18.08.2023

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 19^th 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