ДІАГНОСТИКА ТА ЛІКУВАННЯ ГНІЙНИХ УСКЛАДНЕНЬ ПІСЛЯ ЕНДОПРОТЕЗУВАННЯ КУЛЬШОВОГО ТА КОЛІННОГО СУГЛОБІВ : ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ гнойных осложнений после эндопротезирования тазобедренного и коленного СУСТАВОВ

summary

Матеріал та методи дослідження. Проведено аналіз даних історій хвороб 91 пацієнта з гнійними ускладненнями після ендопротезування кульшового та колінного суглобів, які лікувались в клініці кістково - гнійної хірургії ДУ “ІТО АМН України”. Вивчались такі показники, як локалізація процесу, вік та стать хворого, тип фіксації ендопротеза, терміни, через які виникло нагноєння. Серед 91 хворого було 64 пацієнти з нагноєнням після ендопротезування кульшового та 27 хворих – колінного суглобів.

За віком хворі з ускладненнями в кульшовому суглобі розподілились наступним чином: 13 пацієнтів були віком від 18 до 44 років, 19 хворих – від 45 до 59, ще 19 – від 60 до 70 років, 13 – були віком старше 70 років. За терміном ускладнення визначились майже однакові групи: нагноєння до 3-х міс констатували в 31 (48,0 %) хворого, більше 3-х – у 33 (52,0 %) хворих.

Стосовно ускладнень після ендопротезування колінного суглоба – за віком переважали пацієнти від 18 до 44 років – 11 хворих (перевага в даній віковій групі за рахунок хворих з ендопротезуванням з приводу пухлинних процесів) та старше, ніж 60 років – 14 пацієнтів. В цій групі переважали ранні нагноєння: в термін до 3-х місяців – у 19 (63,0 %) хворих, через більший термін – у 8 (37,0 %). 

Для досягнення мети роботи та вирішення поставлених завдань з діагностики гнійних ускладнень після ендопротезування кульшового та колінного суглобів використані наступні методи дослідження: загальноклінічний, рентгенологічний, ультрасонографічний, мікробіологічний, серологічний та імунологічний.

Клінічний метод. Під час надходження до відділення в усіх хворих з'ясовували основні скарги, збирали анамнез захворювання і життя, проводили загальний та місцевий огляд. При з'ясуванні скарг пацієнта звертали увагу на характер та інтенсивність больового синдрому, час його появи, зв'язок болю в ділянці хворого суглоба з рухами і навантаженням. Збір анамнезу включав виявлення імовірних причин і чинників ризику, які сприяли виникненню ускладнення, місце, характер і результат попереднього лікування, наявність супутньої патології. При місцевому обстеженні пацієнта звертали увагу на стан м'яких тканин в ділянці ураження гнійним процесом: набряк, гіперемія, кількість та локалізацію нориць, характер виділень (кількість, колір, запах, консистенція), а також проводили обов’язкове дослідження нориці гудзиковим зондом («проба зондом» позитивна при його проходженні до кістки або до компонентів ендопротеза та негативна - при знаходженні зонду в м’яких тканинах).

Лабораторні методи дослідження. Загальноклінічний аналіз крові, проведений всім хворим, був найбільш важливим з методів дослідження формених елементів крові та оцінки інфекційного процесу.

Мікробіологічний та серологічний методи. Дослідження проводились за розробленою схемою. Мікробіологічні дослідження вмісту рани, нориці або дренажу проводили безпосередньо перед операцією; інтраопераційно: з норицевого ходу, з ендопротеза, з місця контакту кістка-протез, з ділянки патологічно зміненої капсули суглоба, окремо в лабораторії проводили змиви з окремих компонентів ендопротеза. Після операції проводилось мікробіологічне дослідження вмісту дренажу під час першої перев’язки та повторні мікробіологічні дослідження один раз на тиждень до видалення дренажів.

Серологічне дослідження крові контролювали через тиждень та через два тижні після операції, в подальшому - щомісячно до трьох місяців та під час оглядів.З серологічних тестів нами обрано визначення рівня антитіл до S.aureus та S.pyogenes у всіх досліджених хворих, незалежно від результатів мікробіологічних досліджень, та реакцію аглютинації з аутокультурами, виділеними від хворих з операційного матеріалу, дренажів чи нориць. Серологічні дослідження включали також реакцію аглютинації (РА) з живою та грітою культурами ізольованих мікроорганізмів (у разі їх виділення з патологічного матеріалу) для з’ясування специфічної імунної відповіді. Антитіла до гемолітичного стрептокока групи А визначали за рівнем антистрептолізину-О (АСЛ-О). За діагностичний титр брали концентрацію АСЛ-О ≥ 250 МО/мл. Особливу увагу приділяли динамічному вивченню С-реактивного білка та антистрептолізина-О якісним та напівкількісним визначенням їх в розведених сироватках методом аглютинації латексних часточок.

За даною схемою проаналізовано 134 зразки операційного матеріалу; 36 зразків виділень з нориць та ран та 68 проб виділень після сануючих втручань (загалом 238 проб). Виконано серологічне дослідження 104 проб сироваток крові, поставлено 396 серологічних реакції.

Також для виявлення мікроорганізмів використовували бактеріоскопію нативних мазків. Препарати готували з операційного матеріалу, розділеного на такі групи: м¢які тканини, фрагменти кісток (секвестри, алотрансплантати), змиви з металевих чи пластикових частин ендопротеза

Чутливість виділених культур мікроорганізмів до 27 антибактеріальних препаратів вивчали методом дисків на твердих поживних середовищах, усього досліджено 162 культури мікроорганізмів, виділених з різних проб матеріалу.

Імунологічний метод. Нами було обстежено 50 пацієнтів із гнійними ускладненнями після тотального ендопротезування кульшового та колінного суглобів. Для оцінки імунного стану хворих проводили вивчення абсолютного вмісту лімфоцитів, моноцитів, Т-лімфоцитів та їх субпопуляційного складу в периферичній крові методом фенотипування лімфоцитів в тестах розеткоутворення з часточками, вкритими моноклональними антитілами. Разом з тим проводили визначення імуноглобулінів класів А, М, G методом простої радіальної імунодифузії в агарі, рівня циркулюючих імунних комплексів методом преципітації поліетиленгліколем. Імунологічне обстеження хворих з гнійними ускладненнями після ендопротезування проводили в динаміці: до та після операції в терміни 0,5; 1-2; 4 - 12 міс. Визначали статистичну вірогідність отриманих відмінностей.

Рентгенологічний метод. Рентгенологічне дослідження проведено всім хворим. Знімки обох суглобів виконували в прямій та бічній проекціях, це дозволяло виявити перелом або вивих, протрузію компонентів ендопротеза, а також приблизно визначити обсяг ураження кісткової тканини. Це обстеження з урахуванням клінічних та інструментальних даних дозволяло об’єктивно судити про стабільність або нестабільність конструкції. Фістулографія ділянки суглоба, з тугим заповненням норицевого ходу контрастною речовиною, виконувалася 58 хворим. Порівняльний аналіз рентгенограм у поєднанні з фістулографією і рентгенівськими знімками, виконаними відразу після ендопротезування дозволяли нам судити про поширеність гнійного процесу.

При ультрасонографічному дослідженні визначали порожнини з рідиною, їх розміри, ехогенність вмісту, наявність включень, наявність та інтенсивність васкуляризації, зв’язок нориць з порожниною суглоба, розповсюдження гнійного процесу по фасціальним проміжкам. Обстежено 73 пацієнта з ознаками запального процесу в суглобах та м’яких тканинах: з них 57 пацієнтів – після ендопротезування кульшових та 16 пацієнтів – після ендопротезування колінних суглобів.

Статистичний метод. Для аналізу факторів ризику, у 50 хворих нашої групи проведено статистична обробка отриманих даних. Для обробки кількісних величин, використовували традиційні методи параметричної статистики (M±m). Для аналізу якісних величин, які виражались у відсотках, були застосовані непараметричні методи (%±m%). Перевірка гіпотези, щодо достовірності середніх значень окремих кількісних показників визначали за T-критерієм Стьюдента. Критичний показник рівня значимості  р був рівним 0,05 (р < 0,05 – існує достовірна різниця між середніми значеннями і навпаки, р > 0,05 – достовірна різниця відсутня). Порівняння відносних показників, виражених у % здійснювали за допомогою критерію Х кв. – хі квадрат. Аналіз і обробку статистичних даних проводили на персональному комп’ютері з використанням пакету STATISTICA 5,0 та MSXL для Microsoft Windows 2003 ХР.

Результати досліджень та їх обговорення:

Визначення факторів ризику виникнення нагноєнь проводилось на основі аналізу архівного матеріалу (50 історій хвороб: 37 хворих з ускладненням після ендопротезування кульшового та 13 – колінного суглобів); при цьому ми визначили найбільш ймовірні, відомі з літератури, фактори, які сприяли виникненню гнійно-запального процесу. Основними були такі загальні та місцеві фактори ризику: хронічні запальні захворювання внутрішніх органів (пієлонефрит та холецистопанкреатит) – 20 випадків (40 %) – фактор 1; нагноєння післяопераційних гематом – 6 випадків (12 %) – фактор 2; нестабільність компонентів ендопротезу – 18 випадків (36 %) – фактор 3; тривалий прийом гормональних препаратів – 4 випадки (8 %) – фактор 4; більше двох оперативних втручань на даному суглобі – 14 випадків (28 %) – фактор 5; випадки, коли ендопротезування проводилось на фоні підвищених лабораторних показників запальної реакції в організмі – 6 (12 %) спостережень – фактор 6; патології, які призводять до зниження системної відповіді організму (цукровий діабет, пухлинний процес, туберкульоз) – 4 випадки (8 %) – фактор 7.

Слід відмітити, що фактори ризику виявлені нами в усіх хворих. При цьому, у 34 хворих (68 %) це був один фактор, два – у 11 (22%), у 4-х (8 %) – три фактори, та у одного хворого (2 %) виявлено поєднання чотирьох факторів ризику.

Нами статистично показана залежність між кожним з визначених факторів ризику та статтю, віком, нозологією з приводу якої проводилось ендопротезування. При цьому виділена сукупність інформативних факторів та ознак, які в поєднанні збільшували ризик виникнення ускладнень.

Статистична обробка даних виявила, що найбільш інформативним показником при 1 факторі був вік хворих 65 років, а менш інформативним – поєднання з нозологією, яка була показанням до ендопротезування – асептичний некроз головки стегнової кістки. Існувала достовірна різниця між середніми значеннями 2 фактора та локалізацією процесу в протезованому колінному суглобі, а також нозологіями – коксартрозом, гонартрозом, асептичним некрозом, переломом шийки стегнової кістки та ревматоїдним артритом. Інформативність 3 фактора вказує на збільшений ризик виникнення нагноєння при гонартрозі та коксартрозі. Фактор 4 був інформативним при таких нозологіях, як асептичний некроз голівки стегнової кістки та ревматоїдний артрит. Фактор 5 був інформативним при гонартрозі та жіночій статі. Нажаль, група хворих з факторами  6 та 7 не підлягала статистичній обробці, так як кількість хворих у ній була недостатня.

Отже, проведений аналіз показав, що у переважної більшості пацієнтів (76 %) були 1, 3, 5 фактори ризику та їх поєднання (хронічні інфекційні захворювання внутрішніх органів, нестабільність компонентів ендопротеза та більше 2-х перенесених оперативних втручань на даному суглобі, або втручань ускладнених нагноєнням). Решта факторів (2, 4, 6, 7) – мали за імовірну причину нагноєння у 24 % випадків і, що важливо, не самостійно, а в поєднанні з 1, 3 або 5 факторами ризику. Статистично доведено достовірність цих факторів у поєднанні з такими ознаками як вік 65 років, жіноча стать та деформівний артроз.

В ранній діагностиці запальних ускладнень після ендопротезування, за нашими спостереженнями, найбільш прийнятним і доступним неінвазивним та високоінформативним методом є ультрасонографічне дослідження. Воно дозволило в усіх випадках відрізнити поверхневе запалення від глибокого, виявити обмежені рідинні утворення, визначити хід нориць, виявити запалення навколо лігатури або стороннього тіла, а також виявити ознаки гіперваскуляризації та оцінити, при допплерографії, ступінь активності запального процесу. Даний метод був більш інформативний, ніж рентген для діагностики періоститу в ранній період. Доступність цього методу дає можливість проводити дослідження в динаміці для візуалізації ефективності лікування.

Поява рентгенологічних ознак інфекції відбувалась в терміни від двох до шести місяців після початку явищ запалення і полягала в підвищеній рентгенпроникності на межі кістки з протезом або цементом, також визначалась зубцеподібна деформація кортикального шару та періостальна реакція. Найбільш надійна інтерпретація рентгенограм грунтувалась на порівнянні їх в динаміці. Проведена фістулографія візуалізувала картину лабіринту норицевого ходу. Але в двох випадках раннього глибокого нагноєння контрастна речовина не потрапила в суглоб, хоча при оперативному втручанні виявили тонкий норицевий хід, який вів до ендопротеза. Тобто, фістулографія в ранньому періоді, при не сформованому норицевому ході, не є специфічним дослідженням та може показувати хибні результати, що призведе до вибору невірної тактики лікування.

Результати мікробіологічного дослідження. При мікробіологічному дослідженні до та під час операції були виділені мікроорганізми в культурі у 85,0 % та 87,1 % хворих, відповідно. Це відповідає найбільш високим даним сучасної літератури.

Важливо, що у більшості хворих до та під час операції виділено ідентичні за видом мікроорганізми, серед яких домінують грампозитивні (у 78,6 %), найчастіше – стафілококи (у 66,7 % хворих), переважно у монокультурі. З інших грампозитивних мікроорганізмів у культурі отримані: стрептококи, ентерококи, Gemella spp., корінебактерії чи корінебактерієподібні грампозитивні палички. Грамнегативні бактерії виділені від 8 хворих (3 – P.aeruginosa, 2 – E.coli, 2 – Enterobacter spp., 1 – Kl.pneumoniae), у двох – P.aeruginosa в асоціації з коками. Факт невиявлення культур збудників у 12,7 % хворих, за наявності запального процесу, може свідчити про деяку похибку мікробіологічного дослідження в технічному чи методичному аспекті.

Дуже важливим доказом об'єктивності встановленого етіологічного фактора конкретної парапротезної інфекції є виділення ідентичної культури мікроорганізмів з різних зразків операційного матеріалу. Проведено дослідження та порівняльний аналіз всіх проб операційного матеріалу, об'єднаних у 3 основних різновиди за їх характером та розташуванням в операційній ділянці, а саме: м¢які тканини, фрагменти кісток, змиви з металевих чи пластикових частин ендопротеза. Аналіз результатів цього дослідження показав, що у більшості хворих контаміновані всі види досліджуваного матеріалу. Найчастіше контаміновані змиви з металевих та пластикових елементів ендопротеза, що виявлено у 94,1 % хворих (91,8 % зразків). Дещо менше хворих – з контамінованими м¢якими тканинами – 87,5 % (71,0 % зразків). Кісткова тканина, включно з секвестрами була контамінована у 70,0 % обстежених (70,6 % зразків).

Серед видів виділених мікроорганізмів домінували грампозитивні коки, які виділено у 90,0 % хворих – з кісток (70,6 % зразків), у 87,5 % хворих – з м¢яких тканин (60,5 % зразків), у 70,6 % хворих – зі змивів з металевих елементів (75,5 % зразків) і у 75,0 % хворих з недиференційованим операційним матеріалом.

Узагальнюючи результати проведеного порівняльного аналізу, можна зробити висновок, що доопераційне мікробіологічне дослідження дозволяє у багатьох хворих встановити етіологічний фактор нагноєння у випадку грампозитивних мікроорганізмів, особливо стафілококів та коринебактерієподібних мікроорганізмів. Дослідження операційного матеріалу дозволяє уточнити етіологічний фактор, особливо за рахунок більш повного виявлення стрептококів, включно з анаеробними, та Gemella spp.

Результати серологічних досліджень показали, що до операції у 45,3 % хворих виявлені діагностичні рівні антитіл до S.pyogenes, причому у 15,1 % – високі рівні антистрептолізину-О (АСЛ-О). Діагностичні титри антитіл проти S.aureus виявлено у 90,9 % хворих, що загалом підтверджує тенденції, виявлені бактеріологічним дослідженням, але суттєво їх перевищуючи. Високі рівні антистафілококових антитіл спостерігали у 15,1 % хворих, як і АСЛ-О. Це може не тільки підтвердити наявність інфекції відповідної етіології, але свідчить про імовірність гематогенного шляху інфікування навколопротезних тканин як наслідок септичного стану.

Виявлення у сироватці крові С-реактивного білка свідчить про наявність запального процесу до операції у 66,7 % хворих, причому майже у половини досліджених хворих концентрація С-РБ була високою і складала 48-96 мкг/мл (3-4 +), що підтверджує високу активність запального процесу.

Протягом 1-2 тижнів після сануючого втручання частота виявлення діагностичних титрів антитіл проти  S.aureus та S.pyogenes майже не відрізнялась від аналогічних показників до операції, але активність запального процесу, за концентрацією С-реактивного білка, суттєво знизилась: удвічі менше реєстрували випадків високої концентрації 48-96 мкг/мл – 25,0 % проти 48,5 %.

Через 3-4 тижні після сануючого втручання і пізніше тенденція до зниження активності запального процесу, за рівнями антитіл до S.aureus та S.pyogenes, виявилась  більш чітко: частота рівнів АСЛ-О і високих, і діагностичних, знизилась у 1,5 рази, а високих титрів протистафілококових антитіл після 2 міс взагалі не спостерігали. Цю тенденцію підтвердили результати дослідження на С-РБ: частота позитивних реакцій знизилась з 66,7 % до 30,0 %, а високих концентрацій – з 48,5 % до 10,0 %.

Отриману динаміку серологічних даних, включно з С-РБ, ми вважаємо свідченням позитивного впливу сануючої операції та ліквідації в більшості випадків чи, принаймні, зниження активності запального процесу.

Це підтверджує діагностичну цінність показників С-РБ для встановлення діагнозу парапротезної інфекції та спостереження за її динамікою. Очевидно, що високі титри антитіл до S.aureus та S.pyogenes також можна вважати діагностично значущими. На користь зумовленості серологічних показників саме станом гнійного ускладнення, свідчить і той факт, що концентрація ревматоїдного фактора у 5 хворих на ревматоїдний артрит з нашої групи після санації практично не змінилась. Особливо важливим в аспекті об'єктивності етіологічної діагностики гнійного ускладнення після ендопротезування було вивчення наявності та рівня антитіл до виділених з операційного матеріалу аутокультур мікроорганізмів.

Діагностичні рівні антитіл при реакції аглютинації з аутокультурами виявлено у всіх 16 досліджених хворих проти всіх 22 виділених від них культур. Це підтвердило етіологічну роль цих мікроорганізмів у розвитку парапротезної інфекції та свідчить про їх здатність індукувати такі титри антитіл, як при звичайній кістково-гнійній інфекції.

Імунологічні дані отримані нами в доопераційному періоді у хворих з нагноєннями після ендопротезування, показали, що коливання показників клітинної ланки імунітету відбувається біля нижньої межі норми. Імунна відповідь розгортається переважно за рахунок гуморальних чинників, що є недостатнім для повноцінного антимікробного захисту

В післяопераційному періоді відбувалося помірне зниження як клітинних, так і гуморальних факторів захисту та рівня циркулюючих імунних комплексів (ЦІК), що пояснюється реакцією організму на оперативне втручання. Починаючи з 1-2 го місяця спостереження у хворих відбувалось підвищення показників клітинного та гуморального імунітету та подальше зниження рівня ЦІК, що свідчить про нормалізацію імунологічних реакцій внаслідок санації вогнища. Ця тенденція зберігається і у віддалені строки спостереження від 4 до 12 місяців. У частини хворих не відбувалося нормалізації рівня ЦІК, які, до речі, є показником нейтралізації мікробних антигенів. Збереження високого рівня ЦІК, протягом тривалого часу, свідчило про нерадикальність оперативного втручання та вірогідність рецидиву запального процесу. У цих же хворих продовжували спостерігати імунодефіцитний стан по клітинним показникам. Враховуючи виявлені зміни, для оптимізації функціонування імунної системи, нами були запропоновані лікувальні заходи, основними принципами яких були: дезінтоксикаційна терапія та неспецифічна стимуляція клітинної ланки імунітету. Для проведення відповідної терапії використовували засоби інфузійної терапії, ентеросорбції а також імунотропні препарати комплексної дії: спленін, сирепар, ербісол та поліоксидоній, ці препарати справляють як імуностимулюючий, так і детоксикуючий та антиоксидантний вплив. Основною групою засобів для імунокорекції хворих з нагноєннями після ендопротезування були  препарати тимусу – тимоген, вілозен та імунофан – і так звані тимомиметики - препарати, які за своєю дією подібні до  препаратів тимусу – декаріс, метилурацил, нуклеїнат, гропринозин. Як показали наші спостереження імунокорегуючі препарати доцільно застосовувати як у передопераційній підготовці, так і в післяопераційному періоді і, при потребі, під час перебування хворого на амбулаторному лікуванні.