diagnóstico y manejo de la artroplastía de cadera … · aponeurótico, con o sin aflojamiento...

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Diagnóstico y manejo de la artroplastía de caderainfectada

JOAQUIN LARA G.1, LUIS IRRIBARRA T.1 y RODRIGO MARDONES P.1

1 Departamento de Ortopedia y Traumatología, Hospital Clínico de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

INTRODUCCION

Los reemplazos articulares de caderas enfer-mas alivian el sufrimiento y restauran la fun-ción de miles de personas año tras año.

En E.U.A. se realizan 250.000 artroplastíasde cadera anualmente. Sin embargo, como todoacto quirúrgico, no están exentas de complica-ciones siendo la infección periprotésica sin dudala más temida, tanto por los costos emocionalesinherentes al largo proceso de tratamiento a se-guir, como por la implicancia económica queésta tiene. El costo anual que representa el tra-tamiento de una artroplastía infectada en E.U.A.fue estimado en 1984 entre 40 y 80 millones dedólares. Actualmente se considera que un pa-

Rev Chil Infect (2000); 17 (2): 92-100

INFECTOLOGIA AL DIA

DIAGNOSIS AND TREATMENT OF HIP PROSTHESIS INFECTION

The periprosthetic infection that occurs in about 1% of total hiparthroplasties, implies high emotional and economical cost for the patientand for health care systems, respectively. In this article the pathophysiologyof this complication and the disposable diagnostic resources are reviewed.Two alternative treatments have been proposed: debridement with prosthesisretention or resection of the arthroplasty (in one or two times). Topicalantibiotic benefits used for the prevention of prosthesis infection at total hiparthroplasty are refered.

Key words: Total hip arthroplasty; Prosthesis infection; Pathophysiology;Antibiotic treatment; Surgical treatment.

ciente con una artroplastía total de cadera (ATC)infectada implica un costo económico entre US$20.000 y 200.000.

Las infecciones periprotésicas son definidascomo toda infección que se manifiesta en el con-texto de una ATC, profunda al planoaponeurótico, con o sin aflojamiento protésicoy que puede o no acompañarse de compromisosistémico.

A pesar de que la incidencia de infección enartoplastías ha disminuido dramáticamente enlos últimos 25 años, ésta aún permanece comouna fuente importante de morbilidad para cien-tos de miles de pacientes quienes anualmente sesometen a estos procedimientos.

El porcentaje de infección a principios de los

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Tabla 1. Etiología de la infección en artroplastíatotal de caderas*

Microorganismo N°

Bacterias Gram positivasStaphylococcus epidermidis 30Staphylococcus aureus 19Streptococcus grupo D (Enterococcus) 5Peptostreptococcus spp 4Streptococcus agalactiae 3Streptococcus sanguis 2Streptococcus faecalis 2Streptococcus sp 1Streptococcus grupo viridans 1Streptococcus β hemolítico 1Micrococcus sp 1Bacterias Gram negativasPseudomonas aeruginosa 6Enterobacter cloacae 3Acinetobacter calcoaceticus 2Escherichia coli 2Enterobacter agglomerans 1Morganella morganii 1Proteus mirabilis 1Serratia marcescens 1Xanthomonas maltophilia 1AnaerobiosCorynebacterium spp 6Propionibacterium acnes 2Clostridium sporogenes 1Lactobacillus sp 1Hongos y micobacteriasAspergillus fumigatus 2Mycobacterium tuberculosis 1Candida albicans 1Sporothrix schenckii 1

* Adaptada de referencia 43.

Diagnóstico y manejo de la artroplastía de cadera infectada - J. Lara G. et al

años sesenta era de 7 a 10%.1 Actualmente laincidencia se ha reducido a 0,5%, incluso en cen-tros especializados esta complicación se produ-ce sólo en 0,06% de los pacientes con ATC.2

Considerando las series en forma global po-dríamos decir que la incidencia promedio es dealrededor de 1%.1-4, 7, 11, 14

Por este motivo, el mejoramiento en la pre-vención y tratamiento de las infeccionesperiprotésicas es uno de los desafíos más im-portantes de la ortopedia actual.

PATOGENIA

Es generalmente aceptado que la mayoría delas infecciones protésicas son iniciadas en el mo-mento de la implantación.

Varias líneas de razonamiento soportan estaconclusión. En pocas publicaciones se demues-tran bacteremias que expliquen la infecciónprotésica.1, 7, 10 Por otro lado, la profilaxisantibiótica y las medidas de ultra limpieza entorno a la cirugía, han reducido significativa-mente la frecuencia de infecciones.3, 5, 12, 14 Fi-nalmente, la disminución de infecciones con eladvenimiento de importantes avances en la anti-sepsia quirúrgica, indica que una significativaporción de éstas son el resultado de inoculaciónperi operatoria.6, 8, 12, 17 El microorganismo másfrecuentemente encontrado como causante de in-fección es Staphylococcus epidermidis (en 30%de los casos resistente a meticilina), seguido deStaphylococcus aureus (con 5% de resistenciaa meticilina). Con menor frecuencia se obser-van bacilos Gram negativos, destacandoEscherichia coli y Pseudomonas aeruginosa.La Tabla 1 resume la etiología microbiana deun grupo de 105 artroplastías infectadas, publi-cada por Fitzgerald en 1995.43

En las infecciones causadas por S.epidermidis la piel del paciente es la mayor fuen-te de contaminación, por representar un granreservorio muy difícil de erradicar. Ha sido de-mostrado que un vigoroso aseo preoperatorio conpreparación antiséptica no esteriliza la zonaoperatoria con relación a las glándulas sebáceasni apocrinas.10, 14

Dentro de la patogénesis de las prótesis arti-culares infectadas, la adherencia bacteriana a

un biomaterial resulta ser un proceso fundamen-tal. El proceso de adherencia es complejo y pue-de dividirse arbitrariamente en los estadios deatracción, adhesión, agregación y dispersiónde los microorganismos.

Un numero de factores influyen en la habili-dad del microorganismo para adherirse a un ma-terial artificial, en ellos se incluyen característi-cas del material, factores propios de la bacteria,ambiente natural, etc. El biomaterial actúa comosustrato para la adhesión bacteriana y prolife-ración, causando infecciones resistentes.27, 29

Existe una verdadera carrera por la coloniza-ción de la superficie del biomaterial, en la cual

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el microorganismo compite con las células delhuésped por la colonización de éste; cuando ven-cen los patógenos éstos forman el biofilm (cu-bierta de microcálix formada por una matriz deglicosaminoglicanos a la que se suman células ylos propios microorganismos). Este biofilm con-tribuye a la patogenicidad de los microorganis-mos aumentando su resistencia a las defensasdel huésped y a los antibióticos.Se discute el rol que tienen los antibióticospreoperatorios en seleccionar subpoblaciones debacterias resistentes.9, 12, 26

Existen dos mecanismos por los cuales elglicocálix aumenta la resistencia a losantibioticos : inhibiendo la penetración del agenteantimicrobiano debido a la composición quími-ca del biofilm e inactivando la actividadinhibitoria del agente antimicrobiano.

CLASIFICACION

Desde el punto de vista temporal, la clasifi-cación más ampliamente aceptada de infecciónperiprotésica fue descrita en 1975 porCoventry,40 y las divide en:

Etapa 1 o aguda: Estas son las infeccionesque se desarrollan dentro de los primeros tresmeses después de la cirugía. Son infecciones dela herida operatoria clínicamente evidentes, quehan progresado a infecciones profundas.

Etapa 2 o tardía: El rango de tiempo paradefinir una infección tardía es de 2 meses a 3años. Frecuentemente son pacientes que nuncahan tenido un intervalo libre de dolor despuésde la cirugía. En general representa una infec-ción subaguda.

Etapa 3 o hematógena: Corresponde a aque-llas que están asociadas a una infección previaa distancia y en general, ocurren después de los2 años.

Existe también una clasificación operativa,que tiende a facilitar el manejo de estos pacien-tes, descrita por Estrada, Tsukayama y Gustilo44

(Tabla 2).

DIAGNOSTICO

Presentación clínica. Es importante la eva-luación de antecedentes mórbidos del paciente.Los factores que han demostrado aumentar el

Tabla 2. Clasificación operativa de las infecciones en artroplastías totales de cadera*

Tipo Definición Tratamiento

I Cultivo intraoperatorio positivo Se diagnostica cuando 2 6 semanas de antibióticosmuestras o más de sitios ev sin cirugía.diferentes son positivaspara el mismo microorganismo

II Infección postoperatoria temprana Ocurre dentro del primer mes Debridamiento, exéresis de suturas,postoperatorio cambio de liner de polietileno, ma-

nutención de prótesis y antibióticos ev. por 4 semanas.

III Infección crónica tardía Esta ocurre después de un Debridamiento, retiro de prótesis ymes post cirugía y se antibioterapia ev. y local.caracteriza por un comienzoclínico insidioso

IV Infección hematógena agudaEsta se caracteriza por un Si la prótesis está fija es igual quecomienzo agudo de síntomas en II y si está suelta es igual queen una prótesis que estaba en III.funcionando previamente bien

* Adaptada de la referencia 44.


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índice de infección son: cirugía previa, diabetesmellitus, psoriasis, artritis reumatoide,inmunosupresión, obesidad, uso de corticoidesy la presencia de otros focos sépticos (urinario,dental, digestivo, cutáneo, etc.).2, 14

Es de utilidad en la historia indagar acerca deproblemas con la cicatrización de la heridaoperatoria, febrículas en el postoperatorio, usode drenajes, dolor en reposo o nocturno.

Las manifestaciones clínicas de estas infec-ciones son tardías en aproximadamente 50% delos pacientes, por lo que se hace difícil su diag-nóstico y manejo oportuno.

El dolor es el síntoma más frecuente en lospacientes con una ATC infectada, seguido porel drenaje o fistulización. En la mayoría de lospacientes el dolor resulta del proceso de afloja-miento más que de la infección.

Laboratorio. Los tests de laboratorio más fre-cuentemente utilizados para establecer el diag-nóstico de las infecciones peri protésicas son elrecuento de leucocitos, la velocidad de eritro-sedimentación (VHS) y la PCR. La VHS es deutilidad limitada pudiendo ser normal hasta en25% de los pacientes.21, 34 Luego de instalar unaprótesis de cadera primaria sin complicaciones,la VHS puede permanecer elevada por más deun año además de elevarse por patologías debase.

La PCR se eleva después de un procedimien-to quirúrgico, alcanza su peak al tercer díapostoperatorio, volviendo a niveles normalesluego de 4 semanas de postoperatorio.15 Estacurva de evolución, es extremadamente útil enla monitorización del tratamiento.

Imagenología

Radiología simple: Permite la detección deradiolucencias anormales periprotésicas. Laradiolucencia progresiva de la interfase cemen-to-hueso, reabsorción endostial en sacabocadoy una reacción periostial laminada, son altamentesugerentes de infección protésica.

Artrografía. Puede demostrar acumulaciónde medio de contraste, bolsillos, pseudobursaso trayectos fistulosos sugerentes de infección,con un rendimiento aproximado de 60% perocon 13% de falsos positivos y 20% de falsos

negativos. Sin embargo, se corre el riesgo deintroducir microorganismos patógenos en unacadera estéril.17, 21

Medicina nuclear. Las imágenes de medici-na nuclear son otro procedimiento de valor en eldiagnóstico de infecciones protésicas, en gene-ral de alta sensibilidad pero con baja especifici-dad. El cintigrama óseo con tecnecio 99 o galiopermanece captante por al menos un año des-pués de una cirugía protésica sin complicacio-nes, por lo que la persistencia de la captaciónaumentada transcurrido un año sugiere un pro-ceso patológico. Para aumentar la especificidady la sensibilidad se realiza un cintigrama conleucocitos marcados con indio 111 o con tecnecioHMPAO. Este examen tiene una especificidadde 85% y una sensibilidad de 90%,18-21 versus62% de especificidad del cintigrama con tecnecioo con galio.

El Infectón utiliza un antibiótico sintéticode amplio espectro (ciprofloxacina) unido aisotopos de tecnecio 99, La ciprofloxacina escaptada por las bacterias vivas y se une a laenzima ADN girasa bacteriana. Ha demostradoser más sensible y específico que el cintigramacon leucocitos marcados (84 versus 81% y 96versus 77%).41

Inmunocintigrafía es realizada usandoanticuerpos monoclonales o policlonales lava-dos con iodina (I 123) o tecnecio 99. Este exa-men identificaría infecciones aún de bajo gradosiempre que no exista una reacción inflamatoriaa partículas de debris. Esta técnica tiene unasensibilidad de 95% pero su especificidad es de54%.22-24

Punción. Si existen evidencias clínicas yradiologías de infección protésica la punciónaspirativa para obtener líquido para cultivo esuna ayuda valiosa en el apoyo diagnóstico.17

Cuando el paciente se presenta con manifes-taciones clínicas obvias como en las infeccionesprecoces, la aspiración articular es más útil enorientar la terapia antibiótica que para estable-cer el diagnóstico. Para un mejor rendimientodel procedimiento conviene realizarlo bajofluoroscopia. En pacientes que presentanosificaciones periprotésicas se puede tambiénutilizar la guía bajo TAC.17

La aspiración de líquido periarticular puedeser de utilidad pero tiene un bajo rendimiento.


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Según diferentes estudios la sensibilidad del pro-cedimiento de aspiración es de 50 a 70% conuna especificidad de 80%. Algunos autores pro-ponen utilizar solución electrolítica isotónica enel momento de la aspiración con lo cual se po-dría aumentar el rendimiento del procedimientohasta en 10%.17

Cultivo intraoperatorio. Obtener el micro-organismo causante de la infección, conocer suvirulencia y resistencia antibiótica es informa-ción de gran utilidad para el manejo de estospacientes. Se recomienda discontinuar el uso deantimicrobianos por lo menos dos semanas an-tes de obtener las muestras para cultivo. En ge-neral se deben tomar 3 muestras de sitios repre-sentativos como cápsula articular y membranasalrededor de los componentes protésicos. Parti-cularmente útil resulta cuando se informa la pre-sencia de un microorganismo comensal de la pielcomo es Staphylococcus coagulasa negativa,siendo difícil definir si representa un patógeno oun contaminante.2, 3, 13, 16, 17

La tinción de Gram tiene una alta especifici-dad pero muy baja sensibilidad (98 versus12%).2, 16, 17

Anatomía patológica. La presencia de unarespuesta inflamatoria aguda versus una cróni-ca puede distinguir un aflojamiento séptico deuno aséptico con una exactitud mayor de 80%.La presencia de más de 5 leucocitospolimorfonucleares por campo de alto poder seha considerado como indicador de una infecciónactiva.42

A pesar de todos estos exámenes para identi-ficar el microorganismo causante de infección,en 20% de los casos no se obtendrán cultivospositivos aunque exista una alta sospecha clíni-ca. En estos casos la técnica de RPC permitiráuna mayor eficiencia. Se toma una muestra deliquido sinovial, se extrae el ácido nucleicobacteriano y se amplifica, permitiendo identifi-car la especie mediante el ADN bacteriano. LaRPC identifica en tejidos fragmentos de ADNde microorganismos que han sido parcialmentefagocitados.

TRATAMIENTO

El objetivo del tratamiento es la erradicacióndel proceso infeccioso, el alivio del dolor y larestauración de la función articular.

El debridamiento quirúrgico y la terapiaantibiótica son los pilares fundamentales del tra-tamiento El debridamiento incluye la excisiónde todo el tejido infectado y necrótico y la remo-ción de todo el cemento y material deosteosíntesis que tiendan a perpetuar la infec-ción.

Se debe iniciar el tratamiento antibiótico des-pués de tomar las muestras para los cultivos.La duración del tratamiento antibióticoendovenoso primario, es un tema de discusióncontinua, aunque muchos autores aconsejan pe-ríodos de cuatro a seis semanas.

Las opciones de manejo básico son:• Supresión antibiótica• Debridamiento y retención de implante• Resección de la artroplastía• Revisión en un tiempo• Revisión en dos tiempos

Supresión antibiótica. Se puede usar en pa-cientes ancianos o muy lábiles aceptando queno se eliminará el proceso infeccioso. Se debeutilizar cuando se cumplen los siguientes crite-rios:- contraindicación quirúrgica por razones mé-

dicas- microorganismo de baja virulencia- microorganismo sensible a antibioterapia oral- antimicrobianos de baja toxicidad para el

paciente- prótesis no aflojada.

Combinando todos estos criterios, en 30%de los pacientes se logra no retirar la próte-sis.30, 31, 33

Debridamiento y retención del implante.Esta indicado ocasionalmente para infeccionesagudas en el periodo postoperatorio inmediatoo en las infecciones hematógenas tardías, que sepresentan en forma aguda con una prótesis fijay previamente funcionando. Los criterios utili-zados para esta elección son:- corta duración de los síntomas (menos de 4

semanas)- microorganismo Gram positivo sensible- ausencia de excesivo tejido cicatrizal de pro-

cedimientos quirúrgicos previos.- prótesis estable sin aflojamiento.

Los resultados globales son exitosos enaproximadamente 72% de los casos.Resección de la artroplastía. Es lo recomen-

dado en infecciones sub-agudas y crónicas. En


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el acto quirúrgico se propone usar el mismo abor-daje primario. Los antecedentes previamenteestudiados, asociados a los hallazgos en el mo-mento de la cirugía, nos permitirán decidir siesta resección precederá a una revisión en uno odos tiempos.

Revisión en un tiempo. Los que apoyan elrecambio protésico de caderas infectadas en untiempo manifiestan tener menos morbilidad paralos pacientes, lo que disminuye los costos y evi-ta una mayor dificultad técnica, comparado conlas técnicas de reconstrucción diferida.

Requisitos para la técnica en un tiempo son:- microorganismo sensible de poca virulencia- paciente sano- buen stock óseo- buen estado de partes blandas- paciente muy anciano- condiciones médicas que impidan múltiples

procedimientos reconstructivos.Bucholz, pionero en esta técnica, tiene en su

trabajo un éxito de 77%. En un meta analisis de16 series con un total de 1.200 pacientes, el por-centaje de éxito fue de 82%. No se recomiendaesta técnica si se identifica un microorganismoformador de microcálix, éstos serían responsa-bles del 20 al 25% de infección post recambioen un tiempo.13, 14

Galante postula la recurrencia de infecciónen 10% más con este procedimiento, con res-pecto a una técnica en dos tiempos. Con el usode cemento impregnado con antibióticos, el ni-vel que se alcanza localmente es de 7 a 10 vecesmayor que con antibióticos endovenosos. Si secoloca una prótesis no cementada el riesgo deinfección aumenta 17% por sobre el 10% ante-rior.

Garbin et al35 plantean la necesidad de cono-cer si el microorganismo involucrado es produc-tor de microcálix y si es sensible a un antibióti-co que pueda incorporarse en cemento óseo.

Las contraindicaciones para el recambio enun tiempo son:• microorganismo Gram negativo• trayecto fistuloso activo• pus al momento de la cirugía• mala calidad de partes blandas• enfermedades sistémicas que favorezcan las

infecciones.Revisión en dos tiempos. Combinando múl-

tiples series de pacientes tratados con recons-

trucción diferida, sin uso de perlas conantibióticos ni espaciadores, pero usando cemen-to impregnado con antibióticos en lareimplantación de la prótesis, los resultados deéxito son de 88,5%.

Si los pacientes tratados con reimplantes endos tiempos recibieron perlas con antibióticos oespaciadores para la difusión local deantibióticos, además del uso de cemento impreg-nado con antibióticos durante el reimplante, eléxito fue de 93%.

Estos resultados demuestran que el uso de ce-mento impregnado con antibióticos tiene un efec-to independiente como sistema de liberación deantibióticos locales previo al reimplante, asícomo también al momento de la revisión.

El Prostalac (prosthesis of antibiotic loadedacrylic cement) es un elemento de sostén localde cemento impregnado con antibióticosremedando la forma y tamaño de una prótesisparcial; se desarrolló con el fin de disminuir lamorbilidad del paciente y las dificultades técni-cas de una cirugía diferida.37

Reimplante de prótesis no cementada: Debi-do al efecto deletéreo del polimetilmetacrilato(PMMA) sobre la quimiotaxis de los leucocitos,la fagocitosis y la opsonizacion, ha habido inte-rés de usar prótesis no cementadas en elreimplante. Combinando varias series que utili-zan este tratamiento muestran una erradicaciónexitosa de la infección en el 85,7%. La expe-riencia de Clínica Mayo en 34 pacientes segui-do por un promedio de 4 años tuvo un éxito de82,3% y en una serie que utilizó perlas impreg-nadas con antibióticos el porcentaje de éxito fuede 88,9% en un total de 180 pacientes. Algunosautores plantean que en la reconstrucción conprótesis no cementada realizada antes de un año,el porcentaje de infección recurrente es de 27%,si se hace después de un año es de 7%.34, 38

El uso de injerto óseo estructurado para elreimplante de una prótesis total de cadera (PTC)previamente infectada no se ha asociado con unaumento del riesgo de infección. En la ClínicaMayo se prefiere el tratamiento en tres tiempospara pacientes infectados con grandes defectosque requieren de injertos óseos.39

Según Mc Donald et al34 con técnica en dostiempos se alcanzó 85% de éxito si se cumplíalas siguientes condiciones: remoción de todo elcemento, tratamiento antibiótico endovenoso


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por cuatro semanas y un intervalo de al menosun año entre el Gildestone* y la reconstrucción.

Fitzgerald plantea que la reconstrucción enun paciente con una infección de prótesis pormicroorganismo poco virulento debiera realizar-se antes de tres meses, y cuando la infección fuepor microorganismos más virulento, la cirugíadebiera postergarse al menos un año. Antes dela intervención quirúrgica la cintigrafia ósea conleucocitos marcados con indio 111 debe ser ne-gativa y la VHS y PCR normales.2

Tratamiento antibiótico post operatorio

Existen algunos puntos de discusión con re-lación al tratamiento:• Duración del tratamiento antimicrobiano• Rol de los antimicrobianos locales, las perlas

y los espaciadores• Eficacia del cemento impregnado con

antimicrobiano• Uso de aloinjertos estructurados en infección• Tiempo de espera entre el retiro de la prótesis

y el reimplante.En general no hay consenso sobre la dura-

ción del tratamiento antiinfeccioso. Los plazosmás comunes son entre 4 y 6 semanas de trata-miento endovenoso, para luego continuar conantibióticos orales por un período de tiempo noperfectamente definido y dependiente de la evo-lución del paciente

En los microorganismos productores deglicocálix, el biofilm contribuye a supatogenicidad aumentando su resistencia a lasdefensas del huésped y a los antibióticos; paraeste grupo de microorganismo se deberían con-seguir CIMs más altas. Las bacterias que seencuentran en el biofilm son más resistentes quela misma bacteria aislada en cultivos; por lo tantodebería hablarse de concentración erradicantedel biofilm más que de CIM.28, 32-34, 37

Cemento impregnado en antibióticos

El primero en utilizar antibiótico local incor-porado al cemento fue Bucholz.13 Con el uso de

cemento impregnado en antibióticos se alcan-zan concentraciones más altas y por períodosde tiempos más prolongados. La cantidad deantibiótico liberado depende de la porosidad delcemento. El polvo de antibióticos aumenta estaporosidad facilitando su liberación. La mezclaal vacío se asocia con una disminución de estaliberación.

El cemento impregnado con antibióticos sepuede utilizar en forma de perlas o comoespaciador. En el momento del implante no seusan más de 2 gramos de antibióticos, por logeneral, para no disminuir la resistencia mecá-nica del cemento.

Comúnmente se utiliza gentamicina. Se ha in-vestigado el uso de otros antibióticos.Lincomicina y tetraciclina se desactivan duran-te el proceso de polimerización de PMMA.25

Vancomicina se libera efectivamente y mantie-ne su bioactividad en las mezclas con cementoal igual que tobramicina que se libera en formamuy similar.35, 36

RESUMEN

La infección periprotésica, complicación deaproximadamente 1% de las artroplastías tota-les de caderas, entraña un elevado costo emo-cional y económico para el paciente y para lossistemas de salud respectivamente. En este artí-culo se revisan la fisiopatología de esta compli-cación y los recursos diagnósticos disponibles.Para su tratamiento se proponen dos alternati-vas: debridamiento con retención del implante yresección de la artroplastía (en uno o dos tiem-pos). Se hace referencia al beneficio deantimicrobianos tópicos al momento de instalarla prótesis articular para prevenir la infección.

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Correspondencia a:

Joaquín Lara G.Traumatología Universidad Católica de ChileApoquindo 3990, Of. 401Santiago - ChileFax: 56(2) 2070407Email: [email protected]


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mailto: [email protected]

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