Two-stage procedure in the treatment of late chronic hip infections – spacer implantation

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Int J Med Sci 2009; 6(5):253-257. doi:10.7150/ijms.6.253

Review

Mohamed Sukeik , Fares S. Haddad

Abteilung für Orthopädie, University College London Hospital, 235 Euston Road, London, NW1 2BU, Vereinigtes Königreich

Eine Infektion nach Hüftendoprothesen (THA) ist eine verheerende Komplikation mit erheblichen Folgen sowohl für die Patienten als auch für die Gesundheitssysteme. In jüngster Zeit ist ein zweistufiges Verfahren mit antibiotisch imprägnierten Interim-Spacern die beliebteste Behandlung für späte chronische Hüftgelenksinfektionen nach THA mit Erfolgsraten über 90%. In diesem Review diskutieren wir die verschiedenen Arten von Spacern, die bei der Behandlung von chronisch infizierten THA verwendet werden, und schließen daraus, dass Hip-Spacer bei der Behandlung von Hüftgelenksinfektionen wirksam sind.

Schlüsselwörter: Hüftendoprothetik, Infektion, Behandlung, Spacer, antibiotisch belasteter Zement

Einleitung

Die periprothetische Infektion nach THA ist eine katastrophale Komplikation, die die orthopädische Gemeinschaft vor eine enorme Herausforderung stellt. Die Diagnose ist oft schwierig, da kein Goldstandard-Test verfügbar ist; die Diagnose stützt sich also auf die Beurteilung des klinischen Erscheinungsbildes durch den Chirurgen, die Ergebnisse der körperlichen Untersuchung und die Interpretation relevanter Untersuchungen. Die Behandlungsziele sind es, Gliedmaßen zu retten und zu erhalten Gelenkfunktion in einer alternden Bevölkerung mit multiplen Komorbiditäten und hohem Risiko für die Entwicklung perioperativer Komplikationen. Späte chronische Hüftinfektionen wurden definiert als solche, die mehr als 4 Wochen nach der Operation auftreten, im Gegensatz zu akuten Infektionen, die innerhalb von 4 Wochen nach der Operation auftreten .

Behandlung chronischer Hüftgelenkinfektionen nach THA

Die Behandlungsmöglichkeiten für chronische Hüftgelenkinfektionen nach THA haben sich in mehreren Zentren von einem einstufigen direkten Austausch zu einer zweistufigen und neuerdings mehrstufigen Revisionsendoprothetik entwickelt. Das Dilemma zu identifizieren, welche Patienten für eine ein- oder mehrstufige Revision geeignet sind, bleibt ungelöst. Langzeit-suppressive Antibiotika und Bergungsverfahren wie Girdlestone-Endoprothetik, Arthrodese und Amputation wurden auch bei Patienten mit hohem operativem Risiko und bei Patienten angewendet, die nicht bereit sind, zusätzliche Verfahren durchzuführen.Während die einstufige Revision gute Ergebnisse erbracht hat, bleibt die zweistufige Reimplantation heute der Goldstandard für die Behandlung chronisch infizierter THA, da die erfolgreiche Ausrottung der Infektion weit über 90% beträgt . Darüber hinaus ermöglicht es eine unzementierte Rekonstruktion und die Verwendung von Allotransplantaten im zweiten Stadium, was angesichts der Häufigkeit von Femoral- und Acetabulumdefekten im Zusammenhang mit THA-Infektionen besonders wichtig ist .

Ziel einer zweistufigen Revision ist die Beseitigung von Bakterienresten nach Entfernung der Prothese und sorgfältigem chirurgischem Debridement in der ersten Phase, gefolgt von der Identifizierung des infizierenden Organismus aus Gewebebiopsien, Bestimmung der Antibiotikasensitivität und angemessene Anpassung der systemischen Antibiotikatherapie vor der Reimplantation.

Der Zeitpunkt der zweiten Stufe ist variabel, basiert jedoch im Wesentlichen auf klinischen, radiologischen und Laborbeweisen, dass die Infektion mit einer Rückkehr der ESR- und CRP-Werte zu normalen Werten überwunden wurde.

Antibiotikabeladener Zement

Die Verwendung von antibiotikabeladenem Zement (ALC) in Form von Abstandshaltern während der Intervallperiode zur lokalen Abgabe von Antibiotika ist populär geworden, da die Infektionskontrollraten in mehreren Studien um bis zu 95% gestiegen sind . Eine Reihe von Arbeiten haben die Fähigkeit von ALC nachgewiesen, eine viel größere lokale Antibiotikakonzentration zu liefern, als dies durch systemische Therapie möglich ist, während gleichzeitig verhindert wird, dass sich Ablagerungen im potenziellen Gelenkspalt ansammeln, und das Risiko von Weichteilkontrakturen verringert wird . Neuere Studien deuten darauf hin, dass die ALC den Bedarf an systemischen Antibiotika in der Intervallperiode beseitigen kann, wodurch Kosten und Morbidität gesenkt werden.

Palacos Knochenzement wurde aufgrund seiner überlegenen Elutionseigenschaften und Bruchfestigkeit im Vergleich zu anderen Zementtypen weit verbreitet eingesetzt . In einer kürzlich durchgeführten Studie zeigten Ensing et al. jedoch, dass kopaler Knochenzement eine bessere Freisetzung von Gentamicin aufweist und daher die Biofilmbildung wirksamer verhindern kann als Palacos.

Beim Mischen des Zements mit Antibiotika ist es wichtig, so viele große Kristalle wie möglich intakt zu lassen, um eine porösere Mischung zu erzeugen, um die antibiotische Elutionsrate zu erhöhen und den Zement in der späten Phase der Polymerisation aufzutragen, um eine Interdigitation in den Knochen zu verhindern, um die Extraktion in der 2. Stufe zu erleichtern Revision . Das Vakuummischen bei gleichzeitiger Erhöhung der mechanischen Festigkeit von Zement durch Verringerung der Porosität kann auch die Antibiotikaelutionsraten verringern .

Antibiotika, die dem Knochenzement zugesetzt werden, werden nach der Empfindlichkeit des infizierenden Organismus ausgewählt, müssen jedoch üblicherweise die von Murray festgelegten Kriterien erfüllen, darunter: Antibiotikasicherheit, Thermostabilität, Hypoallergenität, Wasserlöslichkeit, ausreichendes bakterizides Spektrum und Verfügbarkeit in steriler Pulverform. Die Zugabe von in Flüssigkeit gelösten Antibiotika verringert die mechanischen Eigenschaften des ALC, was die Möglichkeit von Spacerfrakturen erhöhen kann. Hsieh et al , jedoch; verfolgte 42 Patienten, die sich kürzlich einer zweistufigen Revisionsendoprothetik wegen periprothetischer Infektion unterzogen, und kam zu dem Schluss, dass der Einbau von flüssigem Gentamicin in Knochenzement-Spacer zu einer wirksamen Arzneimittelabgabe mit systemischer Sicherheit führte. Die am häufigsten verwendeten Antibiotika in ALC sind Tobramycin, Gentamicin und Vancomycin . Die Kombination von Vancomycin und einem der Aminoglykoside bietet ein breites Spektrum an Abdeckung für Organismen, die häufig bei tiefen periprothetischen Infektionen auftreten, und verringert gleichzeitig die Entwicklung resistenter Stämme . Insbesondere Staphylokokken entwickeln schnell Resistenzen und daher; Eine einmalige Antibiotikabehandlung sollte niemals angewendet werden . Es ist auch wichtig zu bedenken, dass, wenn ALC für das primäre Verfahren verwendet wurde, Bakterien, die die Infektion verursachen, möglicherweise bereits hohe Konzentrationen dieses Antibiotikums überlebt haben und wahrscheinlich resistent sind, wenn dasselbe Antibiotikum im Abstandhalterzement verwendet wird .Bei Verwendung in temporären Spacern können Antibiotika-Dosierungen von bis zu 20 g pro 40 g Knochenzement ohne gemeldete systemische Nebenwirkungen erreicht werden, während bei Pilzinfektionen den 40 g Knochenzement typischerweise zusätzlich zu anderen gewählten Antibiotika 100 bis 150 mg Amphotericin B zugesetzt werden . Mechanische Festigkeit von Zement jedoch; wird durch das Verhältnis beeinflusst, in dem die Antibiotika in den Zement eingemischt werden, und daher sollte die Gesamtdosis an Antibiotika 10% des Gewichts des Zements nicht überschreiten, um einen Bruch des Zementabstandshalters zu vermeiden .Die Implantation eines ALC-Spacers verkürzt die Dauer der systemischen Antibiotikatherapie, was die Wahrscheinlichkeit einer systemischen Toxizität verringert und zu einer Verringerung des Auftretens arzneimittelresistenter Organismen führen kann . Ebenso werden Komplikationen im Zusammenhang mit längerem Liegen aufgrund einer frühen Mobilisierung vermieden . Eine zweistufige Revisionsendoprothetik mit ALC, jedoch ohne systemische Langzeitantibiotikatherapie, wurde ebenfalls von Stockley et al. in einer kürzlich durchgeführten Studie an 114 Patienten, die wegen chronischer THA-Infektionen behandelt wurden. Die Infektion konnte bei 100 Patienten (87,7%) bei einer durchschnittlichen Nachbeobachtungszeit von zwei Jahren erfolgreich ausgerottet werden.

Abstandshalter

Abstandshalter werden als statische oder nicht artikulierende Abstandshalter, Markdübel und artikulierende oder bewegliche Abstandshalter klassifiziert. Trotz der überlegenen Elutionseigenschaften von ALC-Beads werden sie heutzutage aufgrund der damit verbundenen Verkürzung der Gliedmaßen, die einen höheren Energiebedarf für den Gang, den Verlust von Gewebeebenen, kontrahierte Weichteile und Narbenbildung verursacht, selten befürwortet, was zu Schwierigkeiten bei der Identifizierung und Entfernung führt Verfahren der 2. Stufe .

a) Statische/nichtartikulierende Abstandshalter

Statische oder einfache Blockabstandshalter ermöglichen die lokale Abgabe einer hohen Antibiotikakonzentration und dienen gleichzeitig dazu, den Gelenkraum für zukünftige Revisionsverfahren aufrechtzuerhalten. Sie erleichtern die chirurgische Dissektion zum Zeitpunkt der Reimplantation und ermöglichen die Verabreichung der Antibiotika der Wahl je nach Empfindlichkeit . Der Nachteil eines statischen Spacers besteht darin, dass er keine physiologische Bewegung des Gelenks zulässt, was zu periartikulären Narben und Muskelkontrakturen führt, die die Morbidität und erhebliche Beeinträchtigung der normalen täglichen Aktivitäten des Patienten während des längeren Behandlungsverlaufs erhöhen. Ein weiterer Nachteil des statischen Abstandhalters ist der Knochenverlust, der auf die Migration des Blockabstandhalters zurückzuführen ist. Andererseits wurden statische Abstandshalter im Vergleich zu mobilen Abstandshaltern mit einer geringeren Erzeugung von Trümmern in Verbindung gebracht .

b) Markdübel

Ein sich verjüngender Zementdübel, der aus der Düse einer Zementpistole hergestellt wird, bietet eine hervorragende Größe und Form für einen Abstandshalter, der während der Behandlung von infiziertem THA in den Markkanal eingeführt werden kann. Am Ende des Dübels verbleibt eine kleine Glühbirne, um eine Migration des Dübels in den Femurkanal zu verhindern und die Entfernung zu erleichtern. Nach dem Einsetzen kann ein geformter Arthrodeseblock oder ein artikulierender Abstandshalter eingesetzt werden. Nachteile sind das Potenzial für eine proximale Femurmigration und die Tatsache, dass diese bei Patienten mit schwerem Femurknochenverlust nicht angewendet werden können .

c) Bewegliche / artikulierende Abstandshalter wie die Prothese aus antibiotikabeladenem Acrylzement (PROSTALAC)

Das Hauptziel dieser Technik ist es, die Funktion und die Weichteilspannung zwischen den Stadien aufrechtzuerhalten, um das Reimplantationsverfahren der zweiten Stufe zu erleichtern. Es wurde auch berichtet, dass es den Knochenverlust im Vergleich zu statischen Abstandhaltern reduziert . Duncan und Beauchamp beschrieben zuerst den erfolgreichen Einsatz von PROSTALAC für die 2-stufige Revision von infiziertem THA. Der Zement des Femurkopfes artikuliert mit dem Knochen des Acetabulumbetts, was zu Knochenerosion und Unbehagen führt. Daher wurde eine acetabuläre Zementkomponente eingeführt, die den Verlust von acetabulärem Knochen mit dem theoretischen Vorteil einer höheren Antibiotika-Elution aufgrund der kontinuierlichen Reibung der Zementkomponenten und der Entstehung neuer Antibiotika-eluierender Oberflächen verhindert. Die Zement-auf-Zement-Artikulation begrenzte jedoch die Bewegung und verursachte Unbehagen. Das PROSTALAC-System besteht nun aus einer eingeschränkten zementierten Acetabuluskomponente und einer Femurkomponente mit einem modularen Kopf, der intraoperativ mit ALC hergestellt wird, das ein Endoskelett aus Edelstahl umgibt, unter Verwendung einer Reihe von Formen. Ein ausreichender Grad an antibiotischer Elution aus PROSTALAC wurde über einen Zeitraum von über 4 Monaten gemessen, wenn mindestens 3,6 g Tobramycin pro 40 Gramm Knochenzement und 1 Gramm Vancomycin verwendet wurden . Dieses System bietet hohe Dosen lokaler Antibiotika, ermöglicht jedoch auch eine frühere Mobilisierung aus dem Bett und eine beschleunigte Rehabilitation und Entlassung aus dem Krankenhaus zwischen den Behandlungsphasen, wodurch die mit einem längeren Krankenhausaufenthalt und einer Immobilisierung verbundenen Komplikationen vermieden werden . In jüngerer Zeit ist die Option zur Verwendung eines vorgeformten PROSTALAC-Äquivalents mit festem niedrig dosiertem Antibiotikagehalt verfügbar geworden. Vorgefertigte Formen in verschiedenen Größen sind ebenfalls erhältlich, so dass der Chirurg Antibiotikadosis und -inhalt auswählen kann. Zu den Nachteilen vorgeformter mobiler Abstandshalter gehören jedoch die Begrenzung der Implantatgrößen und der Antibiotikadosis, wodurch häufig nur ein einziges Antibiotikum verabreicht werden kann, für das die zu behandelnden Organismen möglicherweise nicht anfällig sind . Im Operationssaal ausgebildete mobile Abstandshalter haben den Vorteil einer einstellbaren Antibiotikadosierung. Nachteile solcher Abstandshalter sind die zusätzliche Zeit für die Konstruktion des Implantats im Operationssaal, das höhere Risiko von Frakturen aufgrund von Zementheterogenität und Inkonsistenzen beim Mischen und das potenzielle Risiko einer Toxizität, wenn dem Zement hohe Dosen von Antibiotika zugesetzt werden . Es wurden auch verschiedene Ausführungen von Gelenkabstandshaltern verwendet, einschließlich der Re-Implantation der ausgeschnittenen Prothesenkomponenten nach intraoperativer Sterilisation und speziell entwickelter wiederverwendbarer Silikon- oder Metallformen über Metallendoskeletten wie Rush Pins und Kirschner-Drähten mit insgesamt guten Ergebnissen .

Nach radikalem Debridement, Entfernung aller Komponenten und Entnahme von mindestens fünf Gewebeproben für bakteriologische und histologische Untersuchungen wird die acetabuläre Komponente lose zementiert und die Femurfixierung mittels Presssitz oder später proximaler Zementierung erreicht, so dass beide in der zweiten Stufe leicht entfernt werden können, ohne den Knochenstock zu beschädigen. Postoperativ darf der Patient mit Krücken Teilgewichte mobilisieren und wird nach Hause entlassen, wenn er als sicher erachtet wird. Eine auf die Sensitivitäten intraoperativer Kulturen zugeschnittene Antibiotikatherapie wird 4 bis 6 Wochen fortgesetzt. Die Entscheidung, mit dem Einsetzen einer neuen Prothese fortzufahren, wird bestimmt, wenn die Kultur eines Hüftaspirats durchgeführt 4 Wochen nach Absetzen der Antibiotika ist negativ und Entzündungsmarker deuten auf eine Auflösung der Infektion hin (ESR < 30 mm / h und CRP < 10 mg / l). In der zweiten Stufe wird der Abstandshalter ohne Schwierigkeiten entfernt und der darunter liegende Zementmantel wird fragmentiert und stückweise entfernt, ohne den Knochenstock zu opfern. Geeignete Implantate werden dann entweder mit zementierten oder zementlosen Komponenten reimplantiert, und bei schwerem Knochenverlust können Allografts verwendet werden . Nach dem Reimplantationsverfahren werden die Patienten klinisch und mit ESR- und CRP-Werten auf Anzeichen einer wiederkehrenden Infektion überwacht. Systemische Antibiotika werden abgesetzt. Wenn jedoch im zweiten Stadium klinische Hinweise auf eine anhaltende Infektion vorliegen, wird ein wiederholtes Debridement-Verfahren mit neuen Kulturproben durchgeführt, die zur Mikrobiologie geschickt werden, und systemische Antibiotika werden entsprechend angepasst. In diesem Stadium wird nach Besprechung der Behandlungsmöglichkeiten mit dem Patienten entweder eine wiederholte PROSTALAC-Insertion oder ein Bergungsverfahren in Betracht gezogen.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend ist die Behandlung später chronischer Hüftgelenksinfektionen nach THA ein herausforderndes Problem. Der Goldstandard bleibt eine zweistufige Revisionsendoprothetik mit antibiotisch imprägnierten Zementabstandhaltern, die eine Infektionskontrollrate von über 90% erreicht. Artikulierende Abstandshalter bieten die Vorteile der Aufrechterhaltung der Gliedmaßenlänge und der Gelenkbeweglichkeit, der Minimierung von Weichteilkontrakturen und Narbenbildung sowie der Erleichterung der Reimplantation im zweiten Stadium und sollten daher als erste Behandlungsoption für späte chronische Hüftgelenksinfektionen verwendet werden.

Interessenkonflikt

Die Autoren haben erklärt, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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