Современные аспекты лечения перипротезной инфекции : обзор литературы

   Введение: Перипротезная инфекция – это одно из наиболее тяжёлых осложнений после эндопротезирования суставов. По различным данным, частота ППИ составляет до 2 % после первичного эндопротезирования и до 4–6 % после ревизионных вмешательств. Возрастающее число операций по замене суставов, а также рост устойчивости микроорганизмов к антибиотикам требуют постоянного совершенствования подходов к диагностике и лечению ППИ. Настоящий обзор посвящён современным стратегиям борьбы с данным осложнением, включая как традиционные, так и инновационные подходы.

   Цель работы – на основании анализа современной научно-медицинской литературы обобщить современные подходы к диагностике и лечению перипротезной инфекции, рассмотреть эпидемиологию, методы лечения и алгоритмов ее диагностики.

   Материалы и методы. Для проведения обзора литературы по перипротезной инфекции, методам ее диагностики и лечения был осуществлен систематический поиск научных публикаций в базах данных eLIBRARY, PubMed, Google Scholar. Были отобраны исследования, обзоры и метаанализы, опубликованные за последние 10 лет. В общей сложности было проанализировано 47 научных исследований.

   Результаты и обсуждение. Проведённый анализ показал, что частота перипротезной инфекции составляет 1–2 % после первичного эндопротезирования и около 4 % после ревизионной артропластики. Основными возбудителями ППИ являются коагулазонегативные стафилококки (до 43 % случаев) и золотистый стафилококк (до 23 %). До 30 % инфекций остаются не идентифицированными вследствие образования биоплёнок и предшествующей антибиотикотерапии. Лидирующим методом лечения хронической перипротезной инфекции является двухэтапная ревизионная артропластика с применением антибактериальных цементных спейсеров, включая их современные модификации. Однако они также имеют ограничения использования. Комплексное применение современных стратегий лечения, включая хирургические вмешательства, антибактериальную терапию и использование спейсеров из различных материалов, представляет собой перспективное направление в терапии хронической перипротезной инфекции.

   Особого внимания требует разработка методов комплексной диагностики и лечения перипротезной инфекции.

   Заключение. На основании данных 47 научных статей получены сведения об эпидемиологии перипротезной инфекции, классификации основных видов возбудителей, методах ее диагностики и алгоритмах лечения. Обзор консолидирует современные знания и последние инновации в диагностике и лечении ППИ, заполняя пробел в русскоязычной литературе.

1. Izakovicova P., Borens O., Trampuz A. Periprosthetic joint infection: current concepts and outlook. EFORT Open Rev. 2019; 4(7): 482–494. doi: 10.1302/2058-5241.4.180092

2. Середа А.П., Кочиш А.А., Черный А.А., Антипов А.П., Алиев А.Г., Вебер Е.В., Воронцова Т.Н., Божкова С.А., Шубняков И.И., Тихилов Р.М. Эпидемиология эндопротезирования тазобедренного и коленного суставов и перипротезной инфекции в Российской Федерации. Травматология и ортопедия России. 2021; 27(3): 84–93. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-84-93

3. Schwartz A.M., Farley K.X., Guild G.N., Bradbury T.L. Projections and Epidemiology of Revision Hip and Knee Arthroplasty in the United States to 2030. J Arthroplasty. 2020; 35(6 Suppl): S79–S85. doi: 10.1016/j.arth.2020.02.030

4. Шубняков И.И., Тихилов Р.М., Денисов А.О., Ахмедилов М.А., Черный А.Ж., Тотоев З.А., Джавадов А.А., Карпухин А.С., Муравьёва Ю.В. Что изменилось в структуре ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава в последние годы? Травматология и ортопедия России. 2019; 25(4): 9–27. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-4-9-27

5. A.M. Ermakov, N.M. Kliushin, Iu.V. Ababkov, A.S. Triapichnikov, A.N. Koiushkov. Efficiency of two-stage revision arthroplasty in management of periprosthetic knee and hip joint infection. Genij Ortop. 2018; 24(3): 321–326. doi: 10.18019/1028-4427-2018-24-3-321-326

6. Bozic KJ, Kamath AF, Ong K, Lau E, Kurtz S, Chan V, Vail TP, Rubash H, Berry DJ. Comparative Epidemiology of Revision Arthroplasty: Failed THA Poses Greater Clinical and Economic Burdens Than Failed TKA. Clin Orthop Relat Res. 2015; 473(6): 2131–2138. doi: 10.1007/s11999-014-4078-8

7. 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

8. Божкова С.А., Касимова А.Р., Тихилов Р.М., Полякова Е.М., Рукина А.Н., Шабанова В.В., Ливенцов В.Н. Неблагоприятные тенденции в этиологии ортопедической инфекции: результаты 6-летнего мониторинга структуры и резистентности ведущих возбудителей. Травматология и ортопедия России. 2018; 24(4): 20–31. doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-4-20-31

9. Цискарашвили А.В., Меликова Р.Э., Новожилова Е.А. Анализ шестилетнего мониторинга основных возбудителей перипротезной инфекции крупных суставов и их тенденция к резистентности. Гений ортопедии. 2022; 28(2): 179–188. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-2-179-188

10. Pellegrini A., Suardi V., Legnani C. Classification and management options for prosthetic joint infection. Annals of Joint. 2022;7:3. doi: 10.21037/aoj-20-86

11. Павлов В.В., Садовой М.А., Прохоренко В.М. Современные аспекты диагностики и хирургического лечения пациентов с перипротезной инфекцией тазобедренного сустава (обзор литературы). Травматология и ортопедия России. 2015; 21(1): 116–128. doi: 10.21823/2311-2905-2015-0-1-116-128

12. Bemelman M., van Baal M., Yuan J.Z., Leenen L. The Role of Minimally Invasive Plate Osteosynthesis in Rib Fixation : A Review. Korean J Thorac Cardiovasc Surg. 2016; 49(1): 1–8. doi: 10.5090/kjtcs.2016.49.1.1

13. Дмитров И.А., Загородний Н.В., Оболенский В.Н., Леваль П.Ш., Захарян Н.Г., Апресян В.С., Панин М.А., Самкович Д.А., Алиев Р.Н., Григорян А.А. Диагностика и лечение перипротезной инфекции после эндопротезирования тазобедренного сустава (обзор литературы). Вестник медицинского института «Реавиз»: реабилитация, врач и здоровье. 2022;12(6):86–102. doi: 10.20340/vmi-rvz.2022.6.clin.7

14. Goswami K., Parvizi J., Courtney P.M. Current Recommendations for the Diagnosis of Acute and Chronic PJI for Hip and Knee — Cell Counts, Alpha-Defensin, Leukocyte Esterase, Next-generation Sequencing. Curr Rev Musculoskelet Med. 2018; 11(3): 428–438. doi: 10.1007/s12178-018-9513-0

15. Sigmund I.K., Luger M., Windhager R., McNally M.A. Diagnosing periprosthetic joint infections: a comparison of infection definitions: EBJIS 2021, ICM 2018, and IDSA 2013. Bone Joint Res. 2022; 11(9): 608–618. doi: 10.1302/2046-3758.119.BJR-2022-0078.R1

16. Carlo Luca Romanò, Hazem Al Khawashki , Thami Benzakour, Svetlana Bozhkova, Hernán del Sel 7, Mahmoud Hafez, Ashok Johari,Guenter Lob, Hemant K Sharma, Hirouchi Tsuchiya 12 and Lorenzo Drago. The W.A.I.O.T. definition of high-grade and low-grade periprosthetic joint infection. J Clin Med. 2019; 8(5): 650. doi: 10.3390/jcm8050650

17. Renz N., Yermak K., Perka C., Trampuz A. Alpha Defensin Lateral Flow Test for Diagnosis of Periprosthetic Joint Infection: Not a Screening but a Confirmatory Test. J Bone Joint Surg Am. 2018; 100(9): 742–750. doi: 10.2106/JBJS.17.01005

18. Казанцев Д.И., Божкова С.А., Золовкина А.Г., Пелеганчук В.А., Батрак Ю.М. Диагностика поздней перипротезной инфекции крупных суставов. Какой диагностический алгоритм выбрать? Травматология и ортопедия России. 2020; 26(4): 9–20. doi: 10.21823/2311-2905-2020-26-4-9-20

19. Yong Seuk Lee, Kyung-Hoi Koo, Hyun Jung Kim, Shaoqi Tian, Tae-Young Kim,Mitchell G. Maltenfort, Antonia F. Chen. Synovial fluid biomarkers for the diagnosis of periprosthetic joint infection : A systematic review and meta-analysis. J Bone Joint Surg Am. 2017; 99(24): 2077–2084. doi: 10.2106/JBJS.17.00123

20. Balato G, Franceschini V, Ascione T, Lamberti A, D'Amato M, Ensini A, Baldini A. High performance of α-defensin lateral flow assay (Synovasure) in the diagnosis of chronic knee prosthetic infections. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2018; 26(6): 1717–1722. doi: 10.1007/s00167-017-4745-x

21. Parvizi, J.; Tan, T. L.; Goswami, K.; Higuera, C.; Della Valle, C.; Chen, A. F.; 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. doi: 10.1016/j.arth.2018.02.078

22. Mavrommati A. Application of the orthopedic implant sonication method to diagnosis of periprosthetic joint infections. J Res Pract Musculoskelet Syst. 2020;4(3):68–75. doi: 10.22540/JRPMS-04-068

23. França A., Gaio V., Lopes N., Melo L.D.R. Virulence factors in coagulase-negative staphylococci. Pathogens. 2021; 10(2): 170. doi: 10.3390/pathogens10020170

24. Oliveira F., Rohde H., Vilanova M., Cerca N. Fighting Staphylococcus epidermidis Biofilm-Associated Infections: Can Iron Be the Key to Success? Front Cell Infect Microbiol. 2021; 11: 798563. doi: 10.3389/fcimb.2021.798563

25. Heilmann C., Ziebuhr W., Becker K. Are coagulase-negative staphylococci virulent? Clin Microbiol Infect. 2019; 25(9): 1071–1080. doi: 10.1016/j.cmi.2018.11.012

26. Arciola C.R., Campoccia D., Montanaro L. Implant infections: Adhesion, biofilm formation and immune evasion. Nat Rev Microbiol. 2018; 16(7): 397–409. doi: 10.1038/s41579-018-0019-y

27. Gries C.M., Kielian T. Staphylococcal biofilms and immune polarization during prosthetic joint infection. J Am Acad Orthop Surg. 2017; 25(Suppl 1): S20–S24. doi: 10.5435/JAAOS-D-16-00636

28. Mian H.M., Lyons J.G., Perrin J., Froehle A.W., Krishnamurthy A.B. A review of current practices in periprosthetic joint infection debridement and revision arthroplasty. Arthroplasty. 2022; 4(1): 31. doi: 10.1186/s42836-022-00136-5

29. Schwarz EM, Parvizi J, Gehrke T, Aiyer A, Battenberg A, Brown SA, Callaghan JJ, Citak M, Egol K, Garrigues GE, Ghert M, Goswami K, Green A, Hammound S, Kates SL, McLaren AC, Mont MA, Namdari S, Obremskey WT, O'Toole R, Raikin S, Restrepo C, Ricciardi B, Saeed K, Sanchez-Sotelo J, Shohat N, Tan T, Thirukumaran CP, Winters B. 2018 International Consensus Meeting on Musculoskeletal Infection: Research Priorities from the General Assembly Questions. J Orthop Res. 2019; 37(5): 997–1006. doi: 10.1002/jor.24293

30. Davis J.S., Metcalf S., Clark B., et al. Predictors of Treatment Success after Periprosthetic Joint Infection: 24-Month Follow up from a Multicenter Prospective Observational Cohort Study of 653 Patients. Open Forum Infect Dis. 2022; 9(3): ofac048. doi: 10.1093/ofid/ofac048

31. Рожков Никита Игоревич, Ермаков Артем Михайлович, Бурцев Александр Владимирович, Тряпичников Александр Сергеевич, Сазонова Наталья Владимировна, Малюченко Леонид Игоревич. Анализ экономической и клинической эффективности одно- и двухэтапных ревизий при лечении перипротезной инфекции тазобедренного сустава (обзор литературы). Гений ортопедии. 2022; 28(6): 842–851. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-6-842-851

32. John Strony, Scot Brown, Peter Choong, Michelle Ghert, Lee Jeys, Richard J. O’Donnell. Musculoskeletal Infection in Orthopaedic Oncology: Assessment of the 2018 International Consensus Meeting on Musculoskeletal Infection. J Bone Joint Surg Am. 2019; 101(20): e107. doi: 10.2106/JBJS.19.00182

33. Anagnostakos K. Therapeutic Use of Antibiotic-loaded Bone Cement in the Treatment of Hip and Knee Joint Infections. J Bone Jt Infect. 2017; 2(1): 29–37. doi: 10.7150/jbji.16067

34. Guo W, Gao X, Wang D, Wang T, Tang L, Wang Y, Liu B. Quality of life of patients with proximal humerus metastasis treated with cement spacer. Cancer Manag Res. 2019; 11: 8499–8506. doi: 10.2147/CMAR.S219178

35. Комаров Р.Н., Митрофанов В.Н., Новиков А.В., Королёв С.Б. Тактика лечения инфекционных осложнений после эндопротезирования тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016; 22(4): 25–34. doi: 10.21823/2311-2905-2016-22-4-25-34

36. Zhang Y., Zhu J., Wang Z., Zhou Y., Zhang X. Constructing a 3D-printable, bioceramic sheathed articular spacer assembly for infected hip arthroplasty. Journal of Medical Hypotheses and Ideas. 2015;9(1):13–19. doi: 10.1016/j.jmhi.2014.11.001

37. Lim S.J., Ryu H.G., Eun H.J., Park C.W., Kwon K.B., Park Y.S. Clinical Outcomes and Bearing-Specific Complications Following Fourth-Generation Alumina Ceramic-on-Ceramic Total Hip Arthroplasty: A Single-Surgeon Series of 749 Hips at a Minimum of 5-Year Follow-Up. J Arthroplasty. 2018; 33(7): 2182–2186.e1. doi: 10.1016/j.arth.2018.02.045

38. Shim B.J., Park S.J., Park C.H. The Wear Rate and Survivorship in Total Hip Arthroplasty Using a Third-generation Ceramic Head on a Conventional Polyethylene Liner: A Minimum of 15-year Follow-up. Hip Pelvis. 2022; 34(2): 115–121. doi: 10.5371/hp.2022.34.2.115

39. Варфоломеев Д.И. Новые спейсеры для лечения периимплантной инфекции. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2023;18(2):85–89. doi: 10.25881/20728255_2023_18_2_85

40. Варфоломеев Д.И., Самодай В.Г. Оценка эффективности использования спейсера тазобедренного сустава для лечения пациентов с парапротезной инфекцией. Новости хирургии. 2020; 28(5): 498–504. doi: 10.18484/2305-0047.2020.5.498

41. Fouly A., Alnaser I.A., Assaifan A.K., Abdo H.S. Developing PMMA/Coffee Husk Green Composites to Meet the Individual Requirements of People with Disabilities: Hip Spacer Case Study. J Funct Biomater. 2023; 14(4): 200. doi: 10.3390/jfb14040200

42. Rasheed D.M., Hamdi D.A. Enhancement the Osseo Integration Properties of Polymer for Human Body Implants. Al-Nahrain J Eng Sci. 2020; 23(4): 331–339. doi: 10.29194/njes.23040331

43. Sambri A, Fiore M, Rondinella C, Morante L, Paolucci A, Giannini C, Alfonso C, De Paolis M. Mechanical complications of hip spacers : a systematic review of the literature. Arch Orthop Trauma Surg. 2023; 143(5): 2341–2353. doi: 10.1007/s00402-022-04427-z

44. Liodakis E., Giannoudis V.P., Sehmisch S., et al. Bone defect treatment: does the type and properties of the spacer affect the induction of Masquelet membrane? Evidence today. Eur J Trauma Emerg Surg. 2022; 48(6): 4403–4424. doi: 10.1007/s00068-022-02005-x

45. Фёдоров Е. А., Кретьен С. О., Самохин А. Г., Тикунова Н. В., Корыткин А. А., Павлов В. В. Ближайшие результаты лечения стафилококковой перипротезной инфекции тазобедренного сустава с использованием комбинированной терапии антибиотиками и бактериофагами. Acta Biomedica Scientifica. 2021; 6(4): 50–63. doi: 10.29413/ABS.2021-6.4.5

46. Минасов Б.Ш., Якупов Р.Р., Акбашев В.Н., Билялов А.Р., Минасов Т.Б., Валеев М.М., Мавлютов Т.Р., Каримов К.К., Бердин А.Р. Гений ортопедии. 2024; 30(5): 753–765. doi: 10.18019/1028-4427-2024-30-5-753-765