Protez Enfeksiyonlarının Mikrobiyolojisi

Koç Üniversitesi
Tıp Fakültesi
Protez Enfeksiyonlarının
Mikrobiyolojisi
Doç. Dr. Füsun CAN
2009
Kalça Protezi
Canada
France
Sweden
Diz Protezi
Switzerland
OECD (25)
Denmark
Israel
Switzerland
United States
OECD (21)
Per 100 000 population
Per 100 000 population
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
0
0
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
• İnsidans: %1.5-2
• Diz: %2, Kalça ve Omuz: %1
• Mortalite:% 2.7-18
http://www.oecd-ilibrary.org/sites/health_glance-2011en/04/07/index.html?itemId=/content/chapter/health_glance-2011-35-en
2009
Diz Protezi
212,5
212,5
200,0
187,5
178,0
168,0
167,7
160,2
157,9
143,3
140,9
131,6
126,8
124,3
118,8
118,4
111,1
102,3
101,8
99,8
97,8
93,0
75,1
61,7
46,7
45,2
41,8
5,1
3,4
0
100
200
Per 100 000 population
300
http://www.oecdilibrary.org/sites/health_glance2011en/04/07/index.html?itemId=/co
ntent/chapter/health_glance-
Kalça Protezi
240,0
237,8
235,7
232,0
223,8
221,6
214,0
213,1
193,7
193,6
188,2
183,9
172,6
166,4
154,3
153,6
150,0
148,5
139,8
122,5
117,1
99,4
92,6
87,8
87,6
78,1
51,4
43,5
18,7
16,9
7,5
0
100
200
Per 100 000 population
295,7
286,7
300
http://www.oecdilibrary.org/sites/health_gl
ance-2011en/04/07/index.html?itemI
d=/content/chapter/health
_glance-2011-35-en
Protez Enfeksiyonlarının Sınıflandırılması
Tip
Tanım
1
Erken
2
Geç (kronik)
3
Hematojen
Zaman
Tedavi
1. ay
Debridman
Kronik seyir
Geç, Akut
Protezin değişimi
Debridman
Tsukayama DT, et al: JBJS 78A: 512, 1996
Protez Enfeksiyonları
nda Cerrahi Yaklaşı
m
Semptomlarin süresi<3 hafta
veya
Protezin suresi>30 gün
EVET
HAYIR
Protez İyi sabitlenmiş
Sinüs yok
Oral antibiyotiklere duyarlı
EVET
HAYIR
Debridman
Protez replasmanı
Osmon D.R, et al. CID 2013:56
Protez Enfeksiyonları
nı
n Patogenezi
Microorganizma
Biyofilm yapımı
Yü
zey
eB
ağ
lan
ma
Vi
İm rüla
m ns
un Sis
te
m
Konak
Inflamatuar Yanıt
Protez
Yüzey Özellikleri
Biyolojik Uyum
Infections associated with orthopedic implants.
Trampuz, Andrej; Widmer, Andreasö, Current Opinion in Infectious Diseases. 19(4):349-356,
August 2006.
Biyofilm Gelişim Mekanizması
Biyofilm İlişkili Enfeksiyonlarda İmmun Yanı
t
Protez Enfeksiyonları
nı
n Biyofilm Ile Ilişkisi ve Klinik
Yansı
ması
Özellik
Patoloji
Yavaş üreme
Antibiyotik direnci
Polisakkarit
matriks
Besin dağı
lı
mıve
haberleşme artı
şı
Yüzeye
bağlanma
Synovial sı
vı
daki
bakteri az
Bakteriler arası
Quarrum sensing
haberleşme
Klinik Yansı
ması
Uzamı
ş antibiyotik
kullanı
mı
Rifampisin ile
kombine uzamı
ş
antibiyotik kullanı
mı
Doku örneği gerekli
Direncin genetik
yayı
lı
mı
, kombine
antibiyotik
kullanı
lması
Risk Faktörleri
• Romatoid Artrit
• Perioperatif ve post non artikuler
infeksiyonlar
• Eklemdeki önceden geçirilmeş
enfeksiyonlar
• Eklemde önceden geçirilmiş cerrahi
• Cerrahinin uzaması
• BMI artmı
ş olması
• Postoeratif kanama
• İleri yaş
• Diabet
Protez Enfeksiyonları
nı
n En Sı
k Etkenleri
Gram pozitif kok
%65
Koagulaz negatif stafilokoklar
Staphylococcus aureus
Streptococcus species
Enterococcus species
Aerobik Gram negatif basil
%6
Enterobacterı
aceae
Pseudomonas aeruginosa
Anaerobik bakteriler
%4
Propionibacterium species
Peptostreptococcus species
Polimikrobiyal
%20
Kültür negatif
%7
Mantar
%1
Nadir Görülen Etkenler
Actınomyces israeli
Sporothrix schenki
Brucella species
Bacteroides species
Campylobacter species
Francisella tularensis
Cryptococcus neoformans
Echinococcus species
Candida species
Capnocytophaga canimorsus
Chlamydophila pneumoniae
Clostridium species
Erysipelothrix rhusiopathiae
Corynebacterium species
Aspergillus fumigatus
Arcanobacterium bernardie
Mycobacterium abscessus, avium
complex,chelonae, farcinogenes,
fortuitum, kansasii
Listeria monocytogenes
Staphylococcus aureus Small Colony Variants in Prosthetic Joint Infection
Small colony variant (A) and normal-phenotype Staphylococcus aureus (B) isolated from
patient 1 on Columbia blood agar.
Sendi P et al. Clin Infect Dis. 2006;43:961-967
© 2006 by the Infectious Diseases Society of America
Transmission electron micrography of a sample obtained from the hip joint capsule of patient
5 revealing 3 fibroblasts surrounded by collagen fibers (A).
Sendi P et al. Clin Infect Dis. 2006;43:961-967
Protez İnfeksiyonları
nda Tanı
Krİterleri
En az 1 pozitiflik;
• Protez çevresi dokularda akut
inflamasyon
• Protez ile bağlantı
lısinüs kanalı
• Eklemde pürülan akı
ntı
• Synovial sı
vıve intraoperatif eklem
doku kültürlerinin en az ikisinde aynı
mikroorganizmanı
n izole edilmesi
Osmon D.R, et al. CID 2013:56
Enfeksiyonları
n Tanı
sı
Akut ve Kronik Enfeksiyon
• ESR / CRP / IL-6 / Prokasitonin, TNF-alfa
• Synovial sıvıda lökosit
• Kültür ve AST
• Polimeraz zincir reaksiyon testleri
• Görüntüleme teknikleri
Konvansiyonel Kültür
• Tanı
da Altı
n Standart
• Daha önce antibiyitik
kullanı
mı
ndan etkileniyor (14 gün)
• Tedavi için gerekli
– Etkenin tiplendirilmesi
– AST
Kültür Negatif Enfeksiyon
• 897 Protez enfeksiyonu
• 60 (%7) Kültür (-)
• Antimikrobiyal tedavi 32/60
(%53)
• 5-yı
l protez ömrü % 94
•
%71i debridman ile tedavi
Berbari EF, et al Clin Infect Dis 45:1113, 2007
• Vaka Kontrol Çalı
şması
• 135 KN/135 KP
• Daha önce Antimikrobiyal
kullanı
mıKN 89/KP 34
• 5 yı
l sonra protez sorunu
KN %66/ KP %61
• Protez debridmanı
KN%79/KP %51
Malekzadeh D, et al..Clin Orthop Relat Res.
2010;468(8):2039-40
Kültür Negatifliği Nedenleri
%7-30 Yalancı Negatiflik
• 14 gün içinde antibiyotik kullanımı
• Protezin antimikrobiyal ile kaplanmış
olması
• Transporta bağlı sorunlar
• Uygun olmayan ekim teknikleri
• Biyofilme bağlı inhibisyon
Corvec S, Int J Artif Organs. 2012 35(10):923-34.
Uygun Örnek
• Perkutanöz eklem aspirasyon sı
vı
sı
• Perkutanöz eklem biyopsi örneği (3-6)
• Intraoperatif biyopsi örneği (3-6)
• Swab uygun değil
Osmon D.R, et al. CID 2013:56
Örneklerin İşlenmesi
• Synovial sıvı
• Doku örnekleri
– Cam boncuk ile parçalama (Beadmill processing)
• Biyofilm tabakasının parçalanması
– Ultrasonifikasyon
– Kazıma
– Sürüntü
• Konsantrasyon
Cam Boncuk ile Homojenizasyon
• 95 rev TKP/TDP
– 495 örnek
– Cam boncuk
– Konvansiyonel kültür
İzolasyon %83.7
Kontaminasyon %8.7
Diger yöntemler:
İzolasyon oranı %60.7-64.9-83.6
Kontaminasyon %12.9-10.8-22.9
Roux AL, et al 17-3:447-450,2011
Protez Biyofilm Tabakasının
Ultrasonifikasyonu
Konsantrasyon
Micro-Organism Biofilm Disruption
Tissue
Sonicate
Protez Biyofilm Sonikasyonu
•
Prospektif çalşma 331 rev TKP/TDP
252 aseptik; 79 infekte
14/79 (%18) sonikasyon (+)/ Kultur (-)
Kultur
Sonikasyon+kultur
Spesifite
%99.2
%98.8
Sensitivite
%60.8
%78.5
p<0.001
%45
%75
p<0.001
Sensitivite <14g Ab
Trapeze A, et al New Engl J Med 16:1654, 2007
Figure 2. Effect of Preoperative Antimicrobial Therapy on Culture Sensitivity in Patients with
Prosthetic-Joint Infection.
Trapeze A, et al New Engl J Med 16:1654, 2007
Aerobik ve Anaerobik Sonikasyon Sı
vı
sıKültürlerinde
Üreyen Mikroorganizmalar
Trapeze A, et al New Engl J Med 16:1654, 2007
Portillo M.E , et al. JCM 2013:51:595-594
Sı
nı
r Deger???
Effect of previous antimicrobial therapy on sensitivity of sonication and vortexing fluid
cultures, using cutoffs of ≥50 CFU/ml (A) and ≥1 CFU/ml (B), or stratified according to
patients with acute PJI (C) and chronic PJI (D) using a cutoff of ≥50 CFU/ml.
Portillo M.E , et al. JCM 2013:51:595-594
Protez Enfeksiyonlarinin Tanı
sı
nda Önerilen Agoritma
Enfeksiyon ?
Direkt grafi
Eritrosit Sedimantasyon hı
zıve CRP
ölçümü
Kan Kültürü*
Artrosentez
Hücre sayı
mı
Gram boyama
Aerobik ve anaerobik
kültür
İntraoperatif Kültür
Histopatoloji
3-6 biyopsi örneği veya protez
Sonikasyon
Negatif
Negatif
Matthews P C et al. BMJ 2009;338:bmj.b1773
Bakteriyolojik Kültür
• Kanlıagar
• Çikolata agar
• Anaerob kanlıagar
• Broth ve/veya
5 gün
14 gün
• Otomatize kan kültürü sistemi
5 gün
Protez Enfeksiyonlarının Tanısında Yenilikler:
Sonikasyon sıvısında multiplex PCR
P < 0.01
100
Sensitivite %
SN
75
KL
50
25
0
Tüm
vakalar
All Cases
Withkullanan
Abx
Ab
Toplam 37 vaka
Achermann Y, et al J Clin Microbiol 48:1208, 2010
Protez Enfeksiyonları
nı
n Tanı
sı
nda PCR Testi
Synovial sıvı
Doku
• Spesifite %84
• Sensitivite %89
• Spesifite %95
• Sensitivite %81
Doku+Sonikasyo
n
• Spesifite %81
• Sensitivite %96
Genel
• Spesifite %86
• Sensitivite %94
Qu X , et al J Clin Microbiol 51:2742, 2013
Forest plots of subgroup analyses of sensitivity and specificity.
Tanı testi olarak kullanılabilir
Qu X , et al J Clin Microbiol 51:2742, 2013
Moleküler Testler İle İlgili IDSA Ne
Öneriyor
• Moleküler testlerin şu aşamada rutin tanıda
kullanılamayacağı
• Daha çok kanıta dayalı çalışma yapılması
gerektiği
Osmon D.R, et al. CID 2013:56
Yeni Testler
•
•
•
•
Mikroarray Testleri
Floresan Insı
tu Hibridizasyon
Biyofilm Mikroskopisi
Serolojik Testler
Polip yuva arıyor