Behandlung von periprothetischen Gelenksinfektionen nach Implantation einer Hüft- bzw. Knietotalendoprothese
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Die am häufigsten angewandten chirurgischen Therapieoptionen zur Behandlung von periprothetischen Gelenksinfektionen sind der Wechsel der mobilen Teile, der einzeitige Wechsel und der zweizeitige Wechsel. Während vor etwa 10 Jahren noch eine Debatte über das optimale Therapieverfahren (einzeitig vs. zweizeitig) unter den Experten herrschte, gibt es nun strikte Indikationen für den Einsatz der unterschiedlichen chirurgischen Optionen.
Keypoints
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Die richtige Indikationsstellung ist für eine erfolgreiche Therapie essenziell.
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Die präoperative Evaluierung des Patienten und dessen Immunstatus sowie die lokale Wund- und Knochensituation sind für die erfolgreiche Behandlung von periprothetischen Gelenksinfektionen nach Hüft- bzw. Knietotalendoprothesen ausschlaggebend.
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Der Schlüssel zur erfolgreichen chirurgischen Therapie und Infektionseradikation bei periprothetischen Gelenksinfektionen ist die präoperative Patientenselektion.
Die Inzidenz von periprothetischen Gelenksinfektionen (PPI) nach Primärimplantation einer Hüft- bzw. Knietotalendoprothese liegt bei 1–3% und nach Revisionsoperationen bei 3–10%.1-4
Die derzeit am häufigsten angewandten chirurgischen Therapieoptionen bei PPI sind der Wechsel der mobilen Teile (DAIR, „débridement, antibiotics, irrigation, implant retention“), der einzeitige Wechsel und der zweizeitige Wechsel.5 In der Literatur wurde in den letzten Jahren das Augenmerk vermehrt auf die richtige Indikation der unterschiedlichen operativen Verfahren gelegt: Basierend auf dem Beginn der Beschwerden, dem Ausmaß des Knochen- und Weichteildefekts, dem verursachenden Mikroorganismus und dem Allgemeinzustand des Patienten soll nun die chirurgische Behandlung gewählt werden. Eine gründliche Anamnese, eine präzise klinische Untersuchung und eine akkurate Diagnostik sind daher für die optimale chirurgische und antimikrobielle Therapie essenziell. Für die Planung der Operation ist es ebenso wichtig, die Infektion in akut-postoperative, akut-hämatogene und chronische PPI einzuteilen.
Bei den akuten PPI klagen die Patienten über plötzlich (in den letzten 3–4 Wochen) auftretende Beschwerden (lokal: akute [starke] Schmerzen, Rötung, Überwärmung, Schwellung, Kniegelenkserguss, verminderte ROM; systemisch: Fieber, Schüttelfrost etc.). Diese entstehen in etwa zwei Drittel der Fälle direkt postoperativ durch Inokulation der Mikroorganismen während der Primärimplantation (akut-postoperative Infektionen). Bei etwa einem Drittel handelt es sich um akut-hämatogene Infektionen. Hierbei liegt ein prothesenferner Primärfokus (z.B. Endokarditis, septischer Herzschrittmacher, Ulzera, Weichteilinfektionen, sanierungsbedürftiger Zahnstatus, urogenitale oder gastrointestinale Infektionen etc.) vor. Aufgrund einer hämatogenen Streuung der Mikroorganismen kommt es durch die Absiedelung der Bakterien auf der Prothese zu einer PPI. Diese Patienten haben charakteristischerweise zunächst ein beschwerdefreies Intervall (Monate bis Jahre nach Primärimplantation) und werden in der Regel mit akuten Beschwerden (5 Kardinalsymptome einer Infektion, <3–4 Wochen) in der Ambulanz vorstellig. Die verursachenden Pathogene der akuten PPI (akut-postoperativ, akut-hämatogen) sind hoch virulent (z.B. Staphylococcus aureus, Streptokokken, etc.).6
Bei den spät-postoperativen bzw. chronischen PPI berichten die Patienten über unspezifische Schmerzen, die über einen längeren Zeitraum (>4 Wochen) bestehen. Diese PPI werden hauptsächlich durch Inokulation von niedrig virulenten Mikroorganismen (z.B. Koagulase-negative Staphylokokken, Cutibacterium spp.) während der Primärimplantation verursacht.7
Die Wunde muss zur Planung der Operation gründlich inspiziert werden (Wundheilungsstörung, Wunddehiszenz, Fistel etc.) und im Röntgen bzw. in der Computertomografie muss das Ausmaß des Knochendefekts beurteilt werden. Es ist von Vorteil, den verursachenden Mikroorganismus und dessen Antibiogramm präoperativ zu eruieren. Die Identifikation kann jedoch aufgrund der geringen Sensitivität der Synovialflüssigkeitskultur (39–64%) erschwert sein.8,9 Der Allgemeinzustand des Patienten und dessen Komorbiditäten müssen dem behandelnden Chirurgen bekannt sein und bei der Therapieplanung berücksichtigt werden.
Der Wechsel der mobilen Teile
Der Wechsel der mobilen Teile mit Erhalt der verankerten (osteointegrierten bzw. zementierten) Prothesenteile zeigt in der Literatur von 2011 bis 2017 hohe Reinfektionsraten von 30–48%.10–14 Aufgrund der gezielteren Patientenselektion konnten in neueren Publikationen (2019, 2020) geringere Reinfektionsraten von 4–16% beobachtet werden,15–18 weshalb die korrekte Indikation und Patientenselektion für den Therapieerfolg des Wechsels der mobilen Teile mit Erhalt der verankerten Prothese entscheidend sind (Tab.1): Im Röntgen und intraoperativ sollten die verankerten Prothesenteile keine Lockerungszeichen zeigen.Gelockerte Prothesen müssen auf jeden Fall gewechselt und können nicht erhalten werden. Bei Patienten mit einer länger als 4 Wochen andauernden Beschwerdesymptomatik (chronische PPI) zeigen sich höhere Versagensraten in der Literatur,10,18 weshalb lediglich akute PPI mit einem Wechsel der mobilen Teile therapiert werden sollten.Hierbei wurden bessere Erfolgsraten bei Patienten mit akut-postoperativen PPI (76–82%) im Vergleich zu Patienten mit akut-hämatogenen PPI (46–57%) beobachtet.19,20 Bei Patienten, bei denen zuvor bereits multiple Débridements und Revisionen durchgeführt wurden, zeigen sich höhere Reinfektionsraten, weshalb hier ein kompletter Prothesenwechsel (einzeitig, zweizeitig) favorisiert werden sollte.13,21 Weitere Kontraindikationen für den Wechsel der mobilen Teile sind das Vorliegen einer Fistel,13,22 kompromittiertes Weichteilgewebe bzw. Weichteildefekte und das Vorliegen von Fremdmaterialien (Meshes, Bone-Grafts).23,24 In diesen Fällen ist ebenso der zweizeitige Wechsel indiziert.
Tab. 1
Der verursachende Mikroorganismus spielt bei der Wahl des optimalen operativen Eingriffs ebenfalls eine bedeutende Rolle: Während anfangs von Byren et al. und Koyonos et al. noch höhere Versagensraten bei der Behandlung von durch Staphylococcus aureus und MRSA verursachten PPI beschrieben wurden,25,26 konnten neuere Studien keine höheren Komplikationsraten im Vergleich zu durch andere Mikroorganismen verursachten PPI beobachten.14,19,27 Ottesen et al. zeigten ähnliche Erfolgsraten bei Staphylococcus-aureus-PPI (89%) wie bei PPI,verursacht durch Koagulase-negative Staphylokokken (87%).18 Zu den Kontraindikationen eines Wechsels der mobilen Teile zählen jedoch PPI, verursacht durch antimikrobiell schwer zu behandelnde Pathogene – die sogenannten „difficult to treat“(DTT)-Keime. Zu diesen zählen Rifampicin-resistente grampositive Staphylokokken, Ciprofloxacin-resistente gramnegative Bakterien und Pilze (Candida spp.).28 In diesen Fällen wird ebenso ein zweizeitiger Wechsel mit langem prothesenfreiem Intervall (6 Wochen) empfohlen.28
Zudem müssen der Allgemeinzustand des Patienten und dessen Komorbiditäten für die Wahl der optimalen chirurgischen Therapie berücksichtigt werden: Patienten mit einem erhöhten perioperativen Risiko (ASA 3+4) zeigten eine 7-fach erhöhte Versagensrate im Vergleich zu Patienten mit geringerem perioperativem Risiko (ASA 1+2).19,29 Katakam et al. beobachteten bei Patienten mit einem BMI >40 (58%) ebenso höhere Versagensraten im Vergleich zu Patienten mit geringerem BMI (37%).30 Bei Rauchern wurde ein 12-fach erhöhtes Reinfektionsrisiko im Vergleich zu Nichtrauchern beschrieben.19,23 In diesen Fällen sollte von einem Wechsel der mobilen Teile Abstand genommen und invasivere Therapieoptionen (zweizeitige Wechsel) in Erwägung gezogen werden.
Tabelle1 zeigt im Überblick die Indikationen zum Wechsel der mobilen Teile.
Der einzeitige Wechsel
Der einzeitige Wechsel wird in den letzten Jahren zu einer immer populäreren Behandlungsoption bei PPI. Dieser zeigt bei strikter Indikation ein ähnliches Outcome (Reinfektion, Funktion) wie der zweizeitige Wechsel mit Reinfektionsraten zwischen 0 und 21%.31–36 Die Indikationen eines einzeitigen Wechsels sind in Tabelle 2 angeführt.
Tab. 2
Jenny et al. konnten nach einem einzeitigen Wechsel eine 27% höhere Reinfektionsrate bei Patienten mit Weichteildefekten bzw. einer Fistel beobachten, weshalb in diesen Fällen der zweizeitige Wechsel empfohlen wird.37
Zur Durchführung eines einzeitigen Wechsels war es bislang von immenser Bedeutung, den verursachenden Mikroorganismus und seine Sensibilität gegenüber den eingesetzten Antibiotika im Zement präoperativ zu kennen.31 In einigen Studien konnte ein infektionsfreies Überleben von 92–100% beschrieben werden, wenn das Bakterium und dessen Resistenzmuster präoperativ bekannt waren.38–40 In einer rezenten Studie von van den Kieboom et al. konnte jedoch in einer kleinen Kohorte gezeigt werden, dass der einzeitige Wechsel (Reinfektionsrate: 17%) genauso effektiv zur Behandlung einer chronischen Kultur-negativen PPI eingesetzt werden kann wie der zweizeitige Wechsel (20%; p=0,691), weshalb die fehlende Information über das verursachende Pathogen nur noch als relative Kontraindikation für den einzeitigen Wechsel beschrieben wird.34
Ebenso wie beim Wechsel der mobilen Teile zeigen sich bei einem einzeitigen Wechsel höhere Versagensraten bei immunkompromittierten und multimorbiden Patienten. Wolf et al. konnten bei Patienten mit einem McPherson Typ B oder C lediglich eine Erfolgsrate von 33% nach einzeitigem Wechsel beobachten.41 Der zweizeitige Wechsel zeigte hingegen eine Erfolgsrate von 95%, weshalb dieser bei immunkompromittierten Patienten bevorzugt werden sollte.
Um eine weitere mögliche hämatogene Streuung der Mikroorganismen auf die neu implantierte Prothese nach einzeitigem Wechsel durch eine akut vorliegende Sepsis zu vermeiden, sollte bei systemischer Sepsis auf einen einzeitigen Wechsel verzichtet und der zweizeitige Wechsel mit systemischer antimikrobieller Therapie im prothesenfreien Intervall favorisiert werden.42 Durch die systemische Antibiotikatherapie im prothesenfreien Intervall kann die Bakterienlast in der Blutbahn reduziert und somit eine neuerliche hämatogene Streuung vermieden werden.
Risikofaktoren, die zu einem Versagen nach einzeitigem Wechsel führen, sind Übergewicht (>100kg), eine frühere tiefe Beinvenenthrombose, >4 Voroperationen, Mischinfektionen, eine vorangegangene Revision (einzeitig oder zweizeitig) aufgrund einer PPI, eine Operationszeit von über 4 Stunden, eine persistierende Wundsekretion nach Revisionsoperation, eine Wundrevision aufgrund einer Wundheilungsstörung und eine PPI, verursacht durch Streptokokken oder Enterokokken.43
Die Indikationen zum einzeitigen Wechsel sind stark begrenzt. Werden diese Indikationen jedoch strikt eingehalten, zeigen sich gute Erfolgs- und Eradikationsraten, die mit dem zweizeitigen Wechsel vergleichbar sind. Die Vorteile des einzeitigen Verfahrens sind die Durchführung von nur einer Operation, der kürzere Krankenhausaufenthalt, die kürzere Immobilisationszeit und dadurch gesundheitsökonomisch geringere Kosten.38
Der zweizeitige Wechsel
Der zweizeitige Wechsel wird empfohlen, wenn aufgrund der Kontraindikationen weder ein Wechsel der mobilen Teile noch ein einzeitiger Wechsel indiziert sind.
Obwohl dieses Verfahren auch seine Nachteile birgt (zwei invasive operative Eingriffe, ein insgesamt längerer Krankenhausaufenthalt verglichen mit dem Wechsel der mobilen Teile und dem einzeitigen Wechsel, eine verminderte Mobilität der Patienten während des prothesenfreien Intervalls, mögliche Zementspacer-Komplikationen, gesundheitsökonomisch höhere Kosten), kann es bei komplexen PPI (vorangegangene Revisionsoperationen septisch/aseptisch, große Weichteildefekte, große Knochendefekte) und bei Patienten mit hohem perioperativem Operationsrisiko (ASA 3+4) eingesetzt werden und zeigt historisch hohe Eradikationsraten. Bei periprothetischen Kniegelenkinfektionen liegen diese bei 2–27%31,34,44,45 und bei Hüftgelenkinfektionen bei 4–12%34,46–48. Ebenso kann die lokale Bakterienbelastung durch das bei beiden Schritten/Operationen durchgeführte Débridement deutlich gesenkt werden. Ein weiterer Vorteil ist die im prothesenfreien Intervall verabreichte systemische antimikrobielle Therapie, mit der eine mögliche Bakteriämie adressiert und eine neuerliche hämatogene Streuung der Bakterien auf die Prothese verhindert werden kann. Aus diesen Gründen bleibt der zweizeitige Wechsel weiterhin der Goldstandard in der Therapie von PPI.
Die Länge des prothesenfreien Intervalls wird je nach verursachendem Mikroorganismus gewählt: In einer Studie von Winkler et al. konnte beobachtet werden, dass Patienten mit einem kurzen Intervall von lediglich 2–4 Wochen ein vergleichbares Outcome (Reinfektionsrate, Funktion, Lebensqualität) erzielten wie Patienten mit einem langen prothesenfreien Intervall (6 Wochen).49 Die Autoren kamen zur Conclusio, dass Infektionen, verursacht durch antimikrobiell gut zu behandelnde Mikroorganismen (not-DTT), in einem kurzen Intervall therapiert werden können. Bei PPI, die durch DTT-Pathogene verursacht werden, wird weiterhin ein langes Intervall von 4–6 Wochen empfohlen. Ein prothesenfreies Intervall >8 Wochen soll vermieden werden. Die lokale Antibiotikumkonzentration sinkt in diesen Fällen unter die minimale Hemmkonzentration, was zu einer Begünstigung der Biofilm-Formation und folglich auch zu einer Persistenz der Infektion führen kann.
Falls ein primärer Wundverschluss nicht möglich ist, sollte eine plastische Deckung durchgeführt werden. Bei großen Weichteildefekten sollte immer ein plastischer Chirurg bereits präoperativ involviert werden. Eine Vakuumtherapie („Vacuum Assisted Closure“[V.A.C.]-Therapie) sollte möglichst vermieden werden, da es innerhalb von einigen Tagen zu einer Kolonisation des Schwammes mit zusätzlichen Pathogenen, wie z.B. „multidrug-resistant“ (MDR) gramnegativen Bakterien und Candida spp., kommen kann.50
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die präoperative Evaluierung des Patienten und dessen Immunstatus sowie die lokale Wund- und Knochensituation für die erfolgreiche Behandlung von PPI nach Hüft- bzw. Knietotalendoprothese essenziell sind. Der Schlüssel zur erfolgreichen chirurgischen Therapie und Infektionseradikation bei PPI ist die präoperative Patientenselektion.
Literatur:
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