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.

Aflojamiento aseptico/ Aflojamiento septico

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

Microscopio electrónicoS. epidermidis

Untouched Scratching Sonication

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 MÉTODOSProcesado de muestras:

MATERIAL Y MÉTODOS

Procesado de muestras:

5 minutos40KHz400 ml tioglicolato

Sin concentración

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

OBJETIVO

¿SON LOS ESPACIADORES DE CEMENTO SEGUROS EN LA CIRUGIA EN DOS

TIEMPOS?

INTRODUCCIÓN

OBJETIVO

MATERIAL y MÉTODOS

MATERIAL Y MÉTODOS

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

MATERIAL Y MÉTODOS

POSITIVO

RESULTADOS

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)

DISCUSIÓNLimitaciones

Estudios biologia molecular

CONCLUSIONES

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

¡Gracias por su atención!