиотикотерапии, согласованный с клиническим фармакологом, в соответствии с возбудителями ППИ, выявленными на этапе санации или при исследовании дооперационных аспи- ратов, в течение 7-10 суток с последующим переходом на пероральные антибактериальные препараты с рекомендованной длительностью приёма 1-2 месяца. После получения результатов ГИ и микробиологического исследования (МБИ) интраоперационного биоматериала, при необходимости, вне зависимости от группы, проводили коррекцию антибактериальной терапии.
Методы исследования
На предоперационном этапе всем пациентам проводили клинико-лабораторное обследование, включающее клинический анализ крови, определение СОЭ и уровня сывороточного СРБ, диагностическую аспирационную пункцию КС. При получении аспирата его направляли для МБИ, при отсутствии в аспирате примеси крови дополнительно выполняли цитологическое исследование (ЦИ).
На интраоперационном этапе, после выполнения кожного разреза, перед артротомией выполняли пункцию сустава и при наличии аспирата отправляли его для бактериологического исследования, дополнительно при отсутствии примеси крови направляли в отдельном флаконе для ЦИ, если оно не было выполнено ранее. Удаленные компоненты эндопротеза или спейсера направляли в лабораторию в стерильном полиэтиленовом контейнере для ультразвуковой обработки и последующего МБИ соника- ционной жидкости. Также для МБИ забирали из разных точек не менее 5-ти образцов перипротезных тканевых биоптатов, которые доставляли в лабораторию в стерильных пробирках. Выделение клинических изолятов выполняли методиками, утверждёнными в клиниках центров, в соответствии с международными стандартами микробиологических исследований (Standards for microbiology investigations).Видовую идентификацию выполняли методом MALDI-TOF-MS с использованием системы FlexControl и программного обеспечения MBT Compass 4.1 (Bruker Daltonics, Германия), Score > 2,0, а также на анализаторе Micro Scan Walk Away 96 Plus (Beckman Coulter., США).
Антибиотикочувствительность определяли в соответствии с клиническими рекомендациями «Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам» (2021) (онлайн-ресурс www. antibiotic.ru/minzdrav/category/dinical-recommendations). Результаты МБИ принимали как диагностически значимые в случаях выделения штамма патогенного микроорганизма из одного образца [9] или одинаковых штаммов условно-патогенного возбудителя с идентичным профилем антибиотикочувствительности из > 2 образцов биоматериалов. Для экстренного и планового ГИ направляли не менее 3-х образцов перипротезной мембраны, взятых интраоперационно из-под компонентов эндопротеза. Биоматериал незамедлительно отправляли в патоморфологическое отделение в полиэтиленовом контейнере без консервантов.
С целью выявления ППИ КС у исследуемой когорты пациентов использовали алгоритм EBJIS21 [4, 10]. Влияние экстренного ГИ на диагностическую ценность скрининга на наличие ППИ, который включал результаты только дооперационных исследований, проводили в сравнении с результатами МБИ всех видов биоматериалов, полученных от каждого пациента.
Патоморфологическое исследование
Для экстренного ГИ получали 1-3 среза с тканевого биоптата с помощью микротома-криостата полуавтоматического МСМ-2850 (Mtpoint Technology, РФ) или NM 525 NX (Thermo Fisher Scientific, США) при рабочей температуре минус 25-28 °С, обезвоживали в спирте и окрашивали гематоксилином и эозином. Далее материал изучал врач-патологоанатом при помощи биомедицинского микроскопа Eclipse 50i (Nikon, Япония) или Primo Star (Carl Zeiss, Германия). Результат исследования незамедлительно сообщали оперирующему травматологу-ортопеду.
Для планового ГИ биоматериал фиксировали в 10 % формалине (рН 7,4), обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации с использованием установки проводки материала Microm STR-120 (Micron Technology, USA) или «Карусель» STP-120 и заливали в парафин, применяя модульную станцию для заливки парафином Tissue-Tek TEC5 (Sacura, Япония) или MPS/P2 (SLEE Medical, Германия). Срезы толщиной 5-7 мкм получали с помощью санного микротома Leica (Германия) или Microm HM 430 (Thermo Fisher Scientific, США). Окраску проводили гематоксилином и эозином согласно протоколам производителей (Био-Витрум, Россия) с использованием автоматического линейного стейнера Raffaelo Advanced (DIAPATH, S.p.A., Италия). Микроскопическое исследование и фотодокументирование проводили с помощью микроскопа EVOS XL Core (Thermo Fisher Scientific, США) в комплектации с высокочувствительной цветной CMOS камерой с увеличением х400 и тринокулярного микроскопа Levenhuk D870T (Levenhuk, США) в комплектации цифровой камерой LevenhukC800 NG (Levenhuk, США).
Количество полиморфно-ядерных нейтрофилов (ПЯН) подсчитывали в 10-ти полях зрения с применением рекомендаций Feldman D. с соавт. (1995) [11], которые для минимизации ошибки выборки предлагали проводить микроскопию гистологических стекол в соответствии с несколькими правилами: предпочтительно анализировали грануляционную ткань в двух и более образцах ткани; выбирали поля зрения с наибольшей клеточной инфильтрацией ПЯН; подсчет ПЯН выполняли при высокой мощности увеличения (х400); в подсчет включали только ПЯН, идентифицированные с четко определяемыми цитоплазматическими границами.
Инфекционный процесс верифицировали при наличии 5-ти и более ПЯН не менее чем в 5-ти полях зрения (рис. 1, а). За вероятную ППИ принимали случаи, когда выявляли 5 и более ПЯН в 1-4-х полях зрения. При количестве ПЯН менее 5-ти во всех полях зрения диагноз ППИ исключали (рис. 1, б). Все образцы интерпретировались врачом-патологоанатомом вслепую по отношению к результатам предоперационного обследования пациентов.
Оценку исходов лечения пациентов проводили в соответствии с модифицированными критериями Delphi [12] по результатам осмотра или телефонного опроса пациента.
Согласно критериям, успешным исходом считали отсутствие: а) свищевого хода, незаживающей раны или рецидива инфекции, вызванной любым возбудителем; б) любого незапланированного хирургического вмешательства; в) летального исхода по любым причинам; г) отказа от реимплантации. Медиана сроков наблюдения составила 18 месяцев (МКИ - 9-22).
Статистический анализ
Данные о включаемых в исследование пациентах вносили в электронную базу Microsoft Excel. Статистический анализ проводили с использованием программы StatTech v. 3.0.6 (ООО "Статтех", Россия). Количественные показатели оценивали на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро-Уилка (при числе исследуемых менее 50) или критерия Колмогорова-Смирнова (при числе исследуемых 51 и более). Количественные показатели, имеющие нормальное распределение, описывали с помощью средних арифметических величин (M) и границ 95 % доверительного интервала (95 % ДИ). В случае отсутствия нормального распределения количественные данные представляли с помощью медианы (Me) и межквартильного интервала (МКИ). Категориальные данные описывали в виде абсолютных значений и процентных долей. Сравнение двух групп по количественному показателю, имеющему нормальное распределение, при условии равенства дисперсий выполняли с помощью t-критерия Стьюдента. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполняли с помощью U-критерия Манна-Уитни. Сравнение процентных долей при анализе четырехпольных таблиц сопряженности выполняли с помощью точного критерия Фишера (при значениях ожидаемого явления менее 10) или критерия хи-квадрат Пирсона (при значениях ожидаемого явления 11 и более). В качестве количественной меры эффекта при сравнении относительных показателей использовали показатель отношения шансов (ОШ), определяемый как отношение вероятности наступления события в группе, подвергнутой воздействию фактора риска, к вероятности наступления события в контрольной группе. С целью проецирования полученных значений ОШ на исследуемую когорту пациентов рассчитывали границы 95 % ДИ. Исходя из полученных данных, значимость взаимосвязи исхода и фактора считалась доказанной в случае нахождения доверительного интервала за пределами границы отсутствия эффекта, принимаемой за 1.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Медиана возраста пациентов исследуемой когорты составила 68 лет (МКИ - 61-72). Большинство пациентов были женщины (77,1 %). Группы сравнения были сопоставимы по половозрастному составу (табл. 1).
Медианы СОЭ и количества лейкоцитов крови до операции между группами 1 и 2 значимо не различались (табл. 2). Уровень СРБ крови на момент госпитализации пациентов со спейсерами в 2,2 раза превышал аналогичный показатель в группе сравнения (р = 0,022). При этом доля пациентов, у которых предоперационный уровень СРБ был > 10 мг/л, составила 18 и 24,2 % соответственно в группах 1 и 2. Доля пациентов с сочетанным повышением СРБ и СОЭ составила 6,1 % в группе 1 и 6,0 % в группе 2.
У всех пациентов исследуемой когорты перед операцией получен аспират для МБИ, результаты которого были преимущественно отрицательными (97 % и 96 % в группе 1 и 2 соответственно). В группе 1 в двух наблюдениях были выделены MSSE и Staphylococcus caprae, в группе 2 в одном случае - Staphylococcus lugdunensis.
Почти у половины пациентов (43,4 %, n = 36) аспират не соответствовал требованиям для проведения ЦИ. При оценке результатов ЦИ большинство наблюдений (92 % в группе 1 и 90,9 % в группе 2) характеризовались нормальным цитологическим составом аспирата (табл. 3). В остальных случаях результаты соответствовали критерию наличия инфекции.
Анализ половозрастного состава групп сравнения
Таблица 1
Категория |
Группа 1, n = 50 |
Группа 2, n = 33 |
Р |
Возраст, лет (95 % ДИ) |
65,2 (62,3-68,1) |
67,3 (64,4-70,1) |
> 0,05 |
Женский пол, n (%) |
42 (84,0) |
22 (66,7) |
> 0,05 |
Мужской пол, n (%) |
8 (16,0) |
11 (33,3) |
|
Анализ уровней сывороточных маркеров групп сравнения
Таблица 2
Показатели |
Группы |
Me |
МКИ |
n |
Р |
СОЭ (мм/ч) |
Группа 1 |
13,0 |
8,2-19,0 |
50 |
> 0,05 |
Группа 2 |
16,0 |
10,0-25,0 |
33 |
|
|
СРБ (мг/л) |
Группа 1 |
2,5 |
1,4-5,3 |
50 |
0,022 |
Группа 2 |
5,5 |
2,3-9,2 |
33 |
|
|
лейкоциты (*109/л) |
Группа 1 |
6,9 |
5,9-8,3 |
50 |
> 0,05 |
Группа 2 |
7,0 |
5,7-8,1 |
33 |
|
Результаты ЦИ дооперационного аспирата у пациентов групп сравнения
Таблица 3
Показатели |
Категории |
Количество пациентов, n (%) |
Р |
|
Группа 1 |
Группа 2 |
|||
Лейкоциты (кл/мл) |
^ 1500 |
23 (92,0) |
10 (90,9) |
> 0,05 |
> 1500 ^ 3000 |
- |
- |
||
> 3000 |
2 (8,0) |
1 (9,1) |
||
ПЯН (%) |
^ 65 % |
18 (90,0) |
7 (87,5) |
> 0,05 |
> 65 % ^ 80 % |
- |
- |
||
> 80 % |
2 (10,0) |
1 (12,5) |
||
Активность эстеразы |
нет/+ |
23 (92,0) |
10 (90,9) |
> 0,05 |
++/+++ |
2 (8,0) |
1 (9,1) |
По результатам дооперационного скрининга по алгоритму EBJIS21 из всей когорты соответствовали критериям ППИ 3,6 % наблюдений, в том числе в группе 1 - 2 пациента, в группе 2 - 1 пациент (табл. 4). Еще в 2,4 % наблюдений инфекция была вероятна, остальные случаи были расценены как асептическая нестабильность компонентов или купирование ППИ после первого этапа оперативного лечения.
На диагностическую значимость результатов МБИ для верификации ППИ наибольшее влияние оказывало исследование тканевых биоптатов (р < 0,001), результаты которого в подавляющем большинстве случаев (88,9 %) были диагностически значимыми. Только в 11,1 % (n = 1/9) наблюдений диагноз инфекции был подтвержден по результатам исследования других материалов (аспиратов, соникационной жидкости) (рис. 3).
Таблица 4
Анализ результатов дооперационного скрининга на наличие ПпИ групп сравнения по алгоритму EBJIS21
Категории |
Группы сравнения |
Р |
|
Группа 1 |
Группа 2 |
> 0,05 |
|
ППИ маловероятна |
47 (94,0) |
31 (94,0) |
|
ППИ вероятна |
1 (2,0) |
1 (3,0) |
|
ППИ подтверждена |
2 (4,0) |
1 (3,0) |
Всего по результатам МБИ интраоперационного биоматериала в 19,3 % случаев (n = 16/83) получен рост какого-либо микроорганизма из одного или нескольких биоматериалов пациента. Наиболее частыми микроорганизмами, выделяемыми из интраоперационного биоматериала в исследуемой когорте пациентов, вне зависимости от группы, были коагулазо-негативные стафилококки (КНС) - 62,5 % (n = 10/16), из них 50 % - MRSE (5/10) (рис. 2). Диагностически значимые микроорганизмы несколько чаще выделяли в группе 2 (12,1 %, n = 4/33) в сравнении с группой 1 (10 %, n = 5/50). Среди пациентов с ППИ, подтвержденной другими критериями, возбудитель не был выделен из интраоперационного биоматериала в 10 % случаев (n = 1/10).
В 7,2 % (n = 6) случаев из всей когорты ГИ свежезамороженных перипротезных тканей показало наличие ППИ, в 6 % случаев (n = 5) результаты соответствовали критерию вероятной инфекции. Доля пациентов с вероятной и подтвержденной гистологическими критериями ППИ была несколько больше (р > 0,05) в группе пациентов со спейсерами - 18,2 и 15,2 % по результатам экстренного и планового ГИ соответственно. У пациентов группы 1 данный показатель составил 10 и 12 % соответственно. Доля расхождений результатов патоморфологического исследования свежезамороженных и фиксированных в парафине тканей составила 7,2 %, что не оказывало значимого влияния на интерпретацию результатов (р > 0,05) (табл. 5).
В подавляющем большинстве случаев (83,3 %) при подтверждении ППИ с помощью экстренной гистологии были выявлены диагностически значимые возбудители (р < 0,001).
При этом положительный результат экстренного ГИ в 34 раза (95 % ДИ: 4,721 - 244,859) повышал шансы выделения диагностически значимых микроорганизмов по сравнению со случаями отрицательного результата ГИ. Соответствие результата экстренного ГИ вероятной ППИ повышало шансы выделения патогенов в 19,8 раза (95 % ДИ: 0,744 - 527,260).
Таблица 5
Анализ результатов экстренного и планового гистологического исследования интраоперационного биоматериала
в группах сравнения
Показатель |
ППИ |
Группы сравнения |
Р |
|
Группа 1, n = 50 |
Группа 2, n = 33 |
|||
Экстренное ГИ |
маловероятна |
45 (90,0) |
27 (81,8) |
> 0,05 |
вероятна |
2 (4,0) |
3 (9,1) |
||
подтверждена |
3 (6,0) |
3 (9,1) |
||
|
маловероятна |
44 (88,0) |
28 (84,8) |
|
Плановое ГИ |
вероятна |
2 (4,0) |
2 (6,1) |
> 0,05 |
|
подтверждена |
4 (8,0) |
3 (9,1) |
|
По результатам дооперационного скрининга во всей когорте пациентов на момент выполнения хирургического вмешательства только в 3-х случаях была подтверждена ППИ.
Включение экстренного ГИ в комплекс скрининга позволило установить 7 случаев ППИ (8,4 %), 4 из которых были выявлены дополнительно к результатам дооперационного скрининга. Во всех 7 случаях ППИ была также подтверждена результатами комплексной послеоперационной оценки по алгоритму EBJIS21. Таким образом, доля выявленных случаев при включении экстренного ГИ в состав скрининга увеличилась с 2,4 до 8,4 %. Еще в двух случаях (2,4 %) ППИ была диагностирована лишь послеоперационно с учетом результатов МБИ.
У пациентов группы 1 введение экстренного ГИ в комплекс скрининга увеличило долю выявленных случаев ППИ с 4 (n = 2) до 8 % (n = 4). Комплексная послеоперационная оценка по алгоритму EBJIS21 показала наличие инфекции у 12 % пациентов (n = 6) с первичным диагнозом асептическая нестабильность ЭП, из которых в одном случае результат ГИ был ложноотрицательным. Еще в одном случае результаты ГИ соответствовали вероятной инфекции при отсутствии других положительных критериев ППИ.
В группе пациентов со спейсерами экстренное ГИ в комплексе с другими критериями EBJIS21 увеличило долю подтвержденных на момент оперативного вмешательства случаев инфекционного процесса с 3 (n = 1) до 9,1 % (n = 3). Комплексная послеоперационная оценка по алгоритму EBJIS21 показала сохранение инфекционного процесса у 12,1 % пациентов (n = 4), в одном случае из которых результат ГИ был также ложноотрицательным.
Общая для всей когорты исследования диагностическая ценность дооперационного скрининга была довольно низкой за счет низкой чувствительности вне зависимости от группы исследования или при оценке всех включенных в исследование наблюдений (табл. 6). Включение в состав скрининга экстренного ГИ улучшило диагностическую ценность как в общей когорте пациентов, так и при субанализе по группам сравнения, за счет увеличения чувствительности в 2 и более раз при незначительном изменении других показателей.
Установлено, что выявление вероятной ППИ как на момент реЭП КС по результатам дооперационного скрининга с применением экстренного ГИ (p < 0,001), так и по результатам комплексной послеоперационной оценки результатов обследования по алгоритму EBJIS21 (p = 0,001) было значимым фактором риска неудачи лечения (табл. 7).
Таблица 6
Диагностическая ценность дооперационного скрининга на ППИ в общей когорте пациентов и в группах сравнения в сравнении с результатами МБИ всех биоматериалов
Показатель |
Пациенты |
Чувствительно сть |
Специфичность |
Точность |
PPV |
NPV |
Скрининг |
Все |
44,4 |
98,6 |
92,8 |
80 |
93,6 |
Группа 1 |
40 |
100 |
94 |
100 |
93,8 |
|
Группа 2 |
25 |
96,6 |
87,9 |
50 |
90,3 |
|
Скрининг + эГИ |
Все |
77,8 |
90,5 |
89,2 |
50 |
97,1 |
Группа 1 |
80 |
93,3 |
92 |
57,1 |
97,7 |
|
Группа 2 |
75 |
86,2 |
84,8 |
42,9 |
96,2 |
Обозначения: скрининг - дооперационное обследование, включающее результаты исследования СОЭ, СРБ, ЦИ и МБИ аспирата; скрининг + эГИ - скрининг с учетом результатов экстренного ГИ интраоперационного биоматериала; PPV - прогностическая ценность положительного результата; NPV - прогностическая ценность отрицательного результата.
Таблица 7
Соответствие результатов до- и послеоперационной оценки на наличие ППИ по алгоритму EBJIS21 исходам лечения профильных пациентов, согласно модифицированным критериям Delphi
Этапы диагностики |
Исход по данным катамнеза |
По критериям EBJIS21 ППИ |
Р |
||
маловероятна |
вероятна |
подтверждена |
|||
Дооперационный скрининг с результатами гистологии |
успех |
72 (88,9) |
3 (3,7) |
6 (7,4) |
< 0,001 |
неудача |
0 (0,0) |
2 (100,0) |
0 (0,0) |
||
Послеоперационная комплексная оценка |
успех |
62 (76,5) |
9 (11,1) |
10 (12,3) |
0,001 |
неудача |
0 (0,0) |
2 (100,0) |
0 (0,0) |
ОБСУЖДЕНИЕ
ППИ лидирует в общей структуре причин повторных ревизий после реЭП КС. По данным Национального регистра Англии и Уэльса, доля ППИ после реЭП КС составляет 23,6 % (n = 21894) [13], а по данным регистра Новой Зеландии - 51,6 % (n = 349) [14]. При этом частота рецидива после реимплантации эндопротеза в случаях одноэтапного хирургического лечения ППИ КС составляет 12,7 % [15] и 16,2-24 % - после двухэтапного лечения [15, 16], а частота манифестации ППИ после реЭП по причине асептической нестабильности компонентов эндопротеза - 2,94 %. Однако в 3,75-10 % случаев реЭП [17], когда выявляется «неожиданная» ППИ - так в научной литературе называют случаи роста патогенов из интраоперационного материала пациентов, которым изначально реЭП выполнялось по «асептическим» причинам, вероятность манифестации ППИ увеличивается в 6 раз и достигает уже 18,45 % [18]. Причиной увеличения доли пациентов с ППИ после реЭП, так же как и высокой доли рецидивов, может являться несовершенство диагностического скрининга на ППИ, в результате которого пациенты с вероятной инфекцией не выявляются и, соответственно, не изменяются подходы к тактике лечения.
Интраоперационное ГИ свежезамороженного биоматериала как метод диагностики инфекции было впервые упомянуто Charosky C. с соавт. (1973), которые пришли к выводу, что наличие острых воспалительных изменений или хронического воспаления в тканях при реЭП может быть вероятной ППИ [19]. Сегодня ГИ биологического материала входит в состав современных алгоритмов выявления ППИ, так как известно, что наличие острых воспалительных клеток в ткани высокоспецифично для инфекционного процесса [5, 20-22].
Однако, ввиду того, что воспалительный инфильтрат может иметь неравномерное распространение в суставе, важно забирать, по крайней мере, два-три образца биологического материала, отдавая предпочтение перипротезной мембране на границе раздела кость- имплантат, синовиальной оболочке, псевдокапсуле или другой «подозрительной» ткани [11, 23]. Современные диагностические алгоритмы рекомендуют исследование не менее 5-ти полей зрения с увеличением х400, однако заподозрить инфекцию можно уже в случаях, если хотя бы одно из полей зрения содержит 5 и более ПЯН [4].
В научной литературе встречаются единичные исследования, посвященные изучению результатов ГИ замороженного биоматериала в комплексной послеоперационной оценке по алгоритму MSIS/ICM18 [6, 8, 24]. Однако нами не было найдено исследований, посвященных оценке влияния результатов экстренного ГИ на диагностическую ценность дооперационного скрининга на наличие ППИ по алгоритму EBJIS21 для диагностики инфекции как на втором этапе лечения ППИ, так и при реимплантации по поводу нестабильности компонентов эндопротеза. В нашем исследовании мы сопоставили результаты ГИ замороженных срезов с критериями EBJIS21 и оценили влияние этих результатов на диагностическую ценность скрининга на наличие ППИ.
По мнению Parvizi J. с соавт. (2011), результаты ГИ могут отличаться при исследовании биоматериала разными морфологами [25], что ведет к неполному соответствию результатов экстренного и планового ГИ. По результатам научных публикаций при обследовании пациентов как на этапе санации, так и на этапе реимплантации эндопротеза совокупная доля соответствия результатов экстренного и планового ГИ составила 97,7 % [26], что сопоставимо с результатами нашего исследования - 92,8 %. Данные о чувствительности исследования замороженных срезов для диагностики ППИ сильно различается в разных публикациях (18,2-100 %), однако специфичность имеет меньший диапазон различий - от 89,5 до 100 % [5-8, 12, 27-31]. Основываясь на результатах нашего исследования можно заключить, что ГИ замороженных срезов, по-видимому, имеет ограниченное применение для исключения ППИ ввиду ее низкой чувствительности, но очень полезна для выявления ППИ вследствие высокой специфичности, что соотносится с результатами схожих исследований [6, 8, 24]. Так, например, в исследовании Borrego F. с соавт. (2007) чувствительность, специфичность экстренного ГИ пе- рипротезных тканей при реЭП КС составила соответственно 66,7 и 89,7 % [24], что согласуется с результатами нашего исследования -77,8 и 90,5 % соответственно. Необходимо отметить, что присутствие коагулазонега- тивных стафилококков и C. acnes (Propionibacterium) может снижать диагностическую ценность данного метода исследования [22], а именно, указанные бактерии доминировали в спектре микроорганизмов, выделенных из образцов биологического материала в обеих исследуемых нами группах.
Соответствие результатов экстренного ГИ критериям наличия ППИ в нашей работе являлось существенным прогностическим фактором последующего выделения диагностически значимого возбудителя (ОШ 34; 95 % ДИ: 4,721-244,859), что также соответствует данным научной литературы (ОШ 54,7; 95 % ДИ 31,2-95,7) [32]. В исследовании J. Qiao с соавт. (2021) положительный результат ГИ замороженного биоматериала пациентов, госпитализированных для второго этапа лечения ППИ, был независимо связан с последующей неудачей и более ранним рецидивом, даже несмотря на исходные нормальные уровни СОЭ и СРБ [33]. Нами установлено, что наличие вероятной инфекции, выявленной по результатам дооперационного скрининга, включающего экстренное ГИ, было значимым (р < 0,001) фактором неблагоприятного исхода: у 2-х из 3-х пациентов исход был неудовлетворительным, что, на наш взгляд, свидетельствует о том, что целесообразно вести данную категорию как пациентов с наличием ППИ.
Комплексное обследование пациентов, включающее интраоперационное ГИ свежезамороженных пе- рипротезных тканей, увеличивает долю выявленных случаев ППИ [4] и позволяет своевременно изменить тактику лечения.
Двухэтапное реЭП, которое было предложено Insall J. с соавт. (1983), до сих пор остается «золотым стандартом» лечения ППИ [34]. Предложенная позднее Goksan S. с соавт. (1995) методика одноэтапного хирургического лечения ППИ, по сути, аналогична двухэтапному реЭП, только выполняется за одну операционную сессию [35]. В настоящее время наблюдается рост частоты выполнения одноэтапного реЭП как альтернативы двухэтапной методике при хроническом течении ППИ. Кроме того, все больше хирургов вместо санации с сохранением эндопротеза (DAI) также отдают предпочтение одноэтапному реЭП, однако доля двухэтапных и многоэтапных ревизий остается значительной. Так, например, в одном из центров Германии [36] в 2008 г. 20,28 % пациентов с ППИ лечили с применением метода DAIR, в 36,95 % случаев было выполнено одноэтапное реЭП КС, а 42,77 % пациентов оперировали в два и более этапа. Через 10 лет доля DAIRв структуре реЭП КС снизилась до 11,41 %, тогда как доля одноэтапного реЭП при лечении ППИ увеличилась до 42,55 %, а двух- или многоэтапное лечение инфекции проводили в 46,04 % случаев. Несмотря на то, что все больше исследователей приходят к выводу, что одноэтапное реЭП КС можно рассматривать как эффективный метод лечения ППИ КС, однозначного консенсуса в отношении показаний к его применению до сих пор нет [37-38].
В нашем исследовании по результатам комплексной послеоперационной оценки по критериям EBJIS21 с учетом данных МБИ всех биоматериалов ППИ была подтверждена у 10-и пациентов, при этом в 3-х случаях результаты ГИ были ложноотрицательными. В каждом случае выявленной ППИ выбор тактики лечения оставался за оперирующим хирургом. В 3-х случаях тактика была изменена на санацию с имплантацией артикулирующего спейсера, в остальных случаях было принято решение об одноэтапном реЭП. Во всех 10 случаях достигнут успешный результат лечения. В 11-ти случаях соответствия результатов комплексного послеоперационного обследования критериям вероятной ППИ тактика лечения не менялась. В результате, у одного пациента была диагностирована манифестация ППИ на сроке 18 месяцев после реЭП. Еще в одном случае был летальный исход, что, согласно модифицированным критериям Delphi, было интерпретировано как неудача лечения. Таким образом, в 18,2 % случаев при соответствии результатов критериям вероятной инфекции исходы лечения были неудовлетворительными (2 из 11). Однако надо отметить, что оба неудовлетворительных исхода были у пациентов с диагностированной вероятной ППИ по результатам дооперационного скрининга, что подтверждает сделанное выше предположение о необходимости ведения данной категории пациентов аналогично случаям подтвержденной инфекции. Во всех случаях, когда инфекция была маловероятна, в период наблюдения пациентов (Ме - 18 месяцев, МКИ - 9-22) признаков ППИ не выявлено.
Наше исследование имело ряд ограничений. Прежде всего, это отсутствие консенсуса о «золотом стандарте» для подтверждения или исключения ППИ. В нашем исследовании таковым считали результаты бактериологического исследования всех видов биоматериалов. Другими ограничениями исследования были небольшой размер выборки, поскольку это приводит к увеличению доверительных интервалов диагностических параметров, ограничивающих их воспроизводимость, а также относительно короткие сроки наблюдений, при увеличении которых исходы лечения могут изменяться. Кроме того, режимы приема антибиотиков в послеоперационном периоде могли отличаться в разных случаях, и их влияние на частоту неудач в этом исследовании не учитывали.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Включение экстренного ГИ замороженных пе- рипротезных тканей в алгоритм периоперационно- го обследования пациентов позволило увеличить выявляемость ППИ на момент выполнения реЭП КС. Соответствие результатов экстренного ГИ критериям наличия ППИ необходимо рассматривать как значимый прогностический фактор наличия инфекционного процесса, однако наличие 3-х ложноотрицательных результатов ГИ обусловливает необходимость использования данной методики только в комплексном алгоритме диагностики ППИ, к примеру, EBJIS21. Своевременное выявление инфекционного процесса позволило скорректировать тактику ведения пациентов и достичь успешного результата лечения во всех случаях, вне зависимости от причины реЭП. Неудовлетворительные исходы в 18,2 % случаев вероятной ППИ свидетельствуют о необходимости аналогичной смены подхода к ведению данных пациентов. В целом включение экстренного ГИ свежезамороженных перипротезных тканей в состав скрининга на наличие ППИ увеличило его диагностическую чувствительность при незначительном снижении специфичности, что составило в группе пациентов с нестабильностью компонентов эндопротеза 80 и 93,3 %, в группе пациентов со спейсе- ром - 75 и 86,2 % соответственно.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Romano CL, Khawashki HA, Benzakour T, Bozhkova S, Del Sel H, Hafez M, Johari A, Lob G, Sharma HK, Tsuchiya H, Drago L; World Association against Infection in Orthopedics and Trauma (W.A.I.O.T.) Study Group on Bone and Joint Infection Definitions. The W.A.I.O.T. Definition of High- Grade and Low-Grade Peri-Prosthetic Joint Infection. J Clin Med. 2019;8(5):650. doi: 10.3390/jcm8050650
2. Parvizi
J, Tan TL, Goswami K, Higuera C, Della Valle C, Chen AF, Shohat N. The 2018
Definition of Periprosthetic Hip and Knee Infection: An Evidence-Based and
Validated Criteria. J Arthroplasty. 2018;33(5):1309-1314.e2.
3. Della Valle C, Parvizi J, Bauer TW, DiCesare PE, Evans RP, Segreti J, Spangehl M, Watters WC 3rd, Keith M, Turkelson CM, Wies JL, Sluka P, Hitchcock K; American Academy of Orthopaedic Surgeons. American Academy of Orthopaedic Surgeons clinical practice guideline on: the diagnosis of periprosthetic joint infections of the hip and knee. J Bone Joint Surg Am. 2011;93(14):1355-1357. doi: 10.2106/JBJS.9314ebo
4. McNally M, Sousa R, Wouthuyzen-Bakker M, Chen AF, Soriano A, Vogely HC, Clauss M, Higuera CA, Trebse R. The EBJIS definition of periprosthetic joint infection. Bone Joint J. 2021;103-B(1):18-25. doi: 10.1302/0301-620X.103B1.BJJ-2020-1381.R1
5. Musso AD, Mohanty K, Spencer-Jones R. Role of frozen section histology in diagnosis of infection during revision arthroplasty. Postgrad Med J. 2003;79(936):590-593. doi: 10.1136/pmj.79.936.590
6. Kwiecien G, George J, Klika AK, Zhang Y, Bauer TW, Rueda CA. Intraoperative Frozen Section Histology: Matched for Musculoskeletal Infection Society Criteria. J Arthroplasty. 2017;32(1):223-227. doi: 10.1016/j.arth.2016.06.019
7. Inagaki Y, Uchihara Y, Munemoto M, Scarborough M, Dodd CAF, Gibbons CLMH, Tanaka Y, Athanasou NA. Correlation of histological and microbiological findings in septic and aseptic knee implant failure. Arch Orthop Trauma Surg. 2019;139(5):717-722. doi: 10.1007/s00402-019- 03159-x
8. Kelly ME, Bahethi SR, King ME, Elstner BC, Turcotte JJ, King PJ. The Utility of Frozen Section Histology in Diagnosing Periprosthetic Joint Infection in Revision Total Joint Arthroplasty. J Arthroplasty. 2021;36(6):2137-2143. doi: 10.1016/j.arth.2020.12.051
9. Винклер Т., Трампуш А., Ренц Н., Перка К., Божкова С.А. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;22(1):33-45. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-33-45
10. Пантелеев А.Н., Божкова С.А., Преображенский П.М., Каземирский А.В. Возможности выявления латентной ППИ при ревизионном эндопротезировании коленного сустава. Гений ортопедии. 2021;27(5):562-569. doi: 10.18019/1028-4427-2021-27-5-562-569
11. Feldman DS, Lonner JH, Desai P, Zuckerman JD. The role of intraoperative frozen sections in revision total joint arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 1995;77(12):1807-1813. doi: 10.2106/00004623-199512000-00003
12. Tan TL, Goswami K, Fillingham YA, Shohat N, Rondon AJ, Parvizi J. Defining Treatment Success After 2-Stage Exchange Arthroplasty for Periprosthetic Joint Infection. J Arthroplasty. 2018;33(11):3541-3546. doi: 10.1016/j.arth.2018.06.015
13. Ben-Shlomo
Y, Blom A, Boulton S, et al. Results after joint replacement from 2003 to 2021.
National Consolidated Registry 19th Annual Report 2022. London,
2022.
14. Knee
arthroplasty. The New Zealand Joint Registry. Twenty-two Year Report January
1999 to December 2020. Annual Report. 2021.
15. Goud AL, Harlianto NI, Ezzafzafi S, Veltman ES, Bekkers JEJ, van der Wal BCH. Reinfection rates after one- and two-stage revision surgery for hip and knee arthroplasty: a systematic review and meta-analysis. Arch Orthop Trauma Surg. 2023;143(2):829-838. doi: 10.1007/s00402-021-04190-7
16. Mittal Y, Fehring TK, Hanssen A, Marculescu C, Odum SM, Osmon D. Two-stage reimplantation for periprosthetic knee infection involving resistant organisms. J Bone Joint Surg Am. 2007;89(6):1227-1231. doi: 10.2106/JBJS.E.01192
17. Николаев Н.С., Пчелова Н.Н., Преображенская Е.В., Назарова В.В., Добровольская Н.Ю. «Неожиданные» инфекции при асептических ревизиях. Травматология и ортопедия России. 2021;27(3):56-70.
18. Kloos J, Vander Linden K, Vermote S, Berger P, Vandenneucker H. Prevalence, interpretation, and management of unexpected positive cultures in revision TKA: a systematic review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2022;30(12):3998-4009. doi: 10.1007/s00167-021-06856-6
19. Charosky CB, Bullough PG, Wilson PD. Total hip replacement failures: a histologic evaluation. J Bone Joint Surg. 1973;55:49-58.
20. Tande AJ, Patel R. Prosthetic joint infection. Clin Microbiol Rev. 2014;27(2):302-345. doi: 10.1128/CMR.00111-13
21. Krenn V, Morawietz L, Perino G, Kienapfel H, Ascherl R, Hassenpflug GJ, Thomsen M, Thomas P, Huber M, Kendoff D, Baumhoer D, Krukemeyer MG, Natu S, Boettner F, Zustin J, Kolbel B, Ruther W, Kretzer JP, Tiemann A, Trampuz A, Frommelt L, Tichilow R, Soder S, Muller S, Parvizi J, Illgner U, Gehrke T. Revised histopathological consensus classification of joint implant related pathology. Pathol Res Pract. 2014;210(12):779-786. doi: 10.1016/j.prp.2014.09.017
22. Bori G, McNally MA, Athanasou N. Histopathology in Periprosthetic Joint Infection: When Will the Morphomolecular Diagnosis Be a Reality? Biomed Res Int. 2018;2018:1412701. doi: 10.1155/2018/1412701
23. Bori
G, Munoz-Mahamud E, Garcia S, Mallofre C, Gallart X, Bosch J, Garcia E, Riba J,
Mensa J, Soriano A. Interface membrane is the best sample for histological
study to diagnose prosthetic joint infection. Mod Pathol. 2011;24(4):579-584.
24. George J, Kwiecien G, Klika AK, Ramanathan D, Bauer TW, Barsoum WK, Higuera CA. Are Frozen Sections and MSIS Criteria Reliable at the Time of Reimplantation of Two-stage Revision Arthroplasty? Clin Orthop Relat Res. 2016;474(7):1619-1626. doi: 10.1007/s11999-015-4673-3
25. Parvizi J, Zmistowski B, Berbari EF, Bauer TW, Springer BD, Della Valle CJ, Garvin KL, Mont MA, Wongworawat MD, Zalavras CG. New definition for periprosthetic joint infection: from the Workgroup of the Musculoskeletal Infection Society. Clin Orthop Relat Res. 2011;469(11):2992- 2994. doi: 10.1007/s11999-011-2102-9
26. Stroh DA, Johnson AJ, Naziri Q, Mont MA. Discrepancies between frozen and paraffin tissue sections have little effect on outcome of staged total knee arthroplasty revision for infection. J Bone Joint Surg Am. 2012;94(18):1662-1667. doi: 10.2106/JBJS.K.01600
27. Fehring TK, McAlister JA Jr. Frozen histologic section as a guide to sepsis in revision joint arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 1994;(304):229-237.
28. Banit DM, Kaufer H, Hartford JM. Intraoperative frozen section analysis in revision total joint arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2002;(401):230- 238. doi: 10.1097/00003086-200208000-00026
29. Frances
Borrego A, Martinez FM, Cebrian Parra JL, Graneda DS, Crespo RG, Lopez-Duran
Stern L. Diagnosis of infection in hip and knee revision surgery:
intraoperative frozen section analysis. Int Orthop. 2007;31(1):33-37.
30. Kanner WA, Saleh KJ, Frierson HF Jr. Reassessment of the usefulness of frozen section analysis for hip and knee joint revisions. Am J Clin Pathol. 2008;130(3):363-368. doi: 10.1309/YENJ9X317HDKEXMU
31. Кренн Ф., Колбель Б., Винерт С., Димитриадис Ж., Кендоф Д., Герке Т., Хубер М., Фроммельт Л., Тиманн А., Узбек С., Атцродт Ф., Зэгер К., Божкова С.А. Новый алгоритм гистопатологической диагностики перипротезной инфекции с применением шкалы CD15 focus score и компьютерной программы CD15 Quantifier. Травматология и ортопедия России. 2015;(3):76-85. doi: 10.21823/2311-2905-2015-0-3-76-85
32. Tsaras G, Maduka-Ezeh A, Inwards CY, Mabry T, Erwin PJ, Murad MH, Montori VM, West CP, Osmon DR, Berbari EF. Utility of intraoperative frozen section histopathology in the diagnosis of periprosthetic joint infection: a systematic review and meta-analysis. J Bone Joint Surg Am. 2012;94(18):1700-1711. doi: 10.2106/JBJS.J.00756
33. Qiao J, Xu C, Chai W, Hao LB, Zhou Y, Fu J, Chen J. Positive frozen section during reimplantation increases the risk of treatment failure in two- stage exchange arthroplasty even in patients with normal ESR and CRP. Bone Joint J. 2021;103-B(5):916-922. doi: 10.1302/0301-620X.103B5. BJJ-2020-0703.R3
34. Insall JN, Thompson FM, Brause BD. Two-stage reimplantation for the salvage of infected total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am. 1983;65(8):1087-1098.
35. Goksan SB, Freeman MA. One-stage reimplantation for infected total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Br. 1992;74(1):78-82. doi: 10.1302/03 01-620X.74B1.1732271
36. Rupp M, Walter N, Lau E, Worlicek M, Kurtz SM, Alt V. Recent trends in revision knee arthroplasty in Germany. Sci Rep. 2021;11(1):15479. doi: 10.1038/s41598-021-94988-7
37. Negus JJ, Gifford PB, Haddad FS. Single-Stage Revision Arthroplasty for Infection-An Underutilized Treatment Strategy. J Arthroplasty. 2017;32(7):2051-2055. doi: 10.1016/j.arth.2017.02.059
38. Tozun IR, Ozden VE, Dikmen G, Karaytug K. Trends in the treatment of infected knee arthroplasty. EFORT Open Rev. 2020;5(10):672-683. doi: 10.1302/2058-5241.5.190069
Информация об авторах:
1. Александр Николаевич Пантелеев - врач травматолог-ортопед
2. Светлана Анатольевна Божкова - доктор медицинских наук, заведующая отделением, врач-клинический фармаколог, профессор кафедры;
3. Рашид Муртузалиевич Тихилов - доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, директор;
4. Александр Викторович Каземирский - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник;
5. Лариса Осиповна Анисимова - кандидат медицинских наук, научный сотрудник;
6. Светлана Анатольевна Гузюкина - заведующая отделением;
7. Петр Михайлович Преображенский - кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник;
8. Максим Павлович Зиновьев - кандидат медицинских наук, врач травматолог-ортопед;
9. Анатолий Васильевич Овсянкин - кандидат медицинских наук, главный врач, доцент, заведующий кафедрой;
10. Важа Бежанович Накопия - врач травматолог-ортопед, лаборант-исследователь.
Вклад авторов:
Пантелеев А.Н. - сбор, анализ, статистическая обработка и интерпретация данных, написание текста статьи.
Божкова С.А. - разработка концепции и дизайна исследования, интерпретация полученных данных, написание и редактирование текста статьи.
Тихилов Р.М. - существенный вклад в разработку концепции и дизайна исследования, редактирование текста статьи.
Гузюкина С.А. - сбор и анализ данных, написание текста статьи.
Каземирский А.В., Анисимова Л.О., Преображенский П.М., Зиновьев М.П., Овсянкин А.В., Накопия В.Б. - сбор и анализ данных.
Теги: коленный сустав
234567 Начало активности (дата): 18.08.2023 21:47:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: коленный сустав, ревизионное эндопротезирование, перипротезная инфекция, латентная ППИ, гистологическое исследование, замороженные ткани
12354567899
Похожие статьи
Влияние баланса разгибательно-сгибательного промежутка при первичном тотальном эндопротезировании колена на функцию суставаСреднесрочные результаты применения метода аутопластики медиального дефекта большеберцовой кости при первичном эндопротезировании коленного сустава
Разработка шаблона мгновенных центров вращения коленного сустава (экспериментальное исследование)
Современные взгляды на диагностику и лечение пациентов с перипротезной инфекцией после эндопротезирования коленного сустава
Рентген на дому 8 495 22 555 6 8