Beberapa aspek perkembangan komplikasi infeksi pada artroplasti

Operasi penggantian pinggul telah mengambil tempat terdepan dalam perawatan bedah untuk bentuk patologi sendi pinggul yang parah. Operasi ini menghilangkan atau secara signifikan mengurangi rasa sakit, mengembalikan gerakan sendi, memberikan dukungan untuk anggota tubuh, meningkatkan gaya berjalan dan, sebagai hasilnya, secara signifikan meningkatkan kualitas hidup pasien. Namun bukan rahasia lagi bahwa setiap perawatan bedah juga dapat memiliki sejumlah komplikasi, salah satunya adalah infeksi. Menurut literatur, pusat ortopedi yang melakukan operasi penggantian sendi besar dan melakukan setidaknya 100 operasi per tahun dapat memiliki tingkat komplikasi infeksi 17% pada tahun pertama, tingkat ini menurun sebesar 5% pada tahun kedua, sebesar 3% pada tahun ketiga dan dapat mencapai rata-rata 4%.

Masalah komplikasi infeksi dalam endoprostetik sendi besar menjadi semakin mendesak setiap hari, meskipun penggunaan profilaksis antibiotik dan metode antisepsis bedah modern telah aktif. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan jumlah institusi yang melakukan artroplasti, kesulitan mengidentifikasi patogen, kompleksitas perawatan, dan tingkat keparahan konsekuensinya. Semua ini pada akhirnya mengarah pada penurunan hasil intervensi, peningkatan biaya dan persyaratan rehabilitasi pascaoperasi pasien.

Masalah ini juga disebabkan oleh kondisi umum, terutama pasien lanjut usia, yang mana tubuh mengalami kesulitan dalam melawan infeksi. Kondisi imunosupresif disebabkan oleh defisiensi imun sekunder yang ditimbulkan setelah intervensi bedah jangka panjang yang sangat traumatis dan masuknya produk perusak jaringan ke dalam darah, serta fitur sistem imun yang berkaitan dengan usia pada pasien lanjut usia.

Peningkatan jumlah artroplasti bersama dengan potensi rehabilitasi yang tinggi disertai dengan peningkatan kasus infeksi mendalam di area intervensi bedah, yang menurut penulis dalam dan luar negeri, berkisar antara 0,3% hingga 1% pada intervensi primer, dan hingga 40% atau lebih pada revisi. Penanganan komplikasi infeksi tersebut merupakan proses panjang yang memerlukan penggunaan obat-obatan dan bahan yang mahal. Dulu, implantasi endoprostesis di area yang terkena infeksi dianggap sama sekali tidak dapat diterima. Namun, perkembangan pemahaman tentang patofisiologi infeksi yang terkait dengan implan, serta kemajuan dalam teknik bedah, memungkinkan endoprostesis yang berhasil bahkan dalam kondisi ini.

Sebagian besar ahli bedah setuju bahwa pelepasan komponen endoprostesis dan perawatan bedah luka secara hati-hati merupakan tahap awal yang penting dalam perawatan pasien. Akan tetapi, masih belum ada konsensus mengenai metode yang dapat memulihkan kondisi fungsional sendi tanpa rasa sakit dan dengan risiko infeksi berulang yang minimal.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Tahapan pembentukan biofilm

Tahap 1. Penempelan reversibel ke permukaan. Paling sering, mikroorganisme ada sebagai massa yang mengambang bebas atau koloni tunggal (misalnya, planktonik). Namun, dalam kondisi normal, sebagian besar mikroorganisme cenderung menempel ke permukaan dan, akhirnya, membentuk biofilm.

Tahap 2. Adhesi permanen pada permukaan. Saat bakteri berkembang biak, mereka melekat lebih kuat pada permukaan, berdiferensiasi, dan bertukar gen, yang memastikan kelangsungan hidup mereka.

Langkah 3: Pembentukan matriks/biofilm pelindung lendir. Setelah melekat dengan kuat, bakteri mulai membentuk eksopolisakarida yang mengelilingi matriks yang dikenal sebagai zat polimer ekstraseluler. Ini adalah matriks EPS. Koloni kecil bakteri kemudian membentuk biofilm awal. Komposisi matriks EPS bervariasi tergantung pada mikroorganisme spesifik yang ada, tetapi umumnya meliputi polisakarida, protein, glikolipid, dan DNA bakteri. Berbagai protein dan enzim membantu biofilm melekat lebih kuat pada dasar luka. Biofilm yang terbentuk sepenuhnya (matang) terus-menerus melepaskan bakteri planktonik, mikrokoloni, dan fragmen, yang dapat menyebar dan melekat pada bagian lain dari dasar luka atau permukaan luka lainnya untuk membentuk koloni biofilm baru.

Seberapa cepat biofilm terbentuk?

Studi laboratorium eksperimental telah menunjukkan bahwa bakteri planktonik, seperti stafilokokus, streptokokus, pseudomonas, dan E. coli, biasanya:

1. bergabung satu sama lain dalam beberapa menit;
2. membentuk mikrokoloni yang melekat kuat dalam waktu 2-4 jam;
3. menghasilkan polisakarida ekstraseluler dan menjadi jauh lebih toleran terhadap biosida, seperti antibiotik, antiseptik, dan disinfektan, dalam waktu 6-12 jam;
4. terlibat dalam koloni biofilm penuh, yang sangat tahan terhadap biosida dan kehilangan bakteri planktonik dalam waktu 2-4 hari tergantung pada jenis bakteri dan kondisi pertumbuhan;
5. cepat pulih dari kerusakan mekanis dan membentuk kembali biofilm matang dalam waktu 24 jam. Fakta-fakta ini menunjukkan bahwa beberapa pembersihan luka berturut-turut dapat memberikan waktu yang singkat, misalnya, kurang dari 24 jam, di mana pengobatan antimikroba paling efektif terhadap mikroorganisme planktonik dan sel patogen intra-biofilm dalam luka.

Dapatkah Anda melihat biofilm mikroba?

Biofilm merupakan struktur mikroskopis. Akan tetapi, dalam beberapa situasi, jika dibiarkan tumbuh tanpa kendali dalam jangka waktu yang lama, biofilm akan menjadi sangat padat sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Misalnya, plak gigi dapat terkumpul dan terlihat jelas dalam sehari. Beberapa bakteri dalam fenotipe tersebut menghasilkan pigmen yang dapat memudahkan deteksi visual seluruh biofilm. Misalnya, P. aeruginosa, yang berada dalam fenotipe biofilm, menghasilkan molekul piosianin hijau dalam sistem "penginderaan kuorum". Akan tetapi, bahkan dalam kasus ini, pewarnaan hijau pada luka tidak selalu menunjukkan adanya biofilm yang dibentuk oleh Pseudomonas sp.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Dapatkah biofilm ditemukan pada keropeng?

Eschar digambarkan sebagai lapisan dasar luka yang tebal, berwarna kuning, dan relatif gelap, sedangkan biofilm yang ditemukan pada luka tampak lebih seperti agar-agar dan lebih terang. Namun, mungkin ada hubungan antara biofilm dan eschar. Biofilm merangsang peradangan, yang meningkatkan permeabilitas pembuluh darah, pembentukan eksudat luka, dan pembentukan eschar fibrin. Dengan demikian, keberadaan eschar dapat menunjukkan keberadaan biofilm pada luka. Namun, hubungan antara eschar dan biofilm pada luka kronis perlu dipelajari lebih saksama.

Saat ini, metode yang paling dapat diandalkan untuk mengonfirmasi keberadaan biofilm mikroba adalah mikroskopi khusus, seperti mikroskopi pemindaian laser konfokal.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Klasifikasi

Penggunaan klasifikasi yang efektif penting untuk memilih metode pengobatan yang rasional dan membandingkan hasilnya. Meskipun ada berbagai sistem klasifikasi yang diusulkan, tidak ada satu pun sistem yang diterima secara internasional untuk menegakkan diagnosis dan pengobatan infeksi paraendoprostetik selanjutnya, yaitu pengobatan komplikasi infeksi setelah endoprostetik tidak terstandarisasi.

Klasifikasi infeksi dalam yang paling umum setelah artroplasti panggul total adalah oleh MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Kriteria klasifikasi utama adalah waktu manifestasi infeksi (interval waktu antara operasi dan manifestasi pertama dari proses infeksi). Berdasarkan kriteria ini, penulis mengusulkan tiga tipe klinis utama infeksi dalam. Pada tahun 1996, DT Tsukayama et al. melengkapi klasifikasi ini dengan tipe IV, yang didefinisikan sebagai kultur intraoperatif positif. Jenis infeksi paraendoprostetik ini berarti kolonisasi bakteri asimtomatik pada permukaan endoprostesis, yang memanifestasikan dirinya dalam bentuk kultur intraoperatif positif dari dua atau lebih sampel dengan isolasi patogen yang sama. Kultur positif dari 2-5 sampel intraoperatif. Bergantung pada jenis infeksi, penulis merekomendasikan strategi pengobatan tertentu.

Klasifikasi infeksi dalam setelah artroplasti panggul total (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Infeksi pasca operasi akut - dalam bulan pertama
2. Infeksi kronis lanjut - mulai dari satu bulan
3. Infeksi hematogen akut - hingga satu tahun
4. Kultur intraoperatif positif - setelah satu tahun atau lebih

Dengan demikian, pada infeksi tipe I, revisi dengan nekrektomi, penggantian lapisan polietilen dan pengawetan komponen endoprostesis yang tersisa dianggap dapat dibenarkan. Pada infeksi tipe II, selama revisi dengan nekrektomi wajib, pengangkatan endoprostesis diperlukan, dan pada pasien dengan infeksi paraendoprostesis tipe III, upaya untuk mengawetkan endoprostesis dimungkinkan. Sebaliknya, ketika mendiagnosis kultur intraoperatif positif, pengobatan dapat berupa terapi antibiotik parenteral konservatif-supresif selama enam minggu.
Ciri-ciri patogenesis infeksi paraendoprostesis.

Infeksi paraendoprostetik merupakan kasus khusus infeksi terkait implan dan, terlepas dari rute penetrasi patogen, waktu perkembangan, dan tingkat keparahan manifestasi klinis, bersifat khusus untuk endoprostetik. Dalam kasus ini, peran utama dalam perkembangan proses infeksi diberikan kepada mikroorganisme, kemampuannya untuk menjajah permukaan biogenik dan abiogenik.

Mikroorganisme dapat hidup dalam beberapa keadaan fenotipe: melekat - bentuk biofilm bakteri (biofilm), hidup bebas - bentuk planktonik (dalam larutan dalam keadaan tersuspensi), laten - spora. Dasar patogenisitas mikroba yang menyebabkan infeksi paraendoprostetik adalah kemampuannya untuk membentuk biofilm khusus (biofilm) pada permukaan implan. Memahami fakta ini sangat penting untuk menentukan taktik perawatan yang rasional.

Kolonisasi bakteri pada implan dapat dilakukan melalui dua mekanisme alternatif. Melalui interaksi langsung non-spesifik antara bakteri dan permukaan buatan yang tidak dilapisi protein inang akibat gaya medan elektrostatik, gaya tegangan permukaan, gaya Vander-Wils, hidrofobisitas, dan ikatan hidrogen (mekanisme pertama). Telah ditunjukkan bahwa terdapat adhesi selektif mikroba pada implan tergantung pada bahan pembuatnya. Adhesi strain St. epidermidis terjadi lebih baik pada bagian polimer endoprostesis, dan strain St. aureus - pada bagian logam.

Pada mekanisme kedua, bahan dari mana implan dibuat dilapisi dengan protein "inang", yang bertindak sebagai reseptor dan ligan yang mengikat benda asing dan mikroorganisme bersama-sama. Perlu dicatat bahwa semua implan mengalami apa yang disebut perubahan fisiologis, yang mengakibatkan implan dilapisi hampir seketika dengan protein plasma, terutama albumin.

[ 15 ], [ 16 ]

Bagaimana biofilm mengganggu proses penyembuhan luka?

Selama pelepasan permukaan luka dari biofilm, biofilm tersebut merangsang respons peradangan kronis. Reaksi ini mengakibatkan munculnya sejumlah besar neutrofil dan makrofag di sekitar biofilm. Sel-sel inflamasi ini menghasilkan sejumlah besar oksidan dan protease reaktif (metaloproteinase matriks dan elastase). Protease membantu mengganggu perlekatan biofilm ke jaringan, membuangnya dari luka. Namun, oksidan dan protease reaktif ini juga menghancurkan jaringan, protein, dan sel imun yang sehat dan sedang dalam proses penyembuhan, yang mengganggu kualitas perawatan.

Respons peradangan kronis tidak selalu mengarah pada penghilangan biofilm yang berhasil, dan telah dihipotesiskan bahwa respons semacam itu “bermanfaat” bagi biofilm. Dengan menginduksi respons peradangan yang tidak efektif, biofilm melindungi mikroorganisme yang membentuknya dan meningkatkan produksi eksudat, yang pada gilirannya merupakan sumber nutrisi dan sarana untuk mempertahankan biofilm.

Apakah ada kondisi yang mendorong terbentuknya biofilm pada luka?

Tidak diketahui apakah ada kondisi yang mendukung pembentukan biofilm pada luka. Namun, kondisi mendasar yang melemahkan sistem imun atau mengurangi efek antibiotik dapat mendukung perkembangan biofilm pada luka (misalnya, iskemia atau nekrosis jaringan, gizi buruk).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Apa prinsip pengelolaan biofilm?

Meskipun ada kemungkinan besar luka mengandung biofilm, tidak ada perawatan satu langkah. Strategi kombinasi yang menggunakan elemen persiapan dasar luka untuk menghilangkan massa biofilm dan mencegah pembentukan kembali biofilm mungkin merupakan strategi yang optimal. Pendekatan ini terkadang disebut sebagai "perawatan luka berbasis biofilm".

Bagaimana saya mengetahui apakah biofilm telah hilang?

Kurangnya gejala yang jelas dan metode laboratorium yang mapan untuk mengidentifikasi komunitas mikroba membuat sulit untuk menentukan saat luka bebas dari biofilm. Yang paling indikatif adalah penyembuhan luka progresif, yang ditandai dengan penurunan sekresi eksudat dan pengelupasan eschar. Sampai pedoman definitif dikembangkan, dokter harus membuat keputusan tentang cara merawat luka yang terkena biofilm berdasarkan kasus per kasus. Misalnya, ketika perawatan berhasil, mungkin perlu mengubah metode atau frekuensi perawatan luka atau mempertimbangkan kebutuhan antimikroba topikal. Tindakan tambahan untuk merangsang penyembuhan luka harus dipertimbangkan dalam konteks status kesehatan pasien dan harus ditujukan untuk mendukung sistem kekebalan tubuh. Dengan demikian, biofilm memengaruhi perjalanan penyakit inflamasi kronis, dan data terkini menunjukkan bahwa biofilm juga memainkan peran penting dalam mengganggu proses penyembuhan luka kronis. Biofilm memiliki tingkat toleransi yang tinggi terhadap antibodi, antibiotik, antiseptik, desinfektan, dan fagosit. Perawatan saat ini untuk luka dengan biofilm meliputi pembersihan luka rutin yang wajib dikombinasikan dengan penggunaan pembalut luka dan agen antimikroba untuk mencegah infeksi ulang pada luka dan menghambat pembentukan kembali biofilm.

Ketika mempertimbangkan etiopatogenesis infeksi luka, perlu diperhatikan bahwa setiap fokus infeksi lokal harus dianggap sebagai biocenosis patologis dari sudut pandang mikrobiologis. Ini berarti bahwa setiap mikrobiota yang terletak di fokus tertentu mampu berpartisipasi aktif dalam proses infeksi hanya sejauh ia menemukan kondisi optimal untuk keberadaan dan manifestasi semua fungsi vegetatif, termasuk realisasi maksimum patogenisitasnya bagi organisme inang. Pengakuan posisi ini, pada gilirannya, berfungsi sebagai dasar untuk kesimpulan selanjutnya. Jika patogenisitas awal patogen cukup tinggi, dan mekanisme alami pertahanan anti-infeksi inang tidak mencukupi atau dilemahkan oleh beberapa proses patologis latar belakang, maka pembentukan biotop patologis dapat menjadi konsekuensi dari perkembangan bertahap dari proses infeksi itu sendiri.

Calon Ilmu Kedokteran Garifullov Gamil Gakilievich. Beberapa aspek perkembangan komplikasi infeksi selama artroplasti // Kedokteran Praktis. 8 (64) Desember 2012 / Volume 1