Analyse pharmakologischer Aspekte bezüglich des infektionsfreien Überlebens nach chirurgischer Behandlung einer periprothetischen Knieinfektion: eine Mikrodialyse-Studie (PJI_K_MD)

Die periprothetische Gelenkinfektion (PJI) des Knies ist eine schwerwiegende Komplikation nach Gelenkersatzoperationen, mit steigender Inzidenz und Reinfektionsraten von bis zu 30-35 % trotz des weit verbreiteten zweizeitigen Revisionsansatzes (DOI: 10.36186/reporteprd112025). Diese Behandlung kombiniert systemische Antibiotikatherapie und lokale Therapie über antibiotikaimprägnierten Knochenzement – sogenannte Spacer. Während einer ersten Operation wird die infizierte Prothese entfernt und ein temporärer Spacer eingesetzt. Er ist entweder vorgefertigt für Hüftgelenke oder intraoperativ geformt für Kniegelenke und dient dazu, die Gelenkhöhle vorübergehend zu füllen und das Gelenk zu stabilisieren. Beide Spacer-Designs enthalten die gleichen Antibiotika Gentamicin und Vancomycin. Nach sechs bis acht Wochen, in denen systemische Antibiotika (z.B. Cefuroxim, Cefazolin) für zwei Wochen verabreicht und oral fortgesetzt werden, wird der Spacer in einer zweiten Operation entfernt und eine neue Prothese in einen keimfreien Kompartiment eingesetzt. Mit dieser Behandlung erleben Patienten oft verlängerte Immobilität, verzögerte Rehabilitation und reduzierte Lebensqualität, verbunden mit erheblichen Gesundheitskosten (DOI: 10.1016/j.jiph.2020.09.006, 10.3389/fmed.2021.552669,10.1016/j.joca.2017.07.022). Trotz klinischer Relevanz mangelt es an in vivo-Daten zur anhaltenden und therapeutischen lokalen Antibiotika-Freisetzung während der Spacer-Implantation und deren Korrelation mit klinischen Ergebnissen. Eine frühere Pilotstudie derselben Forschungsgruppe verwendete die Mikrodialyse-Technik für 72 Stunden postoperativ, jedoch nur bei Patienten mit Knie-PJI (DOI: 10.3390/antibiotics14080742). Sie zeigte Mikrodialyse als praktikable Methode und wies schnell abnehmende, aber therapeutische Konzentrationen nach, die über 72 Stunden aus dem Spacer freigesetzt wurden. Mikrodialyse ist eine Technik zur kontinuierlichen Probenentnahme aus der interstitiellen Flüssigkeit menschlichen Gewebes basierend auf dem Prinzip der passiven Diffusion entlang einer semipermeablen Membran (DOI: 10.1016/j.xphs.2016.08.016).

Diese Studie zielt nun darauf ab, den Überwachungszeitraum auf 14 Tage postoperativ zu erweitern und das intraartikuläre Kompartiment von Kniegelenken während der PJI-Behandlung mit zweizeitiger Revision zu untersuchen. Mikrodialyse wird erneut verwendet, um lokal freigesetzte Antibiotikakonzentrationen sowie Entzündungsmarker zu messen. Darüber hinaus werden während der zweiten Operation intraartikuläre Proben intraoperativ entnommen, um die Antibiotikakonzentrationen sechs Wochen nach Spacer-Entfernung zu betrachten. Die gefundenen Antibiotikakonzentrationen werden mit Reinfektionsraten 12 Monate nach zweizeitiger Revision korreliert. Weiterhin werden Lebensqualität und funktionelle Erholung in Bezug auf infektionsfreies Überleben und lokale Antibiotikaspiegel untersucht. Hierfür werden Funktionstests (z.B. 6-Minuten-Gehtest, Timed-Up-And-Go) sowie patientenberichtete Ergebnisparameter (z.B. SF-36, Knee/Hip Injury and Osteoarthritis Outcome Score) verwendet, und Informationen werden vor und zu mehreren Nachuntersuchungszeitpunkten bis 12 Monate nach der Operation gesammelt. Durch die Verwendung von zwei verschiedenen Spacer-Designs (z.B. chirurgisch hergestellt vs. industriell gefertigt) werden Freisetzungskinetik und Konzentrationsniveaus basierend auf dem Herstellungsprozess untersucht.

Die Korrelation von Antibiotika-Befunden mit klinischen und patientenberichteten Ergebnissen zielt darauf ab, eine kritische Wissenslücke hinsichtlich der pharmakologischen Wirksamkeit von Spacern in der zweizeitigen Revision zu schließen.