Terapie kostního infektu pomocí antibiotickým cementem potaženého nitrodřeňového hřebu – předběžné výsledky
Authors:
M. Petráš; D. Ira; L. Bučka; M. Krtička; J. Kovařík
Authors‘ workplace:
Klinika úrazové chirurgie Fakultní nemocnice Brno a Lékařská fakulta Masarykovy uninversity, Brno, Česká republika
Published in:
Rozhl. Chir., 2024, roč. 103, č. 5, s. 167-174.
Category:
Original articles
doi:
https://doi.org/10.33699/PIS.2024.103.5.167–174
Overview
Úvod: Antibiotickým cementem potažené nitrodřeňové hřeby (ACCINs – antibiotic cement-coated intramedullary nails) jsou stále oblíbenější metodou v terapii FRI (fracture-related infections). FRI je velká výzva, která představuje pro ošetřujícího lékaře a zdravotní systém velký problém jak v nákladech na terapii, časové náročnosti, tak v komplikovanosti léčby s nejistým výsledkem. Cílem našeho sdělení je zhodnocení výsledků operační léčby pomocí ACCINs u pacientů s FRI, kteří byli léčeni během pětiletého období na našem pracovišti.
Metody: Retrospektivní zhodnocení výsledků operační léčby ACCINs u pacientů s diagnózou FRI léčených na Klinice úrazové chirurgie LF MU a FN Brno v letech 2018–2022. Na základě exkluzních kritérií bylo ze studie z celkového počtu 18 pacientů vyloučeno 5 pacientů z následujících důvodů: doba sledování byla kratší než 6 měsíců, chronická imunosupresivní medikamentózní terapie, pacient s onkologickým nebo autoimunitním onemocněním. Mezi inkluzní kritéria pro léčbu ACCINs jsme zařadili kostní infekty v oblasti diafýzy femuru, tibie a infekce v oblasti hlezenního kloubu. Sledovaný soubor tvořilo 13 pacientů (3 ženy, 10 mužů), průměrný věk v souboru byl 48 let a medián pak 44 let. U 3 pacientů se jednalo o infekt po osteosyntézách v oblasti diafýzy femuru, u 7 pacientů o infekt v oblasti diafýzy tibie a u 3 pacientů v oblasti hlezenního kloubu. Výsledky: V našem souboru bylo pozorováno kostní zhojení bez klinických a laboratorních známek infekce nebo stabilní artrodéza u 7 (54 %) pacientů. Ve 3 případech (23 %) probíhá hojení bez známek infekce. U 3 pacientů (23 %) byla nutná další operační léčba, jednak z důvodu nezhojení zlomeniny (n=1) a také z důvodu kombinace nezhojení kosti s infekcí (n=2). Celková míra záchrany končetiny byla 100 %.
Závěr: Použití ACCINs naplňuje po důkladném debridementu další tři základní principy terapie kostního infektu: lokální působení ATB (antibiotik), vyplnění mrtvého prostoru a stabilizace skeletu. ACCINs je účinnou metodou v terapii FRI diafýz dlouhých kostí a septických artritid hlezna.
Klíčová slova:
artrodéza – osteomyelitida – ACCINs – FRI
ÚVOD
Kostní infekt (fracture-related infection − FRI) je jedna z nejzávažnějších komplikací kostní chirurgie, která představuje riziko závažných důsledků pro pacienta a komplexní problém pro ošetřující personál a zdravotní systém z hlediska délky terapie a nákladů. V roce 2018 dospěla odborná obec ke konsenzu a všechny infekce, které vzniknou v lokalitě zlomeniny, označila jako FRI [1]. Mezi FRI tedy zařazujeme kostní infekce v oblasti osteosyntetického materiálu, infikovaný pakloub nebo infekce v oblasti zlomenin bez osteosyntetického materiálu. Výskyt infekce po nitrodřeňovém hřebování zavřených zlomenin je cca 1–2 % [2]. Podstatně vyšší výskyt infekcí je u pacientů s otevřenou zlomeninou a může dosahovat až 5–33 % [3]. V rámci diagnostiky byla konsenzuální skupinou FRI stanovena konfirmační a sugestivní kritéria k určení diagnózy FRI [4]. Konfirmační kritéria jsou infekci potvrzující. K diagnóze FRI přitom stačí přítomnost jenom jednoho z konfirmačních kritérií. Mezi konfirmační kritéria patří: píštěl a dehiscence rány komunikující se zlomeninou nebo osteosyntetickým materiálem, purulentní retence v oblasti zlomeniny nebo osteosyntetického materiálu, přítomnost více než 5 neutrofilů/HPF (high-power field) ve vzorku histologie odebraného z místa kostního infektu po >8 týdnech od operace a kultivace identického mikroorganismu alespoň ze 2 perioperačních stěrů, při standardním odběru 5 nezávislých vzorků. Sugestivní kritéria mají vést chirurga k dalšímu pátrání po možné infekci. Řadíme mezi ně místní a celkové klinické příznaky (lokální zarudnutí, přetrvávající otoky, bolestivost, elevace tělesné teploty), které svědčí pro infekci, dále laboratorní známky infekce (zvýšené CRP, sedimentace, leukocytóza), které jsou ale nespecifické, můžou mít i normální hodnoty a mají velmi nízkou prediktivní hodnotu [5]. Dále sem řadíme radiologické známky kostního infektu zachycené v zobrazovacích metodách včetně nukleární medicíny. Ze zobrazovacích metod využíváme standardně u všech pacientů RTG a CT k určení prohojení zlomeniny a k diagnostice možných známek přítomnosti kostního infektu, jakými jsou osteolýza, uvolnění implantátu, sekvestrace, tvorba pakloubu, periostální kostní reakce mimo linii lomu po konsolidaci hojivého procesu, přítomnost Brodieho abscesů a tekutinových kolekcí v měkkých tkáních. Metody nukleární medicíny využíváme jako doplňkové zobrazovací metody k posouzení rozsahu postižení kostním infektem, a to konkrétně scintigrafii značenými leukocyty (SPECT leukoscintigrafie) a pozitronovou emisní tomografii s využitím deoxyglukózy značenou radioaktivním fluorem (PET/CT). Tyto metody, zejména PET/CT, jsou ale výpovědné nejdříve 3 měsíce po posledním operačním zákroku v dané lokalitě. Další nevýhodou těchto metod je omezená dostupnost a delší čekací doby na vyšetření. Klasickou třífázovou kostní scintigrafii považujeme za obsolentní pro nízkou specificitu (0–10 %) [6]. Diagnostický algoritmus FRI je zahrnutý v Obr. 1.
Kostní infekce v lokalitě zlomeniny s nedostatečnou stabilitou byly tradičně léčeny ve více krocích pomocí debridementu a zevní fixace v kombinaci se systémovou ATB terapií. Vnitřní fixace byla do oblasti probíhající kostní infekce kontraindikována. V případě kostních infekcí v místě zlomeniny bylo cílem opakovaných chirurgických zákroků co nejdříve eradikovat infekci, dočasně stabilizovat postižený skelet zevním fixátorem a až v druhé době provést definitivní osteosyntézu a zahojit skelet vnitřní fixací včetně sanace kostního defektu. V posledních letech se ve větší míře začaly k léčbě FRI používat antibiotickym cementem potažené nitrodřeňové hřeby (ACCINs – antibiotic cement-coated intramedullary nails). Je možné využít 2 typy ACCINs, a to komerčně připravené hřeby nebo tzv. Custom-made hřeby vlastní výroby, které jsme použili i my. Výhodou ACCINs je, že umožňují brzkou rehabilitaci a možnost provést operační výkon v jedné době. Paley a Herzenberg popsali jako první použití antibiotického cementem potaženého nitrodřeňového hřebu při léčbě intramedulární osteomyelitidy a prokázali, že tato metoda může zabezpečit jak stabilizaci zlomeniny, tak i léčbu infekce [7]. Kostní infekce v kombinaci s mechanickou nestabilitou vytváří nepříznivé prostředí pro hojení zlomenin a může vést k rozvoji infikovaného pakloubu. Prevalence se uvádí kolem 200 případů infikovaných pakloubů dlouhých kostí na 1 milion obyvatel [8]. Chirurgický debridement a podávání systémových antibiotik zůstává základem léčby kostních infekcí, kdy ale systémová antibiotika nemusejí dosáhnout účinných koncentrací vzhledem k přítomnému biofilmu a jeho specifickým vlastnostem [9]. Systémová ATB terapie by ideálně měla být vždy cílená. Případná empirická léčba by měla být zahájena až po odběru vzorků ke kultivaci kvůli možnému zkreslení výsledků, zejména jejich falešné negativity. Předoperačně pak ATB podáváme jenom v případě, že je pacient septický. ACCINs je metoda, která poskytuje vysokou lokální koncentraci antibiotik, vyplňuje mrtvý prostor, poskytuje dobrou mechanickou stabilitu v místě zlomeniny a tím podporuje hojení kostí [10]. Cílem našeho sdělení je zhodnocení výsledků operační léčby pomocí ATB cementem potaženého nitrodřeňového hřebu u pacientů s FRI, kteří byli léčeni během pětiletého období na našem pracovišti.
Obr. 1: Diagnostický algoritmus FRI [4]
Fig. 1: FRI diagnostic algorithm [4]
METODY
Při retrospektivním zhodnocení souboru pacientů byl použit nemocniční informační systém AMIS H (ICZ, a. s., ČR) včetně prohlížeče digitální dokumentace Marie WebVision (OR-CZ, spol. s r. o., ČR). V časovém intervalu od 1. 1. 2018 do 31. 12. 2022 bylo na Klinice úrazové chirurgie FN Brno léčeno s FRI v oblasti diafýzy femuru, tibie a hlezenního kloubu metodou ACCINs celkově 18 pacientů. Na základě exkluzních kritérií bylo ze studie vyloučeno 5 pacientů z následujících důvodů: doba sledování byla kratší než 6 měsíců, chronická imunosupresivní medikamentózní terapie, pacient s onkologickým nebo autoimunitním onemocněním. Mezi inkluzní kritéria pro léčbu ACCINs jsme zařadili kostní infekty v oblasti diafýzy femuru, tibie a infekce v oblasti hlezenního kloubu. Délka sledování pacientů byla minimálně 6 měsíců od provedené operace. Do studie po splnění námi zadaných kritérií bylo finálně zařazeno celkem 13 pacientů (3 ženy, 10 mužů) s diagnózou FRI diafýzy femuru 3 (23 %), tibie 7 (54 %) a v oblasti hlezenního kloubu 3 (23 %). Průměrný věk v souboru byl 48 let (v rozmezí 21–83 let) a medián pak 44 let. Mezi nejčastější komorbidity patřily hypertenze a diabetes mellitus. U 6 (46 %) pacientů se jednalo primárně o zavřenou zlomeninu, u 7 (54 %) pacientů o otevřenou zlomeninu. Stran osteosyntetického materiálu jsme použili ve 3 případech (23 %) antegrádní femorální hřeb, v 7 případech (54 %) tibiální hřeb (Obr. 2) a ve 3 případech (23 %) hřeb pro využití hlezenní artrodézy Expert HAN (DePuy Synthes, USA) (Obr. 3). Průměrná délka sledování v souboru činila 13 měsíců (7–30 měsíců). K monitoringu terapie infekce a kostního hojení jsme využili jak celkový, tak lokální klinický nález (žádné známky infekce), laboratorní testy (krevní obraz, CRP) a RTG nebo CT zobrazovací metody (známky hojení defektu bez RTG či CT známek infekce).
Operační technika
U pacientů s FRI byl nejdřív odstraněn původní vnitřní osteosyntetický materiál, případně zevní fixátor. Následně byl proveden důkladný debridement měkkých tkání včetně vydatné laváže s velkým objemem tekutiny (Ringerův roztok, 3–9 l) a debridement infikované kosti včetně předvrtání dřeňové dutiny tak, aby vyhovovala průměru nového ATB cementem potaženého hřebu. Debridement je nejdůležitější část celé léčby a důsledně odstraňujeme všechny avitální tkáně. Při předvrtání jsme využívali systém RIA – Reamer-Irrigator-Aspirator (DePuy Synthes, USA). Na samotném sterilním stole byl připraven ATB cementem potažený hřeb vhodné velikosti (Obr. 4), o průměru 2 mm menším, než byla předvrtána dřeňová dutina. Samotný cementový plášť měl průměr cca 1 mm. K vytvoření cementového pláště bylo použito 40 g kostního cementu s gentamicinem systémem Optipac (Zimmer Biomet, USA), do kterého bylo přimícháno další ATB dle výsledků bakteriologického stěru a citlivosti na ATB, nejčastěji vankomycin. Takto připravený cement byl pomocí aplikační pistole vtlačen do silikonové hadice odpovídající požadovanému průměru cementového hřebu. Následně byl do hadice natlačen vybraný hřeb a podle druhého identického hřebu byly vyvrtány původní jisticí otvory k následnému zajištění hřebu. Po následném plném vytvrzení a zchlazení kostního cementu byla silikonová hadice podélně v ose hřebu rozříznuta a opatrně sejmuta tak, aby se zabránilo poškození cementového pláště. Takto připravený hřeb byl následně zaveden do připravené dřeňové dutiny infektem postižené dlouhé kosti. Při operacích septických artritid v oblasti hlezenního kloubu byl případný rozsáhlejší kostní defekt vyplněn autologní spongiózou, eventuálně i alograftem. Současně byla operační léčba podpořena systémovým podáváním biofilm aktivních ATB po dobu 3 měsíců od stanovení diagnózy FRI.
Pravidelné RTG kontroly byly v pooperačním období prováděny v odstupu 4, 8, 12, a 16 týdnů a pak dle hojení v RTG obraze. Pokud po 3 měsících mezi jednotlivými kontrolami nedocházelo k progresi hojení na RTG, bylo indikováno CT vyšetření tak, aby se posoudilo kostní přemostění. Za kostní hojení jsme považovali spojení kortiky alespoň ze 3 stran a pacient přitom končetinu plně zatěžoval bez bolesti. Všichni pacienti byli sledováni po dobu minimálně 6 měsíců.
Obr. 2: A,B – RTG nález infikovaného pakloubu tibie po zahřebování intramedullárním hřebem, C,D – leukoscintigrafický nález infikovaného pakloubu tibie po zahřebování intramedullárním hřebem, E,F – RTG nález zhojení infekčního pakloubu tibie po operaci ACCINs
Fig. 2: A,B – X-ray findings of infected nonunion of the tibia after intramedullary nailing; C,D – leukocyte scintigraphy findings of infected nonunion of the tibia after intramedullary nailing; E,F – X-ray findings of healing of infected tibial tubercle after surgery using ACCINs
Obr. 3: A – RTG nález septické artritídy hlezna po osteosyntéze bimalleolární zlomeniny, B,C – CT nález septické artritidy hlezna po osteosyntéze bimalleolární zlomeniny, D – RTG nález po stabilizaci hlezna zevním fixátorem s vyplněním kostního defektu ATB cementovým spacerem, E,F – RTG nález po provedené artrodéze hlezna pomocí ACCINs s vyplněním defektu autologním štěpem s alograftem, G,H – CT nález zhojené artrodézy hlezna po operaci ACCINs
Fig. 3: A – X-ray finding of septic arthritis of the ankle after osteosynthesis of a bimalleolar fracture; B,C – CT finding of septic arthritis of the ankle after osteosynthesis of a bimalleolar fracture; D – X-ray finding after stabilization of the ankle using an external fixator, with the bone defect filled with an antibiotic cement spacer; E,F – X-ray finding after ankle arthrodesis using ACCINs while the bone defect is filled with an autologous graft and allograft; G,H – CT finding of healed ankle arthrodesis after surgery using ACCINs
Obr. 4: Zobrazuje výrobu ATB cementem potaženého nitrodřeňového hřebu: A – příprava ATB cementu vakuovým systémem, B – vtlačení cementu pomocí cementové pistole do silikonové hadice, C – vtlačení hřebu do silikonové hadice naplněné cementem, D – vyvrtány původní jistící otvory hřebu, E – silikonová hadice skalpelem podélně rozříznutá, F – připravený ATB cementem potažený nitrodřeňový hřeb.
Fig. 4: Production of an antibiotic cement-coated intramedullary nail: A – preparation of the antibiotic cement using a vacuum system; B – pushing the cement into the silicone hose with a cement gun; C – insertion of the nail into the silicone hose filled with cement; D – drilling of the original securing holes of the nail; E – silicone hose cut longitudinally with a scalpel; F – prepared antibiotic cement-coated intramedullary nail.
VÝSLEDKY
V našem souboru bylo pozorováno kostní zhojení bez klinických a laboratorních známek infekce nebo stabilní artrodéza u 54 % pacientů (n=7) sledovaných minimálně 6 měsíců od operace (průměr 11 měsíců, rozmezí 8–16 měsíců). U 23 % pacientů (n=3) probíhalo kostní hojení bez známek infekce či rozvoje pakloubu, ale zatím nedošlo k definitivní kostní přestavbě v průměru po 8 měsících (7–9 měsíců) od počátku terapie FRI. U 23 % pacientů (n=3) byla nutná další operační léčba. U 1 pacienta z důvodu nezhojení a 2 pacientů z důvodu nezhojení v kombinaci s infekcí. Z těchto 3 pacientů byla u 1 pacienta nutná další operační léčba z důvodu pakloubu diafýzy tibie, ale již bez klinických či laboratorních známek infekce. Operace proběhla po 10 měsících od předchozí operace a k výkonu byl využit rovněž hřeb většího průměru s předvrtáním a již bez potažení ATB cementem. Hojení u tohoto pacienta zatím není ukončeno. U 1 pacienta byla nutná další operační léčba z důvodu infikovaného pakloubu v oblasti diafýzy tibie. Tento pacient podstoupil další 2 operace ATB potaženým hřebem s předvrtáním dřeňové dutiny, kdy dokonce po první z nich došlo v mezidobí ke zlomení hřebu a v současnosti u něho probíhá progrese hojení bez známek infektu. U 1 pacienta po artrodéze hlezna bude nutná další operační léčba z důvodu reinfekce s neprohojením artrodézy v oblasti hlezenního kloubu. U 1 pacienta se vyskytla do 2 týdnů povrchní infekce měkkých tkání, která byla úspěšně zaléčena revizí a drenáží a pacient se zahojil. U všech pacientů s infekční komplikací byl výsledek kultivace ve srovnání s primárním výsledkem totožný. Nejčastější vykultivovaným patogenem byl ve 46 % (n=6) případů Staphylococcus aureus. U 2 pacientů byl ve výsledku bakteriální kultivace nález 2 a více patogenů. Úplné výsledky bakteriální kultivace jsou uvedeny v Tab. 1. Celková míra záchrany končetiny byla 100 %. Hřeby jsme extrahovali jen předčasně ve 3 případech u 2 pacientů v rámci reosteosyntézy, kdy u jednoho z pacientů došlo ke zlomení hřebu v důsledku nedostatečného zhojení zlomeniny v kombinaci s nadměrnou zátěží operované končetiny. U žádného hřebu nedošlo k odloupnutí cementu v době implantace hřebu. Zatím žádný z pacientů nepodstoupil extrakci hřebu po zahojení, a tedy nelze posoudit míru odlupování cementu v době jeho extrakce. Přehled pacientů s FRI léčených metodou ACCINs je uveden v Tab. 1.
Tab. 1: Přehled pacientů s FRI léčených metodou ACCINs
Tab. 1: Overview of patients with FRI treated using ACCINs
Poř.č. |
Věk |
Pohlaví |
Typ fraktury |
Lokalita |
Patogen |
Primární operace |
FRI |
Operace FRI |
ATB v cementu |
Komplikace |
Výsledek |
|
1 |
24 |
M |
O -I |
femur |
Ent. cloacae |
1. ZF 2. hřeb |
infekt |
hřeb F |
GTM+Merop |
ne |
|
zhojeno |
2 |
38 |
F |
Z |
femur |
S. aureus |
hřeb |
infekt |
hřeb F |
GTM+vanko |
ne |
|
zhojeno |
3 |
42 |
M |
O-IIIB |
tibie |
Ps. aeruginosa, S. aureus |
1. ZF 2. hřeb, VL |
infekční pakloub |
hřeb T |
GTM |
ano |
infekční pakloub |
nezhojeno |
4 |
69 |
M |
Z |
tibie |
S. aureus |
1. ZF 2. hřeb |
infekční pakloub |
hřeb T |
GTM+vanko |
ne |
|
hojí se |
5 |
83 |
F |
Z |
tibie |
Corynebacterium striatum |
dlaha |
infekt |
hřeb T, VL |
GTM+vanko |
ne |
|
zhojeno |
6 |
70 |
M |
Z |
femur |
S. koag.neg. |
hřeb |
infekční pakloub |
hřeb F |
GTM+vanko |
ne |
|
zhojeno |
7 |
44 |
M |
O-IIIA |
tibie |
Lelliottia amnigena |
1. ZF 2. hřeb, VL |
infekční pakloub |
hřeb T |
GTM+vanko |
ne |
|
zhojeno |
8 |
34 |
M |
O-I |
tibie |
S. aureus |
hřeb |
infekční pakloub |
hřeb T |
GTM+ vanko |
ano |
pakloub |
nezhojeno |
9 |
21 |
F |
O-I |
tibie |
S. aureus |
hřeb, FT |
infekt |
hřeb T, VL |
GTM |
ne |
|
zhojeno |
10 |
47 |
M |
O-II |
tibie |
S. pyogenes |
1. ZF 2. hřeb |
infekční pakloub |
hřeb T |
GTM+vanko |
ne |
|
hojí se |
11 |
63 |
M |
Z |
hlezno |
S. aureus |
dlahy |
infekční artritída |
|
GTM+vanko |
ano |
reinfekce |
nezhojeno |
12 |
53 |
M |
Z |
hlezno |
S. epidermidis |
dlahy |
infekční artritída |
spacer
|
GTM+vanko |
ne |
|
zhojeno |
13 |
39 |
M |
O-II |
hlezno |
Ent. cloacae, Aeromonas hydrophila, S. epidermidis |
1. ZF 2. dlahy |
infekční artritída |
spacer
|
GTM+vanko |
ne |
|
hojí se |
Vysvětivky: F – fasciotomie, VL – volný lalok, A-auto/alo štěpy, DE – dermoepidermální štěp, GTM – gentamicin Legend: FT – fasciotomy; VL – free lobe; A – auto/allografts; DE – dermo-epidermal graft; GTM – gentamicin
DISKUZE
Kvůli bakteriální lékové rezistenci, tvorbě bakteriálního biofilmu, dlouhé době léčby a nejisté prognóze je kostní infekce pro lékaře a pacienty velkou výzvou [11]. Byly navrženy následující principy léčby kostní infekce: kompletní debridement, stabilita nezhojené zlomeniny či pakloubu, adekvátní krytí měkkých tkání, účinné podávání systémových i lokálních antibiotik [12,13]. Léčba FRI má většinou vícefázový postup. Ke stabilizaci zlomeniny se používá zevní fixace a k lokální terapii infekce po debridementu nosiče ATB nebo laváž. Tento tradiční postup má několik nevýhod. Jednak vyžaduje několik léčebních kroků, dále zevní fixace má relativně vysoké riziko vzniku pin-track infektu a zevní fixátor výrazně snižuje komfort pacienta a omezuje následnou rehabilitaci. Na našem pracovišti proto dáváme přednost využití ACCINs v terapii FRI, který je možné implantovat v rámci jednoho operačního zákroku, poskytuje mechanickou stabilitu pro zhojení zlomeniny a zároveň umožňuje uvolňování lokálně působícího ATB.
V současné době se běžně používá k potahování hřebů cement PMMA (polymethylmethakrylát), což je ale nerozložitelný materiál a může být problém s jeho odstraněním. V rámci ACCINs hřebů se používají komerčně připravené hřeby nebo custom-made hřeby vlastní výroby, které se připravují ručním válcováním, metodou kovových či silikonových drénů, kterou jsme využívali i my, nebo dokonce 3 D technikou [14]. Garabano, et al. srovnávali custom-made a komerčně připravené ACCINs v terapii infekcí tibie a femuru a zjistili, že oba typy hřebů mají stejné výsledky stran kontroly infekce a počtu reoperací, ale komerčně připravené hřeby mají kratší operační čas a během extrakce nedocházelo u nich k odlučování cementu [15]. Finanční náklady spojené s našimi custom-made hřeby ve srovnání s komerčně dostupnými hřeby jsou výrazně nižší a tvoří zhruba 1/4 až 1/3 ceny komerčně připravených hřebů. Další výhodou custom-made hřebů je možnost cíleného přidání ATB do cementu dle bakteriální citlivosti. Hughes, et al. dokonce použili k potahování hřebů biokompatibilní materiál síranu vápenatého a hydroxyapatitu, který může představovat novou, ale finančně nákladnější alternativu [16].
Při umístění ATB cementu při kortikální kosti byly stanoveny mnohonásobně vyšší koncentrace ATB uvnitř kosti, než jakých bylo možné dosáhnout intravenózním podáním téhož ATB [11]. Koncentrace ATB v okolí cementu je mnohonásobně vyšší, než jsou minimální inhibiční koncentrace většiny bakterií. Sérové koncentrace ATB jsou při tom minimální a riziko toxicity je zcela zanedbatelné [17]. Uvolňování ATB z cementu je nejrychlejší během prvních desítek hodin. Nejčastěji se uvádí, že v okolí cementu mají ATB účinnou koncentraci několik dnů až týdnů. Časem může i lokální koncentrace ATB narůst, a to díky vzniku mikrofraktur cementu při jeho mechanické námaze. ATB vhodná pro smíchání s cementem by měla být baktericidní, širokospektrální, dostupná v práškové formě. Dále by měla být termicky a chemicky stabilní a měla by mít vysokou míru eluce z cementu. Nejčastěji jsou z ATB využívány v cementu jako lokální antibiotika gentamicin, tobramycin, meropenem a vankomycin pro své širokospektrální účinky a vlastnosti [18]. V naší studii bylo ke gentamicinu obsaženému v cementu v některých případech přidáno i další ATB dle bakteriální citlivosti z odebraných perioperačních vzorků tkáně. Nejčastěji se jednalo o vankomycin. Antibiotická terapie včetně podávání systémových antibiotik se na našem pracovišti řídí i doporučením odborníku z ATB centra.
Některé studie udávají relativně vysoké negativní výsledky bakteriální kultivace, až 30 % [19]. Konkrétně Conway dokonce až 42,3 %, ale rovněž přiznává, že ATB nebyla před operací rutinně vysazována [20]. V našem případě jsme neměli žádný negativní výsledek kultivace. Důvodem by mohla být i skutečnost, že jsme neměli žádného septického pacienta před operací ACCINs, a proto jsme předoperačně ani nenasazovali systémovou empirickou ATB terapii. Kostní infekt způsobují různé bakterie, nejčastěji uvaděným patogenem v literatuře je Staphyloccocus aureus [16]. Staphyloccocus aureus je v 65–70 % doprovázen dalšími patogeny. V našem souboru byl rovněž nejčastěji z postižené tkáně vykultivován Staphyloccocus aureus.
V našem souboru jsme léčili všechny pacienty bez přechodného využití zevní fixace s výjimkou pacientů s infektem hlezenního kloubu, kteří byli indikování k artrodéze. Někteří autoři využívají metodu ATB cementem potahovaného hřebu již při prvním ošetření otevřených zlomenin s výjimkou polytraumat. V jedné takové studii autoři srovnali primární použití ACCINs a zevního fixátoru při léčbě otevřených zlomenin diafýzy tibie stupně 3A a 3B dle Gustilo a Andersonovy klasifikace s kostním defektem do 2 cm a uvádějí, že ACCINs má lepší výsledky stran stability zlomeniny a kontroly infekce než použití zevního fixátoru [21]. ACCINs ale využili jen dočasně, kdy po zhojení ran byly vyměněny za necementované intramedulární hřeby. Tento postup na našem pracovišti rovněž používáme, ale zatím krátkou dobu a bez výměny hřebu. Soubor pacientů je také malý a vyžaduje další sledování. Conway, et al. ve své retrospektivní studii léčby infektů dolních končetin pomocí ACCINs, do které zahrnuli 111 pacientů s infekty tibie, femuru včetně kolenních a hlezenních kloubů, dosáhli vyléčení, tedy absenci infekce, zhojení kosti a pevnou stabilní artrodézu u 87,4 % pacientů při průměrné době sledování 29,2 měsíce. Celková míra záchrany končetiny byla 93,7 % [20]. Zalikha, et al. ve své retrospektivní studii léčby infikovaných pakloubů v oblasti femuru, tibie a humeru pomocí ACCINs, do které zahrnuli 41 pacientů, dosáhli vyléčení u 35 (85,4 %) pacientů a žádný pacient nepodstoupil amputaci [22]. Reilly, et al. ve své retrospektivní studii léčby infektů po zlomeninách tibie pomocí ACCINs, do které zahrnuli 41 pacientů, dosáhli vyléčení u 31(76 %) pacientů, přičemž amputaci podstoupili 3 pacienti [23]. V našem souboru bylo pozorováno kostní zhojení bez klinických a laboratorních známek infekce nebo stabilní artrodéza u 54 % pacientů, ale u dalších 23 % probíhá hojení bez známek infekce při více než 6měsíčním sledování. Celková míra záchrany končetiny byla 100 %. ACCIN se zavádějí s potenciálem být trvalé, protože 60 % případů nevyžaduje odstranění [24]. V našem souboru jsme hřeby extrahovali jen předčasně ve 3 případech u 2 pacientů v rámci reosteosyntézy. U žádného hřebu nedošlo k odloupnutí cementu. Zatím ale žádný z pacientů nepodstoupil extrakci hřebu po zahojení.
ZÁVĚR
ACCINs je účinná metoda v terapii FRI diafýz dlouhých kostí a hlezenního kloubu. Výhodou této terapeutické metody je zabezpečení mechanické stability, a to často i bez nutnosti přechodného použití zevní fixace a vysoká lokální koncentrace antibiotik a tím i kontrola infekce. K dalšímu ověřování výsledků bude nutné další sledování a studie s větším počtem pacientů.
Konflikt zájmů
Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise, s výjimkou kongresových abstrakt a doporučených postupů.
Sources
- Metsemakers WJ, Morgenstern M, McNally MA, et al. Fracture-related infection: A consensus on definition from an international expert group. Injury 2018;49(3):505–510. doi:10.1016/j.injury.2017.08.040. Epub 2017 Aug 24.
- Makridis KG, Tosounidis T, Giannoudis PV. Management of infection after intramedullary nailing of long bone fractures: treatment protocols and outcomes. Open Orthop J. 2013;7:219–226. doi:10.2 174/1874325001307010219.
- Barger J, Fragomen AT, Rozbruch SR. Antibiotic-coated interlocking intramedullary nail for the treatment of long-bone osteomyelitis. JBJS Rev. 2017;5(7):e5. doi:10.2106/JBJS.RVW.16.00095. PMID: 28719401.
- Govaert GAM, Kuehl R, Atkins BL, et al. Diagnosing fracture-related infection: Current concepts and recommendations. J Orthop Trauma 2020;34(1):8–17. doi:10.1097/BOT.0000000000001614.
- Bosch P, van den Kieboom J, Plate JDJ, et al. Limited predictive value of serum inflammatory markers for diagnosing fracture-related infections: results of a large retrospective multicenter cohort study. J Bone Jt Infect. 2018;3(3):130–137. doi:10.7150/jbji.26492.
- Govaert GA, IJpma FF, McNally M, et al. Accuracy of diagnostic imaging modalities for peripheral post-traumatic osteomyelitis – a systematic review of the recent literature. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2017;44(8):1393–1407. doi:10.1007/s00259-017-3683-7. Epub 2017 Apr 27.
- Paley D, Herzenberg JE. Intramedullary infections treated with antibiotic cement rods: preliminary results in nine cases. J Orthop Trauma 2002;16(10):723–729. doi:10.1097/00005131-200211000-00007.
- Mills LA, Simpson AH. The relative incidence of fracture non-union in the Scottish population (5.17 million): a 5-year epidemiological study. BMJ Open 2013;3(2):e002276. doi:10.1136/bmjopen-2012-002276.
- Gosselin RA, Roberts I, Gillespie WJ. Antibiotics for preventing infection in open limb fractures. Cochrane Database Syst Rev. 2004;2004(1):CD003764. doi:10.1002/14651858.CD003764.pub2.
- Thonse R, Conway J. Antibiotic cement-coated interlocking nail for the treatment of infected nonunions and segmental bone defects. J Orthop Trauma 2007;21(4):258–268. doi:10.1097/ BOT.0b013e31803ea9e6.
- Wasko MK, Kaminski R. Custom-made antibiotic cement nails in orthopaedic trauma: review of outcomes, new approaches, and perspectives. Biomed Res Int. 2015;9:387186. doi:10.1155/2015/387186. Epub 2015 Oct 5.
- Cierny G, Mader JT. The surgical treatment of adult osteomyelitis. In: Surgery of the muskuloskeletal system 1983;4:15–35.
- Ueng SW, Chuang DC, Cheng SL, et al. Management of large infected tibial defects with radical debridement and staged double-rib composite free transfer. J Trauma 1996;40(3):345–350. doi:10.1097/00005373-19960300000003.
- Wang G, Luo W, Zhou Y, et al. Custom-made antibiotic cement-coated nail for the treatment of infected bone defect. Biomed Res Int. 2021;2021:6693906. doi:10.1155/2021/6693906.
- Garabano G, Del Sel H, Rodriguez JA, et al. The effectiveness of antibiotic cement-coated nails in post-traumatic femoral and tibial osteomyelitis – comparative analysis of custom-made versus commercially available nails. J Bone Jt Infect. 2021;6(9):457–466. doi:10.5194/ jbji-6-457-2021.
- Hughes LD, Anugraha A, Pillai A. A novel technique for fabricating antibiotic-coated intramedullary nails using an antibiotic-loaded calcium sulphate hydroxyapatite bio-composite, Cerament-V. J Surg Case Rep. 2019;2019(11):rjz327. doi:10.1093/jscr/rjz327. Erratum in: J Surg Case Rep. 2020 Mar 19;2020(3):rjaa075.
- Zalavras CG, Patzakis MJ, Holtom P. Local antibiotic therapy in the treatment of open fractures and osteomyelitis. Clin Orthop Relat Res. 2004;(427):86–93. doi:10.1097/01. blo.0000143571.18892.8d. PMID: 15552142.
- Kavanagh N, O’Brien FJ, Kerrigan SW. The molecular mechanics of inflammatory bone and joint disease caused by microbial infection. In: The microbiology of skin, soft tissue, bone and joint infections. Academic Press, Elsevier 2017:125–140.
- Tan TL, Kheir MM, Shohat N, et al. Culture-negative periprosthetic joint infection: An update on what to expect. JB JS Open Access. 2018;3(3):e0060. doi:10.2106/ JBJS.OA.17.00060.
- Conway JD, Elhessy AH, Galiboglu S, et al. Efficacy of infection eradication in antibiotic cement-coated intramedullary nails for fracture-related infections, nonunions, and fusions. Antibiotics (Basel) 2022;11(6):709. doi:10.3390/antibiotics11060709.
- Verma R, Sharma S, Solanki Ch, et al. Antibiotic-impregnated cement-coated intramedullary nail in primary fixation of compound fractures of tibial shaft – a comparative study with external fixator in terms of infection control. Journal of Orthopaedic Disease and Traumatology 2023;(6)1:53–57. doi: 10.4103/jodp.jodp_45_22.
- Zalikha AK, Sayeed Z, Stine SA, et al. Antibiotic cement-coated interlocked intramedullary nails for the treatment of infected nonunion after intramedullary nailing. J Orthop Trauma 2023;37(1):e1e6. doi:10.1097/BOT.0000000000002453.
- Reilly RM, Robertson T, O‘Toole RV, et al. Are antibiotic nails effective in the treatment of infected tibial fractures? Injury 2016;47(12):2809–2815. doi:10.1016/j.injury. Injury 2016.10.010. Epub 2016 Oct 17.
- Conway J, Mansour J, Kotze K, et al. Antibiotic cement-coated rods: an effective treatment for infected long bones and prosthetic joint nonunions. Bone Joint J. 2014;96–B(10):1349-54. doi:10.1302/ 0301-620X.96B10.33799.
MUDr. Martin Petráš
Klinika úrazové chirurgie,
LF MU a FN Brno
Jihlavská 20 62500 Brno
e-mail: Petras.Martin@fnbno.cz
Labels
Surgery Orthopaedics Trauma surgeryArticle was published in
Perspectives in Surgery
![Issue 5](https://www.prolekare.cz/media/cache/resolve/journal_issue/media/image_pdf/354685b651aa000d25531687ef1e6cf1.jpg)
2024 Issue 5
Most read in this issue
- Konzervativní terapie luxace akromioklavikulárního kloubu – Rockwood III: analýza souboru
- Quo vadis úrazová chirurgie v České republice
- Zlomeniny zadního kotníku jako součást složitých zlomenin hlezna: trendy v diagnostice a ošetřování na našem pracovišti
- Současná strategie léčby zlomenin proximálního humeru