¿El tipo de ventilación afecta el riesgo de infecciones después de los reemplazos de cadera?

Justificación y antecedentes

La infección de prótesis articular (IAP) es una de las complicaciones más temidas tras la artroplastia total de cadera (ATC), con un aumento de la mortalidad y la morbilidad, así como un importante coste para la sociedad. Desde la década de 1960, además de los antibióticos profilácticos sistémicos y el cemento óseo cargado de antibióticos, se han realizado esfuerzos para que el aire de los quirófanos (OR) esté lo más limpio posible con filtrado y reposición del aire .

Esto ha llevado a la incidencia oficial actual de PJI de 0,57-0,80 % en el primer año después de la cirugía según el Registro Danés de Artroplastia de Cadera (DHR) y el Registro Sueco de Artroplastia de Cadera (SHAR), aunque la verdadera incidencia de IAP probablemente sea un 40 % mayor, debido al subregistro en los registros posteriores cirugía de revisión.

El riesgo de IAP se ve potencialmente afectado por la contaminación en el quirófano, los factores de riesgo relacionados con el paciente y los factores de la prótesis. Los factores de prótesis incluyen el tipo de implante y el método de fijación del implante. Los implantes cementados tienen una tasa de revisión global más baja, aunque los resultados no son unánimes cuando se trata de revisión por IAP.

El riesgo de contaminación en el quirófano se ve afectado por la limpieza del aire. Hay dos tipos diferentes de sistemas de ventilación que se utilizan para lograr un ambiente limpio en un quirófano. El primero es el flujo de aire turbulento (TAF, por sus siglas en inglés), donde el aire se reemplaza continuamente con aire filtrado ultra limpio que gotea desde el conducto de ventilación. El segundo es el flujo de aire laminar (LAF), donde el aire ultralimpio fluye en una sola dirección, con el objetivo de evitar que las partículas que transportan bacterias, que flotan en el aire, caigan sobre el paciente o el equipo estéril.

LAF disminuye significativamente la carga bacteriana en el quirófano, medida en UFC. Sin embargo, no se ha encontrado que el número de UFC se correlacione con la incidencia de IAP en los datos del mundo real, donde la mayoría de los estudios no muestran ninguna ventaja de LAF en comparación con TAF. Solo un estudio observacional importante muestra que LAF reduce el riesgo de infección en un subgrupo de LAF. Todos los demás estudios de registro no muestran diferencias entre LAF y TAF o un mayor riesgo de IAP con LAF. No existen ensayos controlados aleatorios (ECA) que comparen los sistemas de ventilación modernos en lo que respecta a la incidencia de IAP en las ATC.

No existen ensayos controlados aleatorios (ECA) que comparen los sistemas de ventilación modernos en lo que respecta a la incidencia de IAP en las ATC. Sin embargo, en 1982, Lidwell et al. realizaron un ECA en el que se compararon diferentes sistemas de flujo de aire ultralimpio, incluido el LAF, con la ventilación de quirófano estándar de la época. En este estudio, hubo una diferencia significativa en la incidencia de IAP con un 2,2 % de IAP en el grupo de quirófano estándar y un 1,0 % en el grupo ultralimpio. Sin embargo, estos quirófanos estándar tenían una contaminación bacteriana mucho mayor, con una mediana de 164 CFU/m3, en comparación con los quirófanos TAF modernos, que tienen una mediana que oscila entre 4,5 y 22 CFU/m3. El grupo ultralimpio tenía una mediana de 2-10 UFC/m3, por lo que se parece a los OR TAF modernos, tanto en la carga bacteriana como en la tasa de IAP.

Debido a los costos adicionales en la construcción y el mantenimiento de los sistemas LAF, se realizó un análisis público en Dinamarca en 2011 para comparar la rentabilidad de LAF y TAF. Al considerar los costos anuales estimados, que incluyeron gastos operativos, depreciación e intereses, se estimó que los OR LAF costarían 508 732 DKK por año, mientras que los OR TAF se proyectaron en 304 530 DKK por año. Como resultado, hubo una diferencia de coste anual de 204 202 DKK (27 000 €) por unidad, siendo LAF un 67 % más caro que TAF. Se estimó que un PJI costaría a la sociedad alrededor de 204.000 coronas danesas en el mismo año.

Un problema en los estudios previos sobre PJI en LAF y TAF es que son epidemiológicos y se basan únicamente en el diagnóstico de PJI informado a los diferentes registros. Sin embargo, el diagnóstico de una IAP no siempre es evidente en un entorno clínico. Se ha demostrado que el DHR carece tanto de registro de revisiones como de PJI confirmado posteriormente, y también se ha observado una falta de revisiones registradas de PJI en el registro sueco de artroplastia de cadera (SHAR) .

El diagnóstico de PJI en el DHR se puede mejorar mucho si se combina con la base de datos de microbiología danesa (MiBa). Al validar el diagnóstico IAP en DHR, se encontró que la sensibilidad es solo del 67 %. Al usar un algoritmo que incluye datos de MiBa, la sensibilidad aumentó al 90 %, sin proporcionar más falsos positivos. Un algoritmo simplificado que utiliza datos de MiBa no mostró diferencias estadísticamente significativas en comparación con el algoritmo más extenso empleado en el estudio de validación de Gundtoft et al. Este algoritmo simplificado, que no requiere acceso a registros médicos, se aplicará en los criterios para el resultado primario.

Además, estudios previos muestran que una muestra bacteriana positiva en una revisión clínicamente aséptica aumenta el riesgo de una infección oculta, diagnosticada más tarde en una nueva revisión. Esto también será investigado.

Por lo tanto, utilizando estos métodos nuevos y bien validados, los investigadores pretenden estimar el riesgo de IAP con ventilación LAF versus TAF mejor que en estudios anteriores.

Fuentes de datos

El Sistema de Registro Civil Danés (Centrale Person Register, CPR) contiene información que incluye el estado vital y el tiempo de emigración de todos los residentes daneses. A todos los residentes y ciudadanos daneses se les asigna un número de identificación individual único y permanente (número CPR) al nacer o al momento de la inmigración. Permite un vínculo inequívoco entre diferentes registros y permite un seguimiento individual a lo largo del tiempo.

El Registro Nacional de Pacientes de Dinamarca (NPR) recopila datos de todos los residentes daneses en contacto con un hospital público, incluida la fecha, los exámenes realizados o los procedimientos quirúrgicos y el diagnóstico, clasificados según la Clasificación Internacional de Enfermedades (ICD). Los datos incluyen contactos tanto de pacientes ambulatorios como de pacientes hospitalizados y están vinculados con el número de CPR del paciente.

El Registro Danés de Artroplastia de Cadera (DHR) recopila datos que incluyen el tipo de ventilación en el quirófano de todas las ATC realizadas en Dinamarca, incluidas las ATC primarias y las revisiones . Es obligatorio que todos los cirujanos que realizan ATC informen al registro, lo que da como resultado un alto grado de exhaustividad. Los datos son previamente validados. En el caso de una revisión, el cirujano informa la indicación inmediatamente después de la cirugía. Las revisiones realizadas dentro de los 90 y 365 días se encuentran en el DHR, que también contiene información de la NPR sobre las revisiones.

La base de datos de microbiología danesa (MiBa) recopila automáticamente todos los resultados de microbiología de todos los departamentos de microbiología clínica en Dinamarca desde 2010, que luego se almacenan electrónicamente utilizando el número de CPR del paciente como identificador de paciente. La completitud del registro se valida previamente. Los datos se extraerán más específicamente de la base de datos de infecciones asociadas a la atención médica - HAIBA, una parte de MiBa. El Registro Nacional Danés de Recetas (DNPR) recopila información detallada sobre las recetas canjeadas en Dinamarca desde 1995. Está previamente validado y tiene un alto grado de completitud y es de uso frecuente en investigación epidemiológica.

Registro de estadísticas de ingresos: el registro contiene datos de ingresos sobre más de 160 variables, incluidos salarios y ahorros de personas con ingresos daneses, y se usa ampliamente en la investigación. Cada individuo se identifica con un número CPR inequívoco.

Registro de educación danés: el registro tiene una alta cobertura en el nivel de educación, tanto entre las personas nacidas en Dinamarca como entre los inmigrantes, y se usa ampliamente en la investigación. Cada individuo se identifica con un número CPR inequívoco.

Variables

Los investigadores observarán varias variables y las ajustarán cuando sea necesario. Las variables que se obtienen del DHR son índice de masa corporal (IMC), edad, sexo, tiempo de la cirugía, diagnóstico, tipo de prótesis y método de fijación, si se usa cemento y si contiene antibióticos, operaciones previas en la misma cadera y puntaje ASA. La puntuación ASA y el IMC solo están disponibles a partir de 2017 en DHR.

De NPR, se obtendrán diagnósticos concomitantes para producir una puntuación de comorbilidad de Elixhauser, y los factores socioeconómicos, como los ingresos y la educación, se obtendrán del Registro de estadísticas de ingresos y el Registro de educación de Dinamarca.

Elaboración de la parte de métodos:

Se elige un tiempo de seguimiento de 90 y 365 días respectivamente, ya que 90 días es el período de vigilancia recomendado en Estados Unidos y tradicionalmente es el límite entre infecciones tempranas y tardías, siendo importante tener un seguimiento de un año no perder hasta el 20% de las infecciones. Al cabo de 1 año, se han producido el 80-90 % de las infecciones que requieren cirugía que se producirán durante la vida útil de la prótesis de cadera. Después de 1 año, la tasa de infección disminuye drásticamente y es menos probable que se deba a la contaminación durante la cirugía.

La definición de PJI se basa en los estudios de Gundtoft et al. Si, donde se ha concluido, que la validez del diagnóstico de IAP mejora mucho al utilizar estos criterios, que están validados específicamente para DHR. El estudio original de Gundtoft et al. usó un algoritmo extenso para determinar si un PJI estaba presente. Sin embargo, no hubo una diferencia estadísticamente significativa entre el algoritmo extenso y un algoritmo simplificado, que define un PJI como dos o más muestras bacterianas idénticas positivas.

La definición de los investigadores está en línea con el consenso internacional y no difiere mucho de la definición realizada por la European Bone and Joint Infection Society (EBJIS), aunque la tasa de sedimentación globular, la aspiración de líquido articular, el recuento de glóbulos blancos en el líquido articular y el examen histológico de las biopsias de tejido intraoperatorias no se utilizan de forma rutinaria en Dinamarca. Por lo tanto, estos criterios no se utilizan. Se espera que la comunicación del tracto sinusal con la articulación de la cadera o una abertura en la articulación de la cadera haga que el cirujano registre el diagnóstico de "infección" en DHR durante la revisión. Los datos para este análisis se extraerán de DHR y HAIBA. Para que la cirugía de revisión se registre en HAIBA, se requieren al menos tres biopsias en la cirugía de revisión, por lo tanto, esto es parte de los criterios.

El aflojamiento aséptico es un criterio de valoración separado, ya que se ha demostrado que el aflojamiento aséptico podría convertirse en un PJI y, por lo tanto, es un punto de interés.

Se realiza un análisis de sensibilidad para a) y b), ya que Milandt et al. han demostrado que tener un cultivo bacteriano intraoperatorio positivo aumenta el riesgo de una infección oculta, que luego se diagnostica con una nueva revisión. Cuando solo hubo un cultivo positivo inesperado (significado inesperado no registrado como PJI en DHR), las revisiones por primera vez se asociaron con un mayor riesgo relativo de 2,63 para una nueva revisión posterior específicamente para PJI. Sin embargo, esta asociación no se observó para los pacientes con dos o más cultivos positivos inesperados, que tenían muchas más probabilidades de recibir antibióticos y ser tratados como IAP, después de obtener los resultados de microbiología. Esto es muy probable porque un cultivo positivo se ha interpretado como contaminación. Se realiza un análisis de sensibilidad para c), ya que DHR solo tiene ASA e IMC registrados a partir de 2017 y, por lo tanto, esto no se puede ajustar por antes en los datos anteriores a 2017.

EBJIS ha propuesto un término llamado PJI-probable que incluye 1 cultivo positivo inesperado positivo. PJI-probablemente se basa en el consenso internacional; sin embargo, la definición se basa en análisis que no se realizan comúnmente en la práctica habitual en Dinamarca, como se indica en la descripción del criterio principal de valoración. Dado que no es posible utilizar estos criterios en los estudios de registros daneses, los investigadores decidieron realizar análisis de sensibilidad basados ​​en la validación de infecciones en el DHR de Gundtoft et al. y los hallazgos de Milandt et al..

Análisis estadístico:

Los resultados descriptivos de las variables continuas se mostrarán como media (DE)/mediana (rango) según la distribución de las variables. Las variables categóricas se presentarán mediante frecuencias y porcentajes. Las personas operadas en LAF y TAF OR se comparan mediante pruebas t/pruebas de Wilcoxon y pruebas de chi-cuadrado, respectivamente. Esto se complementa con gráficos de incidencia acumulada que muestran el riesgo de infección (resultado principal) para LAF y TAF, con respecto a la revisión por otras causas y la muerte como eventos competitivos. Los dos grupos se comparan mediante la prueba de Grays. Para cumplir con los requisitos de Estadísticas de Dinamarca sobre datos de personas individuales, se usa una curva suave para hacer el gráfico en lugar de la función escalonada estadística correcta. Se presentará información en tiempo 90 y 365 días después de la operación. Este tipo de gráfico se utilizará para todos los puntos finales.

Para el criterio principal de valoración, se realizarán dos análisis de regresión de Cox con el tiempo hasta la IAP como resultado. Un modelo solo cubrirá los primeros 90 días de seguimiento, el otro cubrirá los 365 días de seguimiento. La censura se realiza en el momento de la revisión por causas distintas a IAP, muerte, emigración y fin de seguimiento (365 días después de la operación), lo que ocurra primero.

La ATC bilateral se incluirá en el modelo como dos observaciones con inclusión de una variable dependiente del tiempo que condiciona el estado de la otra cadera. Se utiliza una estimación robusta de matriz de covarianza tipo sándwich para dar cuenta de la dependencia intrapersonal.

El modelo incluirá los siguientes factores de confusión potenciales:

Escolaridad, edad, comorbilidades, sexo, cirugía previa de cadera, diagnóstico principal, tipo de cemento, tipo de fijación, año de cirugía, ingreso y duración de la cirugía. El ASA y el IMC se ajustarán en el análisis de sensibilidad c). Se utiliza un gráfico acíclico directo para determinar las variables necesarias para ajustar.

La suposición de linealidad para los factores de confusión continuos se verifica incluyéndolos como splines cúbicos con 3 a 7 nudos y utilizando el modelo con el AIC más bajo, como lo sugiere Harrell.

La suposición de riesgos proporcionales para los modelos de regresión de Cox se evalúa utilizando gráficos para la suma acumulativa de residuos de martingala. Si se viola el supuesto para la exposición (LAF/TAF), el eje de tiempo se dividirá en partes más pequeñas en las que se cumple el supuesto, y se realiza una regresión de Cox separada para cada parte. Si se viola la suposición de riesgo proporcional para los factores de confusión, se utilizan covariables dependientes del tiempo para estos.

Se utilizarán modelos de regresión de Cox similares para analizar ambos criterios de valoración secundarios, así como para el análisis de sensibilidad del criterio de valoración principal.

Los supuestos de riesgos proporcionales para estos criterios de valoración se comprueban como se describe para el modelo del criterio de valoración principal.

Todas las pruebas serán bilaterales y un valor de p <0,05 se considerará estadísticamente significativo. El análisis estadístico se realizará utilizando la versión 9.4 de SAS (SAS Institute Inc.).

falta

Gracias a los registros daneses, no hay pérdida de seguimiento para los puntos finales primarios y secundarios, ni para los puntos finales de los análisis de sensibilidad. La información para la mayoría de los factores de confusión se basa en el registro obligatorio en DHR, por lo que se espera una cantidad muy limitada de datos faltantes en los factores de confusión (menos del 5 % con información faltante sobre uno o varios factores de confusión). No es probable que la ausencia esté asociada con la exposición, por lo que se espera que el análisis completo del caso sea válido.

Si se encuentra que la ausencia es más pronunciada, se utilizará la imputación múltiple para crear un conjunto de datos de análisis completo. La imputación utilizará 100 muestras. La imputación múltiple se realizará mediante R (The R Foundation). Se presentarán los resultados del análisis del conjunto completo de datos del análisis, así como del análisis completo del caso.