IMPORTANCIA DE LA SONICACIÓN ENEL DIAGNÓSTICO DE INFECCIÓN PROTÉSICA OSTEOARTICULAR
Servicio de cirugía ortopédica y traumatología.Laboratorio de referencia de CataluñaServicio de medicina interna y infecciosasHospital del Mar- Esperanza
INTRODUCCIÓN
• Infeccion de prótesis articular complicación poco frecuente 2.4 %1,2
• Alto número de recidivas• Elevado número de fracasos
quirúrgicos • Perdida total de la
funcionalidad articular • Limitación consiguiente de la
movilidad
1. García-Pont J, et al. Prosthetic joint infection: a prospective study in five Catalonian hospitals. Enfermdedades infecciosas y microbiología clínica 2006; 24 (3): 157-61.
2. Trampuz A, Zimmerli W. Diagnosis and treatment of infectious associated with fracture-fixation devices. Injury 2006; 37: 59-66.
National Center for Health Statistics 2004, www.cdc.gov
per 1
0,00
0 po
pula
tion
El numero de implantes se ha incrementado debido a la mayor esperanza de vida
Implanted joint prosthesis
DIAGNÓSTICO
• Definición de infección prótesica- Liq. sinovial purulento o areas de pus
en la articulación- Cultivo positivo de al menos 3 muestras
y/o liquido articular positivo - Criterios de inflamación aguda en
histopatología- Presencia de fístula
Berbari EF, et al. Risk factors for prosthetic joint infection: case-control study. Clinical and infectious disease 1998; 27: 1247-54.
DIAGNÓSTICO MICROBIOLÓGICO
El método de diagnóstico microbiológico éstandar:
- existencia de tres o más cultivos de biopsia de tejido periprotesico positivo para el mismo microrganismo
- biopsias intraoperatorias tomadas de al menos cinco localizaciones distintas
- Retirada del antibiótico con 15 días de antelación.
(Atkins y cols. S 66% E 99,6%)
TOMA DE MUESTRAS
• Liq. Articular y biopsia sinovial• Desbridamiento: varias muestras
de tejido y recambio material(polietileno)
• Recambio total:- interfase entre cemento y hueso
de ambos lados- Biopsias de cavidades
endomedulares- implante- cualquier tipo de exudado
Cultivo tejido periimplante
• Sensibilidad baja ( 61-94%) debido a :• Microorganismos con altos requerimientos, “small colony variants”
• Microorganismos formadores de biopelícula• Antibioticoterapia previa.
• Bajo inóculo de microrganismos
• Errores de localización de la zona
de infección
Spangehl MJ,et al. Prospective analysis of propeative and intraoperative investigations for the diagnosis of infection at he sites of two hundred an two revision total hip arthroplasties. J Bone joint Surg (Am)1999; 81 (5): 672-83.
ETIOLOGÍA
• Predominio de CGPEstafilococos 60% (30-40% ECN, 12-23% S. aureus)
• Estreptococos, enterococosy bacilos gramnegativos 10%
• Anaerobios 2-4%(Propionibacterium acnes)
• Infecciones mixtas 10%• Cultivos negativos 11%
Procedimientos en Microbiología Clínica de la SEIMC
Diagnóstico microbiológico de las infecciones osteoarticulares. 2009
Biofilm
Adherencia de los microrganismos a las superficies:
Estrategia para sobrevivir en condiciones desfavorablesSistema de escape a los antibióticos y al sistema inmune Problema para el diagnóstico y tratamiento
Davies DG. Science 1998;280:295
DIAGNÓSTICO
La sonicación suave incrementa la sensibilidad de los cultivos
Tunney MM et al. J Bone Joint Surg 1998;80:568-72Trampuz et al. NEJM 2007;357:654-663
OBJETIVO
Comparar la sensibilidad y especificidad del cultivo de tejido periimplante y el cultivo
del sonicado en la detección de infecciones en cirugía ortopédica.
MATERIAL Y MÉTODOS
• Estudio prospectivo 316 implantes:• Prótesis cadera• Prótesis rodilla• Material osteosíntesis• Instrumentaciones raquídeas.
• Criterios exclusión:• Contaminación evidente del implante• Implantes tamaño > recipiente• Obtención < 5 muestras tejido
periimplante
MATERIAL Y MÉTODOS
1 siguientes criterios:- Liquido sinovial purulento- Áreas drenaje purulento- Tracto fistuloso- Inflamación aguda en estudio
histológico - Cultivo + con clínica concordante
Berbari EF, et al. Risk factors for prosthetic joint infection: case-control study. Clinical
and infectious disease 1998; 27: 1247-54.
INFECCIÓN
Recogida de muestras
• 5-6 muestras tejido periimplante (criterios Atkins)
• Implante en recipiente polipropileno estéril
MATERIAL Y MÉTODOS
MATERIAL Y MÉTODOS
Cultivo tejido 2 o más muestras positivas para el mismo microorganismo.
Sonicación > 5 UFC del mismo microorganismo
POSITIVO
MATERIAL Y MÉTODOSAnálisis estadístico
• Tabla 2x2. Cálculo de:
– Sensibilidad (S)– Especificidad (E)– Valor preditivo positivo (VPP)– Valor predictivo negativo (VPN)
• Comparación Prueba F- Fisher (SPSS 15.0)
RESULTADOS316 implantes
Excluidos:2 apertura accidental recipiente3 contaminación sonicador4 muestras mal remitidas
n= 307
PrótesisRodilla
PrótesisCadera
MaterialOsteo Raquis
Infección 32 23 30 8
Aséptico 66 30 71 12
Total 98 53 101 20
INFECCIÓN ASÉPTICO
Cultivo tejido POSITIVO 58/80 (74.4%) 6/120 (5%)
Sonicación POSITIVA 77/80 (85.7%) 13/120 (10.8%)
RESULTADOS
S. aureus (26.8%)S. epidermidis (21%)
Propionibacterium acnes (12%)
S. epidermidis (25%)Propionibacterium acnes(18.7%)Peptoestreptococcus sp.(18.7%)
S. aureus (12.5 %)
PrótesisRodilla
PrótesisCadera
MaterialOsteo Raquis
Número 98 53 101 20
Infección 32 23 30 8
Sensibilidad Cultivo convencional 56.3% 60,9% 76,7% 50%
Sensibilidad Cultivo Sonicado 90.6% 87,0% 93,3% 100%
Especificidad Cultivo convencional 100% 100% 100% 100%
Especificidad Cultivo Sonicado 100% 100% 97.2% 100%
VPP Cultivo convencional 100% 100% 100% 100%
VVP Sonicado 100% 100% 93,3% 100%
VPN Cultivo convencional 82,5 76,9 91,0 75%
VPN Sonicado 95,7% 90,9% 97,2% 100%
RESULTADOS
P=0,003 P=0,031
RESULTADOSAntibioticoterapia específica
Total < 7 días de antibiótico
> 7 días de antibiótico
Casos 21 11 10
Cultivo tejidopositivo
11 (52.3%) 9 (81.8%) 2 (20%)
Cultivo sonicado positivo
16 (76.1% 10 (90,9%) 6 (60%)
DISCUSIÓN
• Implicaciones biopelícula en diagnóstico y tratamiento infección implantes
• Múltiples estratégias diagnósticas antibiopelícula
• Sonicación sencilla y asequible
Trampuz A, et al. Molecular and antibiofilm approaches to prosthetic joint infection. Clinical orthopaedics and related research 2003; 414: 69-88.
DISCUSIÓN• Trampuz : sonicación aumenta S en infección
protésica (S sonicación 78.5% y cultivo 60.8%; p < 0.001)
• Sonicación más sensible que el cultivo en pacientes con tratamiento previo
• Revisión de los criterios de Atkins et al.
Trampuz MD, et al. Sonication of removed hip and knee prostheses for diagnosis of infection. The new England journal of medicine 2007; 357: 654-63.
CONCLUSIONES
Especificidad similar entre cultivo de tejido y cultivo
del líquido sonicado
Cultivo del sonicado aumenta la sensibilidad enel cultivo protésico pero no
en el resto de implantes
MATERIAL Y MÉTODOS
Procesado del cemento
5 minutos40KHz
Aerobio (agar chocolate Polyvitex)
Anaerobio (agar Schaedler + 5% de sangre
de cordero)
Enriquicidos (tioglicolato)
La incubación fué de 7 dias, pase en
aerobiosis y anaerobiosis a los 5 dias
de incubación del cemento
Tioglicolato
MICRORGANISMO N=42
Staphyolococcus aureus 8 (19%)
MARSA 1 (2.4%)
Staphylococcus coagulasa negativo (SCN) 13 (31%)
Propinobacterium spp 4 (9.5%)
Streptococcus spp 3 (7.1%)
Aspergillus flavus 1 (2.4%)
Enterobacter spp 1 (2.4%)
Corinebacterium spp 1 (2.4%)
Providencia stuarti 1 (2.4%)
Pasteurella spp 1 (2.4%)
Cultivo negativo 6 (14.3%)
Cultivo no realizado 2 (4.8%)
Microrganismos aislados de la protesis
Paciente Cultivo espaciador Evolución clínica
1 P. aeruginosa Fístula
2 S. epidermidis Recambio en 2 tiempos
3 S. epidermidis Artrodesis
4 S. epidermidis Recambio en 2 tiempos
5 S. epidermidis Recambio en 2 tiempos
6 S. epidermidis Curación
7 S. epidermidis Curación
Evolución clínica de los pacientes con cultivos de espaciador positivo
Paciente Protésis Espaciador Tejidos Microorganismo postcirugia
1 Negativo P.aeruginosa E.coli S.aureus
2 S.epidermidis S.epidermidis Negativo S.epidermidis
3 S.epidermidis S.epidermidis Negativo S. Epidermidis +S. hominis
4 S.epidermidis S.epidermidis Negativo P. stuartii
5 S.epidermidis S.epidermidis S.epidermidis S.epidermidis
6 E. cloacae S.epidermidis S.epidermidis Curación (NR)
7 S.epidermidis S.epidermidis S.epidermidis Curación (NR)
Microbiologia de los pacientes
RESULTADOS CURACIÓN CLINICA
POSI
TIVI
DA
D
GLO
BA
L
NO SI TOTAL
SI 5 (71.4) 2(28.6) 7 (100%)
NO 8 (28.6) 20(71,4) 28(100%)
TOTAL 13 (37.1) 22 (62.9) 35 (100%)
37.1% enfermos evaluados tuvieron mala evolución clínica;
•28.6% Cultivos neg…….mala evolució clínica•71.4% Cultivos pos….….mala evolución clínica
p<0.04
DISCUSIÓN
¿Qué hacer cuando sonicación/cultivo es positivo?ATB vo?
71.4% de mala evolución!!!
¿Hemos de optar por otro tratamiento?Volver a hacer recambio en 2 tiempoLavado únicamente (Infección aguda?)ATB evATB ev + fijador externo…
DISCUSIÓN
Espaciadores como un cuerpo extraño?Biofilm se puede formar sobre cemento conatb
Pocos estudios microbiológicos espaciadores (Kendall et al, Neut et al)
AGRADECIMIENTOS
Raul TorresLluis Puig
Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología
Luisa SorlíJuan Pablo Horcajada
Servicio de Medicina interna y Infecciosas
Margarita SalvadóLaboratorio de referencia de Cataluña
Hospital del Mar y Esperanza