JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Declarações
Acknowledgements
Materials
Referências
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicina

Revizyon artroplastisi roman tanılama: Sonication ve Multiplex Polimeraz zincir reaksiyonu

Published: December 03, 2017
doi:
10.3791/55147
, , , , , , ,
1Institute of Medical Microbiology, Immunology and Parasitology,University Hospital Bonn, 2Department of Orthopaedics and Trauma Surgery,University Hospital Bonn, 3Division of EU Cooperation/Microbiology,Paul-Ehrlich-Institute

Summary

Acı artroplasti ndaki fark teşhis tedavi başarı için çok önemlidir. Ortak aspirasyon preoperatively düzenli olarak gerçekleştirilir. Multiplex Polimeraz zincir reaksiyonu ortak aspiratı ve sonication sıvı hızlı patojen algılama bu örnekler için uygun bir araç tanımlanır.

Abstract

Ortopedik hastalarda, yabancı vücut ilişkili enfeksiyonlar, özellikle periprosthetic eklem enfeksiyonları (PJIs), artroplasti yıkıcı bir komplikasyonu vardır. Enfeksiyon karmaşık tedavi gerektirir, uzun süre hastanede ve nedenleri önemli maliyeti içinde neden olabilir. Birden çok cerrahi revizyonlar yaşam kalitesi olduğu gibi bu hastalarda, gerekli işlevi de bir kaybı olabilir.

Rutin ameliyat öncesi tanılama kan sınav için C – reaktif protein (CRP) ve diğer biyolojik, yanı sıra ortak aspiratı analizi hücre sayısı, farklılaşma ve kültür içerir. Histoloji ve Mikrobiyoloji için intraoperatif örnekler de standart bir prosedür vardır. Kaldırılan sonication, mikrobiyoloji, moleküler biyoloji teknikleri uygulanması ile birlikte implantlarda Mikrobiyolojik inceleme iki roman teknik PJI fark tanılama geliştirmek için şu anda istihdam temsil eder.

Burada bir kartuş tabanlı multiplex Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) sistemi kullanarak ortak aspiratı ve sonication sıvı, analiz step-wise prosedürü mevcut. Sonuçları PJI için geleneksel kültür ve fikir birliği kriterleri karşı eşleştirilmiştir. Doku biyopsisi, geleneksel Mikrobiyolojik kültürler ortak aspiratı ve sonication sıvı sırasıyla % 66,7, % 66,7 ve %88.9, duyarlılığını gösterdi ve özgüllüğü %82.3 %54.6 ve % 61.5, anılan sıraya göre. PCR tanılama sonication sıvı ve sırasıyla %50.0 ve % 55.6, duyarlılığını gösterdi eklem sıvısı ve her iki bir özgüllüğü %100,0. Kombine hem PCR tanılama % 66,7 bir duyarlılık ve özgüllük %100,0 vardı. Multiplex PCR bu nedenle ılımlı duyarlılık ama PJI teşhis yüksek özgüllük ile hızlı bir tanı aracı sunar.

Introduction

Acı arthroplasties ortopedik cerrahi tanı bir sorun vardır. Aseptik gevşeme sonra PJI implant başarısızlık çoğu ikinci nedeni ve yıkıcı bir komplikasyon artroplasti ameliyattan sonra sunuyor. PJI tedavi etmek zor ve teşhis etmek zor. Bir PJI olacak büyük olasılıkla sonucunda tekrarlayan enfeksiyon tanısında önemli morbidite, fonksiyon kaybı ve yaşam kalitesi kaybı ile özledim. Bu nedenle, enfeksiyon tedavi edici önlemler başlatılan önce acı protezi ile sunan tüm hastalarda ekarte.

Hasta Tarih, klinik muayene, kan sınav CRP ve beyaz küre sayısı, hem de Radyografi veya etkilenen eklem szintigraphy için temel tanılama1oluşturmaktadır. Preoperatif rutin de mümkün olan her yerde steril koşullar altında ortak bir aspirasyon içermelidir. Edinilen aspiratı daha fazla teşhis çok değerli bir malzemedir.

Hücre sayısı ve hücre farklılaşması ortak aspiratı içinde köklü deneyleri2olarak yanı sıra, protein biyolojik tespiti fark tanılama3,4,5‘ te yardımcı olabilir. Geleneksel Mikrobiyolojik kültür patojen algılama altın standart kalır. Gram pozitif ve gram-negatif bakteriler hem yapışık implant yüzeyler için neden biyofilmler, PJI önemli bir patojenik faktör vardır. Bu nedenle, 2007’de, patojen algılama izin vermek için kaldırılan implantlar üzerinde biyofilmler engellemeden yabancı vücut ilişkili enfeksiyonların ortopedik cerrahi, teşhis sonication prosedürü uygulanmıştır. Bakteri böylece dinlenme onların formundan etkin forma algılama kültüründe yapma, tekrar mümkün alınır. Kaldırılan implantlar sonication kültürler doku örnekleri (%78.5 %60.8 vs)6daha yüksek bir duyarlılık gösterdi.

Nükleik asit amplifikasyon test (NAT), PCR gibi son zamanlarda klinisyenler ve microbiologists PJI tanılamak için kapsamı taşındı. Ameliyat öncesi antibiyotik tedavisi alan özellikle hastalarda tanı PCR etken organizmalar7,8,9belirlenmesinde faydalıdır gösterildi. Son zamanlarda, implant ve doku enfeksiyonları (ITI) için özel olarak tasarlanmış yeni bir multiplex PCR sistemi, kullanılmaya başlandı. Bu kartuş tabanlı sistem patojenler tanımlanması için genomik işaretleri ve antibiyotik direnci işaretleri sunar. Uygulama yelpazesini arasında (protez eklem enfeksiyonları, cerrahi sitesi enfeksiyonlar, kardiyoloji ile ilgili enfeksiyonlar, kateter ilişkili enfeksiyonlar, Diyabetik ayak enfeksiyonları, derin cilt ve doku enfeksiyonları, implant enfeksiyonları, çok sayıda göstergeleridir ve yanık yara enfeksiyonları), ve örnek malzeme geniş bir panel-ebilmek var olmak kullanılmış için bu tekniği (sonication sıvı, sinovyal sıvı, temizleme bezi, doku, irin, Aspire edin/çıktı ve biyofilm)10,11,12.

Hız ile karşılaştırıldığında geleneksel Mikrobiyoloji, yordamın en büyük avantajdır: etken patojen saat içinde tanımlanabilir. Ayrıca, bu PCR sistemi geniş bir panel hedeflenen antibiyotik tedavisi inisiyasyon erken sağlayan gen kodlanmış direnç işaretlerinin algılar. PCR yardımı ile cerrahlar virüslü ve sigara-enfekte hastalarda tanı yordamı11çok erken bir aşamada birbirinden ayırt etmek mümkün olabilir. Burada, hızlı bir şekilde ortak aspiratı ve sonication sıvı PJI teşhis bu çoklu PCR gerçekleştirmek için iletişim kuralı mevcut.

Protocol

Bu çalışmada (046/09, rev 3) yerel Etik Komitesi tarafından kabul edildi. Aydınlatılmış onam ve veri gizlilik bildirimi dahil tüm hastalardan elde edilmiştir. 1. ortak aspirasyon Not: Yordam cerrahi bir tiyatro veya bir müdahale odası ile karşılaştırılabilir aseptik koşullar uygulanmalıdır. Yardım tarafından bir hemşire ya da doktor yardım yararlıdır ancak değil zorunlu değildir. Hasta muayene yatakta sırtüstü pozisyonda yerleştirin. Ortak ilgi giyim ücretsiz olduğundan emin olun. Yoğun veya uzun vücut saç elektrik makası kullanarak kısaltmak. Vücut saç bir ustura ile kaldırmaz. Kalça eklemi delinmiş ise hastanın yönde bir röntgen getirin. Diz delinmiş ise, dizden biraz bükük pozisyon13′ te duruyor öyle ki diz roll hastanın diz altında yer. Bir aracı tablo aşağıdaki steril ekipmanları ile hazırlamak: steril temizleme bezi, delikli steril kapak örtüsü, bir tek kullanımlık steril neşter, sivri cerrahi bıçak (tip #11) ve steril 10 mL şırınga steril kanül (20 gauge, 80 mm) ile. Alkollü cilt dezenfektan, kan toplama tüpler ve pediatrik kan kültür şişesi ayrı ayrı ayarlayın. Elbise bir cerrahi önlük, kukuleta ve maske ve steril eldiven takmışım. Hastanın cilt cilt dezenfektan ile delik sitesinde (örneğin üstün recessus14 için kalça diz ve anterolateral portal alanı) iyice yıkayın.Not: gerekli çekim hızı kullanılan dezenfektan için Mind (genellikle 90 diz, 120 s hip alkollü Dezenfektanlar için s). Delikli steril kapak örtüsü ponksiyon sitesiyle kapsar. Ponksiyon siteyi tanımlar.Not: diz için doğru 2 cm yukarıda üst kapağına kutup ve 2 cm lateral yan tarafı için bir sitedir. Kalça için anterior superior İliak omurga bulup caudally kadar üst symphysis doğrultusunda geçin. Hangi-ebilmek var olmak her zaman palpe15site femoral arter (yaklaşık 4 cm), yanal olduğundan emin olun. Ponksiyon sitesinde sivri neşter bıçak ile bir küçük bıçak kesi (3-4 mm geniş ve derin) deri yoluyla olun. Onlar yanlış negatifleri Mikrobiyolojik kültür, bakteriyostatik etkileri nedeniyle neden yerel anestezi geçerli değildir. Kanül şırınga radarı dekonta iliştirin. Bıçak kesi yoluyla kanül yerleştirin. Diz eklemi üstün tatil, dorsal ve medial, diz kapağı üst kutup altında teneffüs doğru 45 ° açıyla nişan al ve şırınga’nın piston çizerek eklem sıvısı iğne derinliğe, yaklaşık 5 cm. aspiratı ekleyin. Kalça eklemi delinme Fluoroskop rehberlik kullanın. Hemen bir 60 ° açıyla nişan ponksiyon yerinde iğne yerleştirin. Röntgen, iğne ucu protezi ensenden işaret emin olun. Eklem sıvısı elde kadar derinliğe kadar yaklaşık 8 cm (adipose hastalarda daha derin) kanül, süre alıyorum, ilerlemek. İğne pozisyonda iken alıyorum, protez yüzeyinin kazıma önlemek için tutmak.Not: İğne ucu protezi ile temas İntraartiküler konumlandırma sağlar. Genellikle, en fazla 5 mL sıvı bir Kalça eklemi emişli formu olabilir, bir diz eklemi daha–dan 10 mL verecektir. Kanül kaldırıldıktan sonra bıçak kesik bir steril yara pansuman uygulanır. Hematom oluşumu engellemek için hafif sıkıştırma ile bacak bir bandaj uygulanır. Toplanan ortak aspiratı örnek kapsayıcıların içine aktarın. Steril çalışma teknikleri boyunca olun. Pediatrik kan kültür şişeye emişli eklem sıvısı ile aşı için pediatrik kan kültür şişeye alkollü dezenfektan ile membran dezenfekte. Taze bir kanül şırınga koyun ve 1-3 mL emişli eklem sıvısı kan kültür şişesi enjekte. Nazik ajitasyon veya döndürme16ile karıştırın. Yerli ortak aspiratı numune hazırlanması için kanül şırıngadan çıkarın. Bir kan toplama tüp katkı olmadan açın ve 1 mL aspiratı, bu koleksiyon tüp içine enjekte. Eski yerine koymak ve PCR analysis kapağı tutturmak.Not: Gemi PCR analiz için gecikmeden Mikrobiyoloji lab için örnek. Aynı örnekten geleneksel Mikrobiyolojik aerobik ve anaerobik kültürler17kadar ayarlanabilir. Ortak aspiratı 1-4 mL EDTA içeren hücre sayısı ve farklılaşma2için bir kan toplama tüp içine aktarın. Gemi herhangi bir gecikme olmadan bir Biyokimya laboratuarı için örnek. 2. PCR tanılama Tüm üç cihazlar (lysator, belgili tanımlık çözümlemek ve malzemeler tablo bkz: kokpit;) yukarıya ve koşma doğru olduğundan emin olun. Çalışma bankta (PCR kartuş, bir ana mix tüp, örnek tüp ve örnek tüp kap, bir 0 – 200 µL micropipette ve steril pipet ipuçları) testi gerçekleştirmek için gerekli tüm malzemeleri belirledi. Ana mix tüp oda sıcaklığında bu ayarlayarak yordama başlamadan önce defrost. Tüm sarf malzemeleri (ana mix tüp, kartuş ve örnek tüp) zaten bir barkod ile prelabeled. Örnek tüp kapağını çıkarın. Toplanan örnek (ortak aspiratı, bkz: Bölüm 1; veya sonication sıvı, bkz: 4) 180 µL almak bir pipet ve transferi ile örnek içine tüp. Protein kinaz K ve tüm iş akışı kalite kontrolü için bir iç kontrol gen içeren örnek tüp kap ile örnek tüp kapatın. Kokpit açık çalışma bilgisayar yazılımı “yeni test” dokunarak sol alt köşedeki düğme. Hastanın verileri veya bir örnek kimliği dokunmatik ekran girin. Örnek seçmek için ilk açılır, sonra “ortopedi” olarak uygulama modu, “ITI-kartuş” seçim ve son olarak “synovial sıvı” veya “sonication sıvı” örnek türü olarak seçin. Başlat düğmesine basın. Örnek tüp altındaki barkod tarama. Örnek tüp lysator yerleştirin.Not: Lizis işlemi otomatik olarak başlatmak ve bitirmek için yaklaşık 30 dakika al. Lizis tamamlandığında geri sayım süreölçer lysator ekranda gösterir. Örnek lysator örnek tüpünden kilidini kokpit ekran üzerinde seçin. Lysator örnek tüpü çıkarması ve lysator’ın üst kapağı kapatın. Örnek tüp PCR kartuş örnek tüp yuvaya aktarın. Fetişlerin mastermix tüp PCR kartuş mastermix yuvasına takın. PCR kartuş mastermix ve örnek tüp ile tarama kokpit ekrandaki yönergeleri izleyin. PCR kartuş çözümleyicisinin belirtilen kartuş yuvasına takın. Ne zaman bitmiş, belgili tanımlık çözümlemek kartuş serbest bırakır.Not: PCR koşulları üretici tarafından önceden ve kullanıcı tarafından değiştirilemez. Daha fazla bilgi için üreticinin Uygulama Kılavuzu’na bakın. PCR işlemi otomatik olarak başlar ve yaklaşık 4 saat 10 dk. Kaldırmak ve kartuş atın. Kokpit dokunmatik ekran, “geçerli” test”sol alt köşede seçin, daha sonra test sonuçlarını görüntülemek için doğru örnek kimliğini seçin. Makinenin bellek, sonuçları kaydetmek ve yazdırabilir veya daha fazla başvuru için (USB götürmek yolu ile) verebilirsiniz.Not: patojen kimlik ve direnç işaretlere, gecikmeden cerrah tespiti gibi PCR, sonuç raporu. Bakteriyel ve fungal patojenlerin 114 deoksiribonükleik asit (DNA) hedefleri olan bir panel genellikle implant enfeksiyonları ve yumuşak doku enfeksiyonları, bulunan en yaygın antibiyotik direnci işaretleri ile birlikte analiz edilir. 3. cerrahi işlem: İntraoperatif örnek koleksiyonu Not: Gözden geçirme protezi cerrahisi uzman düzeyde beceri ve uzmanlık gerektirir; cerrahi işlemler hakkında kapsamlı bilgiler için lütfen cerrahın ders kitapları-18bakın. Cerrahi işlem tam ve ayrıntılı açıklaması, bu makalenin kapsamı dışındadır de olurdu. Burada örnek toplama ve öncesi analytics detaylarını üzerinde odaklanmıştır. Ameliyat sırasında elde edilen Mikrobiyolojik örnekleri sonuçlarını uzlaşmaya olarak değil bir tek atış antibiyotik profilaksisi, yönetim gözden geçirme artroplasti ameliyatta kaçınmaları. Bu uygulama tartışmalı19,20olsa bu kurala bağlı kalarak, önerilir. Varolan cerrahi yaklaşım ortak için mümkün olduğunda kullanın. Ek cerrahi yaklaşımlar yumuşak doku güvenliğini aşmasına ve yara oluşumu artırmak. Ek kapsül de maruz kadar doku incelemek. Arthrotomy gerçekleştirmek hazır şırınga ile çok daha fazla eklem sıvısı toplanan daha fazla analiz (adımları 1.7.1-1.7.3) belirtildiği gibi steril enjektör içine.Not: Hiçbir antiseptik lavaj sıvıları implant kaldırılır ve doku örnekleri alınan kadar kullanılmalıdır. Eklem implantları kaldırın. Hemen kaldırıldıktan sonra implant parçaları bir hava ve su geçirmez kapaklı steril bir plastik kaba aktarın.Not: Ders kitabı literatürde implant temizlenmesine yönelik ayrıntılı yönergeler bulunabilir (diz, örneğin: Wirtz vd., Bölüm 16,421; Kalça, örneğin: Claes vd., Bölüm 14.5.122). Belirli aletleri-ebilmek var olmak gerekli, üreticilerin yönergeleri tarafından belirtildiği gibi. İmplant kaldırma tekniği önemli ölçüde farklı implant türleri ve fiksasyon yöntemleri arasında değişir. Keskiler ve matkaplar, sürgülü bir çekiç ve bir evrensel intramedüller çivi Temizleme kümesi kümesi kemikli entegre implantlar23,24giderilmesinde yararlı. Steril keskin küret, forseps ve rongeur membran doku kemik implant arabiriminden kaldırmak için kullanın. Doku temsil edici bir örnek olarak numuneler Mikrobiyoloji ve histoloji için vidalı kapaklı, steril bir plastik kaba aktarın.Not: Bir rayba medüller kanal tüm yumuşak dokuların temizlemek için kullanılabilir. Ayrıca, sinovyal doku ve muayene için artiküler kapsül örnekleri almak ve onları steril kaplarda saklayın. Toplamda en az dört numuneler toplanan gerekir. Tüm örnekleri ve explanted parçaları Mikrobiyoloji lab anında gönderin.Not: O zaman antibiyotik verilebilir. Doğru antibiyotik seçimi çok önemlidir ve bireyselleştirilmiş karar25,26olması gerekir. Terapötik kavramları üzerinde cerrahlar ve microbiologists oluşan disiplinler arası bir panel tarafından önceden karar vermesi gerekir. Eski implant bölgesi debridman enkaz belirtileri gösterir herhangi bir doku kaldırarak tamamlamak (polietilen aşınma gibi metal veya çimento parçacıklar) ya da enfeksiyon ve nekroz (pürülan, avasküler, fibrin kaplı, membranöz veya “çamurlu” doku). Herhangi bir ölü ya da osteitic kemik kaldırın. Vidalar, teller, cerclages, kemik çimento enkaz veya -tekrar Emilebilen dikiş (Claes vd., Bölüm 14.5.322bakınız) gibi tüm yabancı malzeme çıkarmak. Bir yara dezenfektan 50 mL şırınga kullanarak seçim kullanarak cerrahi sitesi sulamak. Zil çözüm pulsed lavaj sistemi ile yeterli miktarda (en az 3 L) ile sulamak. Ayırıcı ortak27dengelemek gerekli olabilir. Yarayı tekrar Emilebilen derin dikiş antimikrobiyal kaplı kapsül veya Şerit (örgülü polyglactin dikiş, triclosan kaplı, USP 2) ve subkutan doku (örgülü polyglactin dikiş, triclosan kaplı, USP 0) için kullanarak kapatın. Deri kesintiye uğramış dikiş (monofilic polipropilen, USP 0 veya USP 2-0) sigara resorbing kullanarak kapatın. 4. sonication Not: kesinlikle aseptik çalışmaya dikkat edin. Bir sınıf II Biyogüvenlik Bank Laminer hava akımı ile daha da explanted malzeme işlemek için kullanın. Ameliyathane üzerinden explanted protez tutan plastik konteyner açın (bkz. Adım 3.2) Laminer hava akış çalışma tezgah altında ve explanted yabancı cisim kadar steril % 0,9 Sodyum Klorür çözüm kaplı en az % 80 (yaklaşık 500-800 mL) ekleyin. Plastik konteyner kapatın. İyice sallayın veya 30 s. Transfer plastik konteyner içine sonication banyo için yüksek yoğunluklu bir girdap Mikser kullanarak plastik konteyner kışkırtmak. Sıvı sonication banyoda kontrol.Not: Sonication banyo sıvı düzeyi içinde plastik konteyner ile aynı olmalıdır. Plastik kap su basmış olamaz ve gerekli eklemek veya sıvı sonication banyodan kaldırmak emin olun. Numune frekans 40 ± 2 kHz ve güç yoğunluğu 0.22 ± 0,04 W/cm2ile 5 min için solüsyon içeren temizleyicide. Sallamak ya da girdap numune iyice için 30 s.Not: Sonication kez 1-5 dk arasında biyofilmler, bakteriyel canlılığı28üzerinde herhangi bir etkisi olmadan çözülmesi için en iyisidir. Laminar akış tezgah içinde 50 mL sıvı sonication toplamak ve steril, sıkı kapalı tüp için transfer. Bir konsantre sonication sıvı oluşturmak için tüp 10 mL kalan hacmi bırakarak 4200 x g., 10 dk santrifüj kapasitesi, kalan süpernatant bir pipet ile atın. Pelet pipetting ve vortexing tarafından resuspend. Uygun kültür ortamı (örneğin kan agar, çikolata agar, Sabouraud agar, Schaedler’ın agar, sefaloridin Vankomisin agar veya thioglycolate suyu) 0.5 mL sıvı konsantre sonication her ile aşılamak. Pediatrik kan kültür şişeye 2 mL ile yukarıda açıklandığı gibi aşılamak (bkz. Adım 1.7.1). Konsantre sonication sıvı 1 mL PCR analiz için katkı olmadan bir kan toplama tüp içine aktarın. İnoculated kültür medya da kuluçka (35 ° C, % 5 CO2) aktarın. Kültürler için 14 gün kuluçkaya ve büyüme için her gün kontrol edin. 14 gün sonra hiçbir büyüme ve negatif olarak rapor kültürlerle atmak. Büyüme algılanırsa, standart kimlik teknikleri ve duyarlılık testi kullanılarak patojen kimlik taşımak. Sonuç cerrah gecikmeden rapor.Not: Burada, patojenler tanımlaması matris yardımlı lazer desorbtion/iyonlaşma kullanılarak gerçekleştirilmiştir – uçuş (MALDI-TOF) spektroskopisi, zaman. Antimikrobiyal duyarlılık test bir semiautomated analyzer29,30,31ile gerçekleştirildi.

Representative Results

Fikir birliği kurul, kas-iskelet enfeksiyon toplum (MSIs), tarafından tanımlanan bir PJI varlığı bir önemli ölçüt veya en az üç beş küçük ölçüt dışarı ne zaman yoktu kanıtlanmış olarak kabul edildi. Önemli ölçütleri bir fistül varlığı veya algılama bir patojenin iki ayrı Mikrobiyolojik örnekleri içerir. Küçük ölçüt içerir pozitif hücre sayısı (> 3000 lökosit/µL) veya pozitif hücre farklılaşması (> % 85 nötrofil granülosit) ortak aspiratı içinde olumlu CRP ve sedimentasyon hızı kan örnekleri, doku örneklerinde olumlu Histoloji veya Algılama işlemi, bir patojenin bir Mikrobiyolojik örnek19. Duyarlılık ve özgüllük nükleik asit amplifikasyon test (NAT), MSI’LERİNİ altın standart göre hesaplanır. Hasta detayları tespit, patojenleri de dahil olmak üzere, Tablo 1′ de verilmiştir. Kendi sonuçlar ılımlı bir duyarlılık PCR için tanılama sonication sıvı ve ortak aspiratı (.0 ve % 55.6) ama çok güçlü bir özgüllüğü % 10011gösterdi. Ne zaman PCR tanılama (Toplam n 62 testleri =) olumlu bir bulgu ortak aspiratı gösterdi (n = 31) veya sonication sıvı (n = 31), aynı patojen daha sonra bir geleneksel Mikrobiyolojik kültürler içinde tespit edildi. Farklı örnekler PCR (bkz. şekil 1) hiçbir yanlış pozitif gösterdi-enfeksiyon vakaları neden. PCR tanılama geleneksel Mikrobiyolojik kültür yöntemleri ile kanıtlanmış bazı patojenlerin algılamak başarısız oldu. 16 üzerinden 6 (.0) sonication sıvı örneklerini gerçek patojenler ve 13 üzerinden 5 (.0) patojenler ile ortak sıvı kültür PCR algılama tarafından cevapsız. Çoğunlukla, PCR tanılama Koagülaz-negatif stafilokoklar (8 dışarı-in 11) tespiti özledim. Her iki malzeme (eklem aspiratı ve sonication sıvısı, “PCR havuza alınmış”) kombine PCR tanılama 12 dışarı-in 18 enfeksiyon durumlarda doğru tespit (duyarlılık % 66,7, % 95 CI: .0 ,7 için bkz: Tablo 2). Şekil 1: NAT Özeti sonuç. Grafik toplu hasta numuneleri özetlenen sonuçları gösterilmektedir. Sağ taraftaki hasta sol tarafında PJI ölçütlerle eşleşen grup vermedi grup olmasıdır. Çubuklar nükleik asit güçlendirme yöntemleri gösterir. Yanlış pozitif ve yanlış negatifleri kırmızıyla toplamın yüzdesi olarak gösterilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız. Ortak Gözden geçirme nedeni Maçlar MSI’LERİNİ kriterler? Önceki antibiyotik tedavisi? Sıvı sonication kültür Ortak aspiratı kültür NAT sonication kültür NAT ortak aspiratı Kalça aseptik gevşeme Hayır Hayır Diz aseptik gevşeme Hayır Hayır Staphlococcusepidermidis Diz aseptik gevşeme Hayır Hayır Dermabacterhominis Diz aseptik gevşeme Hayır Hayır Diz aseptik gevşeme Hayır Hayır LeifsoniaAquatica Kalça aseptik gevşeme Hayır Hayır Diz aseptik gevşeme Hayır Hayır Diz istikrarsızlık Hayır Hayır Kalça Kronik luksasyonu Hayır Hayır Stafilokokhaemolyticus Diz aseptik gevşeme Hayır Hayır Kalça aseptik gevşeme Hayır Hayır Kalça aseptik gevşeme Hayır Hayır Staphlococcusepidermidis Diz istikrarsızlık Hayır Hayır Diz Akut enfeksiyon Evet Evet Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa Pseudomonasaeruginosa Diz Akut enfeksiyon Evet Hayır Escherichiacoli Escherichiacoli Escherichiacoli Kalça Kronik enfeksiyon Evet Hayır Corynebakteriumspp. Staphlococcusepidermidis Diz Akut enfeksiyon Evet Hayır Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus StafilokokAureus Diz Kronik enfeksiyon Evet Hayır Streptokokagalacticae Streptokokagalacticae Streptokokagalacticae Streptokokagalacticae Kalça Kronik enfeksiyon Evet Evet Staphylococcus aureus Diz Kronik enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Diz Kronik enfeksiyon Evet Evet Staphlococcuepidermidis Staphlococcusepidermidis Kalça Kronik enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Staphlococcusepidermidis Diz Kronik enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Koagülaz-negatifStafilokok Koagülaz-negatifStafilokok Kalça Kronik enfeksiyon Evet Hayır Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus Diz Akut enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Staphlococcusepidermidis Koagülaz-negatifStafilokok Koagülaz-negatifStafilokok Kalça Akut enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Koagülaz-negatifStafilokok Kalça Kronik enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Staphlococcusepidermidis Kalça Akut enfeksiyon Evet Hayır Staphlococcusepidermidis Koagülaz-negatifStafilokok Diz Kronik enfeksiyon Evet Hayır Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus StafilokokAureus Kalça Kronik enfeksiyon Evet Hayır Enterokokfaecialis Enterokokfaecialis Enterokokspp. Enterokokspp. Diz Kronik enfeksiyon Evet Evet Enterocuccusfaecalistir Enterocuccusfaecalistir Enterokokspp. Enterokokspp. Tablo 1: hasta ayrıntıları ve algılanan patojenler. Sekmeli sonuçlar hasta ayrıntıları gözden geçirme cerrahi, neden eşleştirme MSI’LERİNİ ölçütü dahil, ve geleneksel Mikrobiyoloji ve NAAT analiz algılanan patojenler. Ölçüt PCR solüsyon içeren temizleyicide PCR aspiratı Havuza alınan PCR P değeri 0.0036 0.0013 0,0001 Duyarlılık .0 .6 % 66,7 Özgüllük 0,0 0,0 0,0 Pozitif öngörü değeri 0,0 0,0 0,0 Negatif değeri .1 .9 ,4 Tablo 2: Mikrobiyolojik yöntemleri sonuçlarını. Sekmeli sonuçlar sonication sıvı, ortak aspiratı ve havuza alınan PCR tanılama PCR değerlendirilmesi. N sırasıyla 31 aspiratı ve sonication, numune = n = 62 havuza alınan PCR veriler için.

Discussion

Yabancı cisim enfeksiyondur ortopedik ortaya çıkan bir sorunu ve travma cerrahisi pahalı tedavi, uzun yatış ve etkilenen eklemlerin fonksiyonel eksikliği. Ayırıcı tanı meydan okuyor. Yabancı cisim tanılamak için güvenilir yöntemleri enfeksiyonlar ilgili ve birçok araştırmacılar ve klinisyenler dikkatini bu konuya daha kesin bulmak için çabalıyor veriyoruz. Bugüne kadar birçok farklı tanılama araçları olmak değerlendirildi ve tanı yolu32yılında uygulanan.

Sonication yordamı doku örnekleri6geleneksel kültürleri daha iyi hassasiyet gösteren çok değerli bir yöntemdir. Bizim çalışmada, sıvı sonication kültürler bir özgüllüğü %61.5 %88.9 bir hassasiyet var gösterdi. Doku örnekleri ve ortak boğulmadan geleneksel kültürler sırasıyla % 66,7 bir duyarlılık ve %82.3 %84.6, özgüllük ile vardı. Diğer araştırmacılar bu geleneksel Mikrobiyolojik yordamlar6,33,34,35için benzer sonuçlar gösterir. Bu kez sonication yordam örnekleri işlemede özel bakım alınmalıdır kirlenme için eğilimli olduğunu eleştirdi.

Doku örnekleri veya sıvı DNA bir etken patojen algılama olasılığı merak uyandırıcı. NAT içinde birkaç saat, zaman alan Mikrobiyolojik kültür yöntemleri ile karşılaştırıldığında sonuçlar hızlı bir işlemdir. Şüphesiz, NAT içinde patojenler hafiye iyi bir duyarlılığa sahiptir ama kirleticiler, böylece özgüllük36eksik algılama riskini tutun. PJI teşhis bu PCR tekniği büyük yarar özellikle antibiyotik tedavisi cerrahi yakın ya da daha uzun bir dönem7,8için alınan hastalarda belgelenmiştir. Çalışmalar NAT sonication sıvı daha fazla duyarlılık ve özgüllük37artabilir öneririz. Ne yazık ki, bu teknik laboratuar, onun zaman alıcı iş akışı nedeniyle rutin olarak kullanılamaz.

Genel olarak bazı sınırlamalar PCR tekniği vardır: NAT ile kalıcı ve kalıcı olmayan bakteriler, sonuçların yorumlanması zor yapım arasındaki hiçbir farklılaşma DNA algılar. Geniş menzilli PCR patojenler37arasında ayırt değil 16S ribozomal ribonükleik asit (16S rRNA), yalnızca algılar. Daha belirli sistemlere antibiyotik direnci gen kodlanmış işaretleri rutin olarak algılamaz. Hedeflenen bir antibiyotik tedavisi bu nedenle daha fazla duyarlılık test olmadan sınırlı olabilir.

Bu çalışmada uygulanan sistem bazı belirli bakteriler arasında ayırt ve gen kodlanmış direnç işaretleri tanımlayan bu sınırlamalar üstesinden gelir. Genel olarak, NAT deneyleri PJI7,8,9,38onaylamak için hızlı ve yararlı tamamlayıcı düşünülebilir.

Önceden ortak aspirasyon ve cerrahi plan gereklidir: örnek kapları steril ve hazır olmalı ve komut istemi örnek taşıma kullanılabilir olması gerekir. Cerrahlar onların microbiologists planlanan yordamlar ve ne kısa bir örnek malzeme bekliyoruz. Ne zaman gerçekleştirme ortak aspirasyon, kesinlikle steril koşullar, eklem iyatrojenik enfeksiyonu önlemek için sağlanması gerekir. Adipose hastalarda eklem ponksiyon zor olabilir ve floroskopik rehberlik yardımcı olabilir. Gözden geçirme protezi ameliyatı çok yüksek bir seviyede uzmanlık gerektirir ve sadece yetenekli bir cerrah tarafından gerçekleştirilmelidir. Explanted malzeme gerekenden daha fazla ameliyat odasına tutulmalıdır değil ama mikrobiyolog için en kısa zamanda gönderilecektir. Bir çok önemli bu protokol içinde olası bulaşma riskini parçasıdır. Sadece örnekleri toplama iken, aynı zamanda Mikrobiyoloji laboratuarında örnekleri işleme sırasında tüm personel dahil (ortopedik cerrah, hemşire, teknisyen, microbiologists) gerekir hızlı ve doğru iş ve yordamlar, uygun eğitim var.

Sonication ve NAT implantı ilişkili enfeksiyonlar teşhis değerli araçlardır. Bununla birlikte, sonuçlar her zaman dikkatle sorguya. Ortopedik Cerrahlar, microbiologists ve enfeksiyon hastalıkları uzmanları ve patolog bireyselleştirilmiş tedavi stratejisi üzerinde anlaşmaya bir yuvarlak masa tartışma sonuçlarını tartışmak öneririz.

Tanı bu tekniği uygulamak için PJI yolunu birkaç avantajları olabilir. Bu saat içinde bir sonuç ile hızlı bir kontrol var. Birkaç kodlanmış gen direnç işaretleri analiz nedeniyle, bir hedefe yönelik antibiyotik tedavi klinik seyir içinde çok erken bir aşamada yer alabilir. Bir yan etki olarak geniş menzilli antibiyotik gerçekten gereken yerlere endikasyonlar için kaydedilebilir. Diğer örnek türleri (örneğin doku örnekleri, temizleme bezi, Hematom, vb) bizim protokole göre soruşturma olmaktır. PCR kartuş kapalı bir sistem olduğu için hiçbir sorun giderme gerekli veya kullanıcı tarafında mümkün. Herhangi bir uyum Protokolü’nün üretici tarafından uygulanması gerekir. Ayrıntı yok daha yeni sürümleri tam değişiklikler üzerinde genel yapılır ancak değişiklikler yazılım ve donanım (kartuş) sistemi geliştirmek için üretici tarafından sürekli olarak yapılır.

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Curetis GmbH bu çalışmada destek için teşekkür etmek istiyorum.

Materials

sterile plastic container  Lock & Lock, Distributor ISI GmbH, Solingen, Germany EAN 8803733184403 Transport container for implants
Bactosonic 14.2  Bactosonic, Bandelin, Berlin, Germany 3290 "Sonication machine"
50ml Falcon tubes Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 352070 Centrifugation
PEDS medium blood culture flasks  Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 442194 culture medium
Columbia agar with 5% sheep blood Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 254071 culture medium
Mac Conkey agar Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 254078 culture medium
chocolate agar  Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 254089 culture medium
sabouraud agar  Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 254096 culture medium
thioglycolate bouillon  Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 221788 culture medium
Schaedler agar Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 254084 culture medium
kanamycin/vancomycin agar Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 254077 culture medium
Bactec FX blood culture system  Becton & Dickinson, Heidelberg, Germany 441386/441385 culture medium
Unyvero A50 Analyzer Curetis, Holzgerlingen, Germany 60001 PCR machine
Unyvero L4 Lysator Curetis, Holzgerlingen, Germany 60002 PCR machine
Unyvero C8 Cockpit Curetis, Holzgerlingen, Germany 60003 PCR machine
Unyvero M1 Masterix Tube Curetis, Holzgerlingen, Germany 10002 consumables PCR
Unyvero i60 ITI Cartridge Curetis, Holzgerlingen, Germany 10040 consumables PCR
Unyvero Sample Tube Cap Curetis, Holzgerlingen, Germany 10004 consumables PCR
Unyvero Sample Tube Curetis, Holzgerlingen, Germany 10003 consumables PCR
S-Monovette 2.7ml Sarstedt AG, Nümbrecht, Germany 05.1729.001  Transport container (aspirate)
scalpel typ 11 pfm medical, Cologne, Germany 200130011 scalpel for stab incision
PP Container 70mL 55x45mm Sarstedt AG, Nümbrecht, Germany 759,922,721 Transport container (tissue specimen)
Vicryl Plus Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany VCP247H surgical suture material
Prolene 0 Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany EH7920H surgical suture material
Prolene 2/0 Johnson&Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany EH7697H surgical suture material
Kodan  Tinktur forte farblos Schülke & Mayr GmbH, Norderstedt, Germany 104005 alcoholic skin disinfectant
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referências

  1. Wimmer, M. D., et al. Evaluation of an interdisciplinary therapy algorithm in patients with prosthetic joint infections. Int Orthop. 37 (11), 2271-2278 (2013).
  2. Trampuz, A., et al. Synovial fluid leukocyte count and differential for the diagnosis of prosthetic knee infection. Am J Med. 117 (8), 556-562 (2004).
  3. Randau, T. M., et al. Interleukin-6 in serum and in synovial fluid enhances the differentiation between periprosthetic joint infection and aseptic loosening. PLoS One. 9 (2), e89045 (2014).
  4. Deirmengian, C. A., Wongworawat, M. D. Editor’s spotlight/take 5: diagnosing periprosthetic joint infection: has the era of the biomarker arrived. Clin Orthop Relat Res. 472 (111), 3250-3253 (2014).
  5. Gollwitzer, H., et al. Antimicrobial peptides and proinflammatory cytokines in periprosthetic joint infection. J Bone Joint Surg Am. 95 (7), 644-651 (2013).
  6. Trampuz, A., et al. Sonication of removed hip and knee prostheses for diagnosis of infection. N Engl J Med. 357 (7), 654-663 (2007).
  7. Achermann, Y., Vogt, M., Leunig, M., Wust, J., Trampuz, A. Improved diagnosis of periprosthetic joint infection by multiplex PCR of sonication fluid from removed implants. J Clin Microbiol. 48 (40), 1208-1214 (2010).
  8. Portillo, M. E., et al. Multiplex PCR of sonication fluid accurately differentiates between prosthetic joint infection and aseptic failure. J Infect. 65 (6), 541-548 (2012).
  9. Qu, X., et al. PCR-based diagnosis of prosthetic joint infection. J Clin Microbiol. 51 (8), 2742-2746 (2013).
  10. Borde, J. P., et al. Diagnosis of prosthetic joint infections using UMD-Universal Kit and the automated multiplex-PCR Unyvero i60 ITI((R)) cartridge system: a pilot study. Infection. 43 (5), 551-560 (2015).
  11. Hischebeth, G. T., et al. Unyvero i60 implant and tissue infection (ITI) multiplex PCR system in diagnosing periprosthetic joint infection. J Microbiol Methods. 121, 27-32 (2016).
  12. Prieto-Borja, L., et al. Evaluation of a commercial multiplex PCR (Unyvero i60(R)) designed for the diagnosis of bone and joint infections using prosthetic-joint sonication. Enferm Infecc Microbiol Clin. , (2016).
  13. Bernau, A., Heeg, P. Intraarticular punctures and injections: indications–prevention of infection–technique–complications. Orthopade. 32 (6), 548-569 (2003).
  14. Courtney, P., Doherty, M. Joint aspiration and injection and synovial fluid analysis. Best Pract Res Clin Rheumatol. 27 (2), 137-169 (2013).
  15. Arnold, S., Meurer, A. Intra-articular punctures and injections. Orthopade. 42 (12), 1075-1086 (2013).
  16. Geller, J. A., et al. Prospective Comparison of Blood Culture Bottles and Conventional Swabs for Microbial Identification of Suspected Periprosthetic Joint Infection. J Arthroplasty. 31 (8), 1779-1783 (2016).
  17. Cross, M. C., et al. Utility of percutaneous joint aspiration and synovial biopsy in identifying culture-positive infected hip arthroplasty. Skeletal Radiol. 43 (2), 165-168 (2014).
  18. Berry, D. J. . Revision total hip and knee arthroplasty. , (2012).
  19. Parvizi, J., Gehrke, T. International Consensus Group on Periprosthetic Joint, I. Definition of periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 29 (7), 1331 (2014).
  20. Ghanem, E., et al. Perioperative antibiotics should not be withheld in proven cases of periprosthetic infection. Clin Orthop Relat Res. 461, 44-47 (2007).
  21. Wirtz, D. C. . AE-Manual der Endoprothetik – Knie. , (2011).
  22. Claes, L. K., Peter, , Perka, , Carsten, , Rudert, , Maximilian, . AE-Manual der Endoprothetik – Hüfte und Hüftrevision. , (2012).
  23. Herrmann, P., Thoele, P., Heppert, V. Infected knee prostheses. Part 2: chronic late infections. Oper Orthop Traumatol. 25 (3), 242-250 (2013).
  24. Zweymuller, K. A., Steindl, M., Melmer, T. Anterior windowing of the femur diaphysis for cement removal in revision surgery. Clin Orthop Relat Res. 441, 227-236 (2005).
  25. Osmon, D. R. Microbiology and Antimicrobial Challenges of Prosthetic Joint Infection. J Am Acad Orthop Surg. 25, 17-19 (2017).
  26. Renner, L., Perka, C., Trampuz, A., Renz, N. Treatment of periprosthetic infections. Chirurg. 87 (10), 831-838 (2016).
  27. Kuzyk, P. R., et al. Two-stage revision arthroplasty for management of chronic periprosthetic hip and knee infection: techniques, controversies, and outcomes. J Am Acad Orthop Surg. 22 (3), 153-164 (2014).
  28. Kobayashi, N., Bauer, T. W., Tuohy, M. J., Fujishiro, T., Procop, G. W. Brief ultrasonication improves detection of biofilm-formative bacteria around a metal implant. Clin Orthop Relat Res. 457, 210-213 (2007).
  29. Dubois, D., et al. Performances of the Vitek MS matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry system for rapid identification of bacteria in routine clinical microbiology. J Clin Microbiol. 50 (8), 2568-2576 (2012).
  30. Cherkaoui, A., et al. Comparison of two matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry methods with conventional phenotypic identification for routine identification of bacteria to the species level. J Clin Microbiol. 48 (4), 1169-1175 (2010).
  31. Barenfanger, J., Drake, C., Kacich, G. Clinical and financial benefits of rapid bacterial identification and antimicrobial susceptibility testing. J Clin Microbiol. 37 (5), 1415-1418 (1999).
  32. Tande, A. J., Patel, R. Prosthetic joint infection. Clin Microbiol Rev. 27 (2), 302-345 (2014).
  33. Portillo, M. E., et al. Advantages of sonication fluid culture for the diagnosis of prosthetic joint infection. J Infect. 69 (1), 35-41 (2014).
  34. Scorzolini, L., et al. Sonication technique improves microbiological diagnosis in patients treated with antibiotics before surgery for prosthetic joint infections. New Microbiol. 37, 321-328 (2014).
  35. Zhai, Z., et al. Meta-analysis of sonication fluid samples from prosthetic components for diagnosis of infection after total joint arthroplasty. J Clin Microbiol. 52 (5), 1730-1736 (2014).
  36. Panousis, K., et al. Poor predictive value of broad-range PCR for the detection of arthroplasty infection in 92 cases. Acta Orthop. 76 (3), 341-346 (2005).
  37. Rak, M., KavcIc, M., Trebse, R., Co, R. A. Detection of bacteria with molecular methods in prosthetic joint infection: sonication fluid better than periprosthetic tissue. Acta Orthop. 87 (4), 339-345 (2016).
  38. Li, Z., Yu, A. Diagnostic value of a PCR-based technique for prosthetic joint infection. J Clin Microbiol. 52 (6), 2281-2282 (2014).

Tags

Revision ArthroplastyImplant SonicationMultiplex Polymerase Chain ReactionPeri-prosthetic Joint InfectionJoint AspirationMicrobiological ResultsPathogen DetectionDifferential DiagnosticsJoint Fluid AspirationBlood Culture FlaskPCR AnalysisCell CountEDTA

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artigo
Hischebeth, G. T., Gravius, S., Buhr, J. K., Molitor, E., Wimmer, M. D., Hoerauf, A., Bekeredjian-Ding, I., Randau, T. M. Novel Diagnostics in Revision Arthroplasty: Implant Sonication and Multiplex Polymerase Chain Reaction. J. Vis. Exp. (130), e55147, doi:10.3791/55147 (2017).
Baixar citação
Reimpressões e Permissões

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image