Ätiologie der prothetischen infektiösen Arthritis
Infektionen treten häufiger in Prothesengelenken als in nativen Gelenken auf. Sie werden häufig durch perioperative Inokulationen von Bakterien in das Gelenk oder durch postoperative Bakteriämie verursacht, die aus Hautinfektionen, Lungenentzündungen, invasiven Instrumentierungen, Harnwegsinfektionen, möglicherweise Stürzen oder selten zahnärztlichen Eingriffen resultieren.
In zwei Drittel der Fälle entwickeln sich Gelenkinfektionen innerhalb eines Jahres nach dem Eingriff (1). Während der ersten Monate nach der Operation ist Staphylococcus aureus in etwa 50% der Fälle die Ursache für Infektionen; weniger häufige Ursachen sind Mischflora, gramnegative Organismen und Anaerobier (2). Cutibacterium acnes findet sich besonders häufig in infizierten prothetischen Schultergelenken und erfordert eine längere Kultur (bis zu 2 Wochen) zur Entdeckung (3). Candida-Spezies können Prothesengelenke infizieren, aber Candida-Infektionen sind selten (4).
Literatur zur Ätiologie
1. Hasenauer MD, Ho H, Engh CA 3rd, Engh CA Jr. Factors Associated With the Incidence and Timing of Total Knee Arthroplasty Infection. J Arthroplasty. 2022;37(6S):S276-S280.e3. doi:10.1016/j.arth.2022.02.034
2. Tsaras G, Osmon DR, Mabry T, et al. Incidence, secular trends, and outcomes of prosthetic joint infection: a population-based study, olmsted county, Minnesota, 1969-2007. Infect Control Hosp Epidemiol. 2012;33(12):1207-1212. doi:10.1086/668421
3. Vilchez HH, Escudero-Sanchez R, Fernandez-Sampedro M, et al. Prosthetic Shoulder Joint Infection by Cutibacterium acnes: Does Rifampin Improve Prognosis? A Retrospective, Multicenter, Observational Study. Antibiotics (Basel). 2021;10(5):475. Published 2021 Apr 21. doi:10.3390/antibiotics10050475
4. Grzelecki D, Grajek A, Dudek P, et al. Periprosthetic Joint Infections Caused by Candida Species-A Single-Center Experience and Systematic Review of the Literature. J Fungi (Basel). 2022;8(8):797. Published 2022 Jul 29. doi:10.3390/jof8080797
Risikofaktoren für infektiöse Arthritis bei Prothesengelenken
Patientenbezogene und chirurgische Risikofaktoren können das Risiko einer prothetischen Gelenkinfektion erhöhen.
Patientenspezifische Risikofaktoren umfassen (1).
Immunsuppression (z. B. durch Prednison, TNF-Hemmer, andere Biologika)
Rheumatoide Arthritis
Diabetes mellitus
Malignität
Chronische Nierenerkrankungen
Adipositas
Zu den chirurgischen Risikofaktoren gehören eine frühere Endoprothese, eine frühere Infektion der Operationsstelle, die Dauer der Operation, postoperative Komplikationen (z. B. Hämatom oder Wunddehiszenz) und eine gleichzeitige S. aureus-Bakteriämie (2).
Literatur zu Risikofaktoren
1. Kunutsor SK, Whitehouse MR, Blom AW, Beswick AD; INFORM Team. Patient-Related Risk Factors for Periprosthetic Joint Infection after Total Joint Arthroplasty: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS One. 2016;11(3):e0150866. Published 2016 Mar 3. doi:10.1371/journal.pone.0150866
2. Tande AJ, Palraj BR, Osmon DR, et al. Clinical Presentation, Risk Factors, and Outcomes of Hematogenous Prosthetic Joint Infection in Patients with Staphylococcus aureus Bacteremia. Am J Med. 2016;129(2):221.e11-221.e2.21E20. doi:10.1016/j.amjmed.2015.09.006
Symptome und Anzeichen der prothetischen infektiösen Arthritis
Die Symptome und Anzeichen einer Infektion des Prothesengelenks hängen von der Zeit nach der Operation ab und können in frühe, verzögerte und späte Anzeichen unterteilt werden (1), (2).
Eine frühe/akute Infektion tritt innerhalb von 3 Monaten nach der Operation auf. Der Beginn ist plötzlich, und das Gelenk erscheint geschwollen, schmerzhaft und erythematös. Systemische Symptome wie Fieber und Schüttelfrost sind in der Regel vorhanden. Diese Infektionen werden in der Regel während des chirurgischen Eingriffs erworben.
Eine Infektion mit verzögertem Beginn tritt 3–12 Monate nach der Operation auf. Es kann zu anhaltender Wunddrainage kommen (z. B. Sinustrakt) und das Gelenk erscheint warm, geschwollen und schmerzhaft. Die Infektion wird wahrscheinlich während der Arthroplastik oder in der frühen postoperativen Phase erworben.
Spät einsetzende Infektionen treten mehr als 12 Monate nach der Erstoperation auf. Es kommt zu einem akuten Auftreten von Gelenkschmerzen, Druckschmerzhaftigkeit und Erythem in einem zuvor gut funktionierenden Gelenk. Die Infektion wird wahrscheinlich durch hämatogene Aussaat von einer anderen Infektionsstelle erworben.
Literatur zu Symptomen und Beschwerden
1. Parvizi J, Gehrke T; International Consensus Group on Periprosthetic Joint Infection. Definition of periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 2014;29(7):1331. doi:10.1016/j.arth.2014.03.009
2. Barrett L, Atkins B. The clinical presentation of prosthetic joint infection. J Antimicrob Chemother. 2014;69 Suppl 1:i25-i27. doi:10.1093/jac/dku250
Diagnose der prothetischen infektiösen Arthritis
Klinische, mikrobiologische, pathologische und bildgebende Kriterien
Die Diagnose einer Infektion in einem Prothesengelenk erfordert oft eine Kombination von klinischen, mikrobiologischen, pathologischen und bildgebenden Kriterien. Es gibt keinen standardisierten Ansatz für die Diagnose einer Protheseninfektion, und es wurden mehrere Kriterien vorgeschlagen (1, 2, 3, 4).
Die endgültige Diagnose einer Infektion des Prothesengelenks kann gestellt werden, wenn zwei Kulturen aus dem Gelenk positiv für denselben Organismus sind. Eine Kommunikation zwischen einem Sinus-Trakt und der Prothese kann auch diagnostisch sein (2).
Das C-reaktive Protein (CRP) im Serum, die Erythrozytensedimentationsrate (ESR) und das D-Dimer können bei Infektionen der Prothesengelenke erhöht sein. Für Zellzahl und Kultur sollte der Synovialflüssigkeit eine Probe entnommen werden. Im Frühstadium der Infektion beträgt die Anzahl der weißen Blutkörperchen (WBC) in der Synovialflüssigkeit in der Regel > 10.000 Zellen/Mikroliter (10 × 109/l) (5).
Bei einer verzögert auftretenden oder spät einsetzenden Infektion liegt die Anzahl der Leukozyten in der Synovialflüssigkeit in der Regel bei > 3000 Zellen/Mikroliter Die Synovialflüssigkeit sollte auch auf Zellzahldifferenzial analysiert werden.
Bei einer akuten Infektion liegt der Anteil der polymorphkernigen Neutrophilen (PMN) in der Regel bei > 90%, und bei Infektionen mit verzögertem oder spätem Ausbruch liegt der Anteil der PMN in der Regel bei > 80%. Ein positiver Alpha-Defensin-Test in der Synovialflüssigkeit kann ebenfalls ein Marker für eine Infektion sein (6).
Röntgenaufnahmen können eine periostale Reaktion oder eine Lockerung der Prothese zeigen, sind jedoch nicht diagnostisch. Eine Skelettszintigraphie mit Technetium-99m und eine Szintigraphei mit Indium-markierten Leukozyten sind sensitiver als normale Röntgenbilder, aber zeigen eine mangelnde Spezifität in der unmittelbaren postoperativen Phase. Periprothetisches Gewebe, das während der Operation entnommen wurde, kann zur Kultur und histologischen Analyse eingesendet werden (4).
Literatur zur Diagnose
1. Parvizi J, Gehrke T; International Consensus Group on Periprosthetic Joint Infection. Definition of periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 2014;29(7):1331. doi:10.1016/j.arth.2014.03.009
2. Parvizi J, Tan TL, Goswami K, et al. 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
3. McNally M, Sousa R, Wouthuyzen-Bakker M, et al. The EBJIS definition of periprosthetic joint infection. Bone Joint J. 2021;103-B(1):18-25. doi:10.1302/0301-620X.103B1.BJJ-2020-1381.R1
4. Osmon DR, Berbari EF, Berendt AR, et al. Diagnosis and management of prosthetic joint infection: clinical practice guidelines by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 2013;56(1):e1-e25. doi:10.1093/cid/cis803
5. Beam E, Osmon D. Prosthetic Joint Infection Update. Infect Dis Clin North Am. 2018;32(4):843-859. doi:10.1016/j.idc.2018.06.005
6. Lee YS, Koo KH, Kim HJ, et al. 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
Behandlung der prothetischen infektiösen Arthritis
Arthrotomie mit Débridement
Prothesenersatz
Langfristige systemische Antibiotikatherapie
Die Behandlung einer prothetischen Gelenkinfektion muss langanhaltend durchgeführt werden und beinhaltet in der Regel eine Arthrotomie zur Entfernung der Prothese mit behutsamem Débridement von allem Zement, Abszessen und devitalisiertem Gewebe. Nach dem Débridement erfolgt entweder ein sofortiger Prothesenersatz oder die Platzierung eines antibiotikahaltigen Spacers und dann eine verzögerte (2 bis 4 Monate) Implantation einer neuen Prothese unter Verwendung von antibiotikahaltigem Zement (1).
Eine langfristige systemische Antibiotikatherapie ist in jedem Fall durchzuführen (1). Die empirische Therapie wird eingeleitet, nachdem eine intraoperative Kultur angelegt wurde, und deckt in der Regel sowohl Methicillin-resistente grampositive Mikroorganismen (z. B. Vancomycin 1 g IV alle 12 h) und aerobe gramnegative Mikroorganismen (z. B. Piperacillin/Tazobactam 3,375 g IV alle 6 h oder 2 g Ceftazidim IV alle 8 h) ab und wird anhand der Befunde aus Kultur und Sensitivitätstestung revidiert.
Wenn die Infektion des Prothesengelenks durch S. aureus verursacht wird, umfasst die Antibiotikatherapie eine 6-wöchige erregerspezifische Therapie in Kombination mit Rifampin 300–450 mg oral 2-mal täglich zur Biofilm-Penetration. Nach der anfänglichen 6-wöchigen Behandlung wird die Therapie mit Rifampin plus einem begleitenden oralen Antibiotikum (idealerweise Levofloxacin oder Ciprofloxacin, falls empfänglich) für 3 Monate bei Hüftinfektionen und 6 Monate bei Knieinfektionen fortgesetzt (1).
Die Gesamtrate des infektionsfreien Erfolgs nach 5 Jahren hängt vom chirurgischen Ansatz ab, kann aber nach kombinierter medizinischer und chirurgischer Behandlung bei fast 80% liegen (2), (3).
Die operative Exzision mit oder ohne Versteifung bleibt in der Regel Patienten mit unkontrollierter Infektion und insuffizienter Knochensubstanz vorbehalten.
Literatur zur Behandlung
1. Osmon DR, Berbari EF, Berendt AR, et al. Diagnosis and management of prosthetic joint infection: clinical practice guidelines by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 2013;56(1):e1-e25. doi:10.1093/cid/cis803
2. Berbari EF, Osmon DR, Duffy MC, et al. Outcome of prosthetic joint infection in patients with rheumatoid arthritis: the impact of medical and surgical therapy in 200 episodes. Clin Infect Dis. 2006;42(2):216-223. doi:10.1086/498507
3. Sousa R, Abreu MA. Treatment of Prosthetic Joint Infection with Debridement, Antibiotics and Irrigation with Implant Retention - a Narrative Review. J Bone Jt Infect. 2018;3(3):108-117. Published 2018 Jun 8. doi:10.7150/jbji.24285
Prävention der prothetischen infektiösen Arthritis
Wenn keine anderen Indikationen vorliegen (z. B. Herzklappenerkrankung), werden prophylaktische Antibiotika vor zahnärztlichen Eingriffen nicht routinemäßig empfohlen (1). Siehe Appropriate Use Criteria from the American Academy of Orthopaedic Surgeons (AAOS) for the prevention of orthopedic implant infection in patients undergoing dental procedures. Bei Patienten, die sich urologischen Eingriffen unterziehen, die mit einem hohen Bakteriämierisiko assoziiert sind (z. B. Lithotripsie), können jedoch prophylaktische Antibiotika empfohlen werden.
An vielen Zentren werden Patienten auf eine Besiedlung mit S. aureus gescreent, indem Nasenkulturen angelegt werden. Träger werden präoperativ mit Mupirocin-haltiger Salbe vor der Implantation einer Gelenkprothese behandelt (2).
Literatur zur Prävention
1. Sollecito TP, Abt E, Lockhart PB, et al. The use of prophylactic antibiotics prior to dental procedures in patients with prosthetic joints: Evidence-based clinical practice guideline for dental practitioners--a report of the American Dental Association Council on Scientific Affairs. J Am Dent Assoc. 2015;146(1):11-16.e8. doi:10.1016/j.adaj.2014.11.012
2. Smith M, Herwaldt L. Nasal decolonization: What antimicrobials and antiseptics are most effective before surgery and in the ICU. Am J Infect Control. 2023;51(11S):A64-A71. doi:10.1016/j.ajic.2023.02.004
Wichtige Punkte
Der Verdacht auf eine prothetische infektiöse Arthritis besteht bei Patienten mit warmen, erythematösen, druckschmerzhaften oder persistierenden unerklärlichen Gelenkschmerzen, wobei das höchste Risiko innerhalb eines Jahres nach der Operation besteht.
Führen Sie eine Gelenkaspiration durch und schicken Sie sie zur Kultur- und Synovialflüssigkeitsanalyse ein; Röntgenbilder und Routinelaboruntersuchungen sind selten hilfreich.
Die Behandlung erfolgt durch Arthrotomie und Débridement sowie gezielte langfristige systemische Antibiotika.
Fügen Sie Rifampicin zu antistaphylokokken Antibiotika hinzu, um die Biofilmpenetration zu erhöhen.
Hinweis
1. Sollecito TP, Abt E, Lockhart PB, et al. The use of prophylactic antibiotics prior to dental procedures in patients with prosthetic joints: Evidence-based clinical practice guideline for dental practitioners--a report of the American Dental Association Council on Scientific Affairs. J Am Dent Assoc. 2015;146(1):11-16.e8. doi:10.1016/j.adaj.2014.11.012