Chirurgische Behandlung osteoartikulärer Infektionen mit bioaktivem Knochenersatz

Hintergrund:

Osteoartikuläre Infektionen stellen eine große Herausforderung in der orthopädischen Chirurgie dar und können bei unzureichender Behandlung zu erheblicher Morbidität und potenzieller Mortalität führen. Diese Infektionen können aus verschiedenen Quellen stammen, einschließlich hämatogener Ausbreitung, zusammenhängender Ausbreitung von angrenzendem Weichgewebe oder Knochen oder direkter Inokulation während eines Traumas oder einer Operation. Zu den häufigen Krankheitserregern im Zusammenhang mit osteoartikulären Infektionen gehören unter anderem Staphylococcus aureus, Koagulase-negative Staphylokokken, Streptokokken-Arten und gramnegative Bakterien.

Die Behandlung osteoartikulärer Infektionen umfasst typischerweise eine Kombination aus chirurgischem Eingriff und antimikrobieller Therapie. Ziel der chirurgischen Behandlung ist die vollständige Entfernung infizierten Gewebes, die Entfernung nekrotischen Knochens und die Wiederherstellung der Skelettintegrität. Allerdings bleibt es eine Herausforderung, ein angemessenes Debridement und eine lokale Antibiotikagabe zu erreichen und gleichzeitig den Knochenbestand zu erhalten.

Traditionelle Ansätze zur Behandlung von Knochendefekten basieren häufig auf Autotransplantaten, Allotransplantaten oder synthetischen Knochenersatzstoffen. Obwohl sich diese Methoden bei der Förderung der Knochenheilung als wirksam erwiesen haben, können sie die spezifischen Herausforderungen, die osteoartikuläre Infektionen mit sich bringen, möglicherweise nicht bewältigen, insbesondere im Hinblick auf die Ausrottung von Infektionen und die lokale Verabreichung von Antibiotika.

In den letzten Jahren besteht ein wachsendes Interesse an der Verwendung von mit Antibiotika imprägnierten bioaktiven Knochenersatzmaterialien zur Behandlung osteoartikulärer Infektionen. Diese Materialien bieten mehrere potenzielle Vorteile gegenüber herkömmlichen Ansätzen. Erstens stellen sie ein Gerüst für die Knochenregeneration dar und fördern die Osteogenese und Osteokonduktion. Zweitens haben sie die Fähigkeit, Antibiotika lokal freizusetzen und so hohe Konzentrationen an der Infektionsstelle zu erreichen und gleichzeitig die systemische Exposition und mögliche Nebenwirkungen zu minimieren. Drittens können sie Knochendefekte auffüllen und strukturelle Unterstützung bieten, wodurch die funktionelle Wiederherstellung erleichtert wird.

Die Wirksamkeit antibiotikaimprägnierter bioaktiver Knochenersatzstoffe bei der Behandlung osteoartikulärer Infektionen wurde in mehreren präklinischen und klinischen Studien untersucht. Präklinische Studien haben die Fähigkeit dieser Materialien gezeigt, Antibiotika wirksam abzugeben, das Bakterienwachstum zu hemmen und die Knochenheilung in Tiermodellen für Osteomyelitis und septische Arthritis zu fördern. Klinische Studien haben vielversprechende Ergebnisse berichtet, darunter hohe Raten an Infektionsheilung, Knochenheilung und funktioneller Wiederherstellung bei geringen Rezidivraten und Komplikationen.

Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse besteht jedoch weiterhin Bedarf an weiterer Forschung, um die langfristigen Ergebnisse und die vergleichende Wirksamkeit von mit Antibiotika imprägnierten bioaktiven Knochenersatzstoffen bei der chirurgischen Behandlung osteoartikulärer Infektionen zu bewerten. Darüber hinaus erfordern Fragen zur optimalen Auswahl von Antibiotika, zum Zeitpunkt und zur Dauer der lokalen Antibiotikaabgabe sowie zum Potenzial für Antibiotikaresistenzen eine Untersuchung.

Daher zielt dieses prospektive Forschungsprojekt darauf ab, diese Wissenslücken zu schließen, indem die Ergebnisse der chirurgischen Behandlung von osteoartikulären Infektionen unter Verwendung von mit Antibiotika imprägnierten bioaktiven Knochenersatzstoffen in einer genau definierten Patientenpopulation bewertet werden. Durch die systematische Bewertung klinischer Ergebnisse, einschließlich Infektionsauflösung, Knochenheilung, funktioneller Erholung und Komplikationsraten, versucht diese Studie, evidenzbasierte Einblicke in die Wirksamkeit und Sicherheit dieses neuartigen Ansatzes zu liefern. Letztendlich könnten die Ergebnisse dieser Studie Auswirkungen auf die klinische Praxis haben, indem sie die Optimierung chirurgischer Behandlungsstrategien für osteoartikuläre Infektionen leiten und die Patientenergebnisse verbessern.

Hypothese: Die Verwendung von mit Antibiotika imprägniertem bioaktivem Knochenersatz reduziert das Wiederauftreten bei Patienten mit osteoartikulären Infektionen im Vergleich zu unbehandelten Patienten. Es stellt eine klinische Nichtunterlegenheit dar und verkürzt die Krankenhausaufenthaltszeit im Vergleich zur Verwendung von PMMA, da kein weiterer chirurgischer Eingriff zur Materialentfernung erforderlich ist.

Klinische Frage:

PICOS-Strategie P (Patienten): Patienten über 12 Jahre mit frakturbedingter Infektion (FRI) und Indikation für eine chirurgische Behandlung.

I (Intervention): Orthopädisch-chirurgische Behandlung mit standardmäßigem lokalem Debridement, ergänzt durch die Implantation eines mit Antibiotika imprägnierten bioaktiven Knochenersatzes (PerOssal®).

C (Kontrolle): Retrospektive Kohorte zuvor operierter Patienten ohne lokale Behandlung oder mit Antibiotika-beladenem PMMA.

O (Ergebnisse):

Primär: Vergleichsrate des Wiederauftretens einer Infektion innerhalb der 1-Jahres-Nachbeobachtung. Sekundär: Schmerzscore, Lebensqualität, Gesamtkomplikationen, mikrobiologisches Profil von Infektionen, Dauer des systemischen Antibiotikaeinsatzes, Dauer des Krankenhausaufenthalts.

S (Studie): Prospektive Kohorte.

Methoden:

Dies ist eine beobachtende, prospektive, monozentrische Studie. Die Methodik orientiert sich an der STROBE-Checkliste und der der Plataforma Brasil und der Ethikkommission vorgelegten Studie. Die Daten werden mithilfe des RedCap®-Protokolls erfasst.

Berechnung der Stichprobengröße: Für den Vergleich des relativen Risikos zwischen Gruppen und unter Erwartung eines mittleren Unterschieds von 20 % in der Infektionsrezidivrate zwischen Patienten ohne lokale Antibiotikabehandlung und Patienten mit lokaler Behandlung beträgt die erwartete erforderliche Anzahl von Patienten 20. Unter Berücksichtigung eines Verlusts von 20 % bei der Nachbeobachtung beträgt die erforderliche Anzahl an Patienten in der Studie 25.

Statistische Analyse:

Quantitative Variablen:

• T-Test und ANOVA für parametrische Daten.
• Mann-Whitney- oder Kruskal-Wallis-Tests für nichtparametrische Daten.

Qualitative Variablen:

- Fischers genauer Test.

Relatives Risiko:

- Cox-Regression.

Beschreibende Werte:

- Mittelwert und Standardabweichung; 95 %-Konfidenzintervall.

Statistische Signifikanz:

- p < 0,05.