Vaikuttaako ilmanvaihdon tyyppi infektioriskiin lonkkaleikkausten jälkeen?

Perustelut ja tausta

Nivelproteesitulehdus (PJI) on yksi pelätyimmistä komplikaatioista lonkkanivelleikkauksen (THA) jälkeen, ja sen kuolleisuus ja sairastuvuus lisääntyvät sekä yhteiskunnalle merkittävä kustannus. 1960-luvulta lähtien systeemisten profylaktisten antibioottien ja antibioottipitoisen luusementin lisäksi leikkaussalien (OR) ilma on pyritty tekemään mahdollisimman puhtaaksi suodatuksella ja ilman vaihdolla.

Tämä on johtanut viralliseen nykyiseen PJI-insidenssiin 0,57-0,80 % ensimmäisenä leikkauksen jälkeisenä vuonna Tanskan lonkan artroplastiarekisterin (DHR) ja ruotsalaisen lonkan artroplastiarekisterin (SHAR) mukaan, vaikka todellinen PJI:n ilmaantuvuus on luultavasti noin 40 % suurempi, mikä johtuu alirekisteröinnistä seuraavissa rekistereissä. korjausleikkaus.

PJI-riskiin voivat vaikuttaa OR-alueen kontaminaatio, potilaaseen liittyvät riskitekijät ja proteeseihin liittyvät tekijät. Proteesitekijöitä ovat implantin tyyppi ja implantin kiinnitysmenetelmä. Sementoiduilla implanteilla on alempi kokonaistarkistusaste, vaikka tulokset eivät ole yksimielisiä PJI:n aiheuttamasta tarkistuksesta.

Ilman puhtaus vaikuttaa saastumisriskiin OR-alueella. On olemassa kahta eri tyyppistä ilmanvaihtojärjestelmää, joita käytetään puhtaan ympäristön saavuttamiseen OR:ssa. Ensimmäinen on turbulenttinen ilmavirtaus (TAF), jossa ilmaa korvataan jatkuvasti suodatetulla ultrapuhtaalla ilmalla, joka valuu alas tuuletuskuilusta. Toinen on laminaarinen ilmavirtaus (LAF), jossa ultrapuhdas ilma virtaa yhteen suuntaan tavoitteena estää ilmassa kelluvia bakteereja kuljettavia hiukkasia laskeutumasta potilaalle tai steriileille laitteille.

LAF vähentää merkittävästi bakteerikuormaa OR-alueella CFU:ina mitattuna. CFU:iden lukumäärän ei kuitenkaan ole havaittu korreloivan PJI:n esiintyvyyden kanssa todellisen maailman tiedoissa, joissa useimmat tutkimukset osoita, että LAF:sta ei ole hyötyä TAF:iin verrattuna. Vain yksi suuri havaintotutkimus osoittaa, että LAF vähentää infektioriskiä LAF:n alaryhmässä. Kaikki muut rekisteritutkimukset eivät osoita eroa LAF:n ja TAF:n välillä tai PJI:n riskiä on suurempi LAF:n kanssa. Ei ole olemassa satunnaistettuja, kontrolloituja tutkimuksia (RCT), joissa verrattaisiin nykyajan ilmanvaihtojärjestelmiä, kun kyse on PJI:n esiintyvyydestä THA: ssa.

Ei ole olemassa satunnaistettuja, kontrolloituja tutkimuksia (RCT), joissa verrattaisiin nykyajan ilmanvaihtojärjestelmiä, kun kyse on PJI:n esiintyvyydestä THA: ssa. Vuonna 1982 Lidwell et al. suorittivat kuitenkin RCT:n, jossa verrattiin erilaisia ​​ultrapuhtaita ilmavirtausjärjestelmiä, mukaan lukien LAF, normaaliin leikkaussalin ilmanvaihtoon tuolloin. Tässä tutkimuksessa PJI-insidenssissä oli merkittävä ero: 2,2 % PJI:tä normaalissa OR-ryhmässä ja 1,0 % ultrapuhtaassa ryhmässä. Näillä tavallisilla OR:illa oli kuitenkin paljon korkeampi bakteerikontaminaatio, mediaani 164 CFU/m3 verrattuna nykyajan TAF OR:iin, joiden mediaani vaihtelee välillä 4,5-22 CFU/m3. Ultrapuhtaalla ryhmällä oli mediaani 2-10 CFU/m3, joten se muistuttaa nykyajan TAF OR:ia sekä bakteerikuormituksen että PJI-nopeuden suhteen.

LAF-järjestelmien rakentamiseen ja ylläpitoon liittyvistä lisäkustannuksista johtuen Tanskassa tehtiin vuonna 2011 julkinen analyysi, jossa verrattiin LAF- ja TAF-järjestelmien kustannustehokkuutta. Kun otetaan huomioon arvioidut vuosikustannukset, jotka sisälsivät käyttökulut, poistot ja korot, LAF OR:iden arvioitiin maksavan 508 732 DKK vuodessa, kun taas TAF OR:iden arvioitiin maksavan 304 530 DKK vuodessa. Tämän seurauksena vuotuinen kustannusero yksikköä kohti oli 204 202 DKK (27 000 €), ja LAF oli 67 % kalliimpaa kuin TAF. PJI:n arvioitiin maksavan yhteiskunnalle noin 204 000 DKK samana vuonna.

Aiempien LAF- ja TAF-tutkimusten ongelmana on, että ne ovat epidemiologisia ja perustuvat yksinomaan eri rekistereihin raportoituun PJI-diagnoosiin. PJI:n diagnosointi ei kuitenkaan aina ole ilmeistä kliinisissä olosuhteissa. On osoitettu, että DHR:stä puuttuu sekä versioiden rekisteröinti että myöhemmin vahvistettu PJI, ja rekisteröityjen PJI-versioiden puute on havaittu myös Ruotsin lonkkanivelleikkausrekisterissä (SHAR) .

DHR:n PJI-diagnoosia voidaan parantaa huomattavasti, jos se yhdistetään Danish Microbiology Database (MiBa) -tietokantaan. Kun PJI-diagnoosia vahvistettiin DHR:ssä, herkkyyden todettiin olevan vain 67 %. Käytettäessä algoritmia, joka sisälsi MiBa-tietoja, herkkyys nousi 90 prosenttiin ilman, että se tuottaisi enempää vääriä positiivisia. Yksinkertaistettu algoritmi, jossa hyödynnettiin MiBa-tietoja, ei osoittanut tilastollisesti merkitsevää eroa verrattuna laajempaan algoritmiin, jota käytettiin Gundtoftin et al.:n validointitutkimuksessa. Tätä yksinkertaistettua algoritmia, joka ei vaadi pääsyä potilastietoihin, sovelletaan ensisijaisen tuloksen kriteereissä.

Lisäksi aiemmat tutkimukset osoittavat, että yksi positiivinen bakteerinäyte kliinisesti aseptisessa tarkistuksessa lisää piilotulehduksen riskiä, ​​joka diagnosoidaan myöhemmin uudelleentarkastelun yhteydessä. Tämäkin tullaan tutkimaan.

Siten käyttämällä näitä uusia ja hyvin validoituja menetelmiä tutkijat pyrkivät arvioimaan PJI:n riskin LAF:lla verrattuna TAF-ventilaatioon paremmin kuin aiemmissa tutkimuksissa.

Tietolähteet

Tanskan väestörekisterijärjestelmä (Centrale Person Register, CPR) sisältää tietoja, kuten kaikkien Tanskan asukkaiden elintilan ja maastamuuton ajan. Kaikille Tanskan asukkaille ja kansalaisille annetaan yksilöllinen ja pysyvä yksilöllinen tunnusnumero (CPR-numero) syntymän tai maahanmuuton yhteydessä. Se mahdollistaa yksiselitteisen linkityksen eri rekistereiden välillä ja mahdollistaa yksilöllisen seurannan ajan mittaan.

Tanskan kansallinen potilasrekisteri (NPR) kerää tiedot kaikista tanskalaisista, jotka ovat ottaneet yhteyttä julkiseen sairaalaan, mukaan lukien päivämäärät, tehdyt tutkimukset tai kirurgiset toimenpiteet ja diagnoosit kansainvälisen tautiluokituksen (ICD) mukaan luokiteltuna. Tiedot sisältävät sekä avo- että sairaalakontaktit ja linkitetään potilaan elvytysnumeroon .

Danish Hip Arthroplasty Register (DHR) kerää tietoja, mukaan lukien OR-hengitystyypit, kaikista Tanskassa suoritetuista THA:ista, mukaan lukien primaariset THA:t sekä tarkistukset. Kaikkien THA:ta suorittavien kirurgien on raportoitava rekisteriin, mikä johtaa korkeaan täydellisyyteen. Tiedot on vahvistettu aiemmin. Kun kyseessä on korjaus, kirurgi raportoi käyttöaiheesta välittömästi leikkauksen jälkeen. 90 ja 365 päivän sisällä tehdyt tarkistukset sijaitsevat DHR:ssä, joka sisältää myös NPR:n tiedot revisioista.

Danish Microbiology Database (MiBa) kerää automaattisesti kaikki mikrobiologian tulokset kaikilta Tanskan kliinisen mikrobiologian osastoilta vuodesta 2010 lähtien, ja ne tallennetaan sitten sähköisesti käyttämällä potilaan CPR-numeroa potilastunnisteena. Rekisterin täydellisyys on vahvistettu etukäteen. Tiedot poimitaan tarkemmin Healthcare-Associated Infections Database -tietokannasta - HAIBA, osa MiBa:a. Tanskan kansallinen reseptirekisteri (DNPR) kerää yksityiskohtaisia ​​tietoja Tanskassa lunastetuista resepteistä vuodesta 1995 lähtien. Se on aiemmin validoitu ja sen täydellisyys on korkea, ja sitä käytetään usein epidemiologisessa tutkimuksessa.

Tulotilastorekisteri - Rekisteri sisältää tulotietoja yli 160 muuttujasta, mukaan lukien tanskalaisen tulotason ihmisten palkat ja säästöt, ja sitä käytetään laajasti tutkimuksessa. Jokainen yksilö tunnistetaan yksiselitteisellä elvytysnumerolla.

Tanskan koulutusrekisteri - Rekisterin koulutustaso on laaja sekä Tanskassa syntyneiden että maahanmuuttajien keskuudessa, ja sitä käytetään laajasti tutkimuksessa. Jokainen yksilö tunnistetaan yksiselitteisellä elvytysnumerolla.

Muuttujat

Tutkijat tarkastelevat useita muuttujia ja muokkaavat niitä tarvittaessa. DHR:stä saadut muuttujat ovat painoindeksi (BMI), ikä, sukupuoli, leikkausaika, diagnoosi, proteesin tyyppi ja kiinnitysmenetelmä, onko sementtiä käytetty ja sisältääkö se antibiootteja, aiemmat saman lonkan leikkaukset ja ASA-pisteet. ASA-pisteet ja BMI ovat saatavilla vain vuodesta 2017 alkaen DHR:ssä.

NPR:stä hankitaan samanaikaiset diagnoosit Elixhauser-sairauttamispisteiden saamiseksi, ja sosioekonomiset tekijät, kuten tulot ja koulutus, saadaan Tanskan tulotilastorekisteristä ja koulutusrekisteristä.

Menetelmien osan valmistelu:

Seurantaajaksi valitaan 90 ja 365 päivää, koska 90 päivää on suositeltu seurantajakso Yhdysvalloissa ja se on perinteisesti raja varhaisten ja myöhäisten infektioiden välillä, kun taas on tärkeää, että seuranta on vuoden ajan. saada jopa 20 % tartunnoista väliin. 1 vuoden kohdalla 80-90 % lonkkaproteesin elinaikana ilmenevistä leikkausta vaativista infektioista on tapahtunut. Vuoden kuluttua infektioiden määrä vähenee dramaattisesti, ja se ei todennäköisesti johdu leikkauksen aikana tapahtuneesta kontaminaatiosta.

PJI:n määritelmä perustuu Gundtoftin et al. Jos on päätelty, että PJI-diagnoosin validiteetti paranee huomattavasti käyttämällä näitä erityisesti DHR:lle validoituja kriteerejä. Gundtoftin et al. käytti laajaa algoritmia määrittääkseen, oliko PJI läsnä. Laajan algoritmin ja yksinkertaistetun algoritmin välillä ei kuitenkaan ollut tilastollisesti merkitsevää eroa, joka määrittelee PJI:n kahdeksi tai useammaksi positiiviseksi identtiseksi bakteerinäytteeksi.

Tutkijoiden määritelmä on yhdenmukainen kansainvälisen konsensuksen kanssa eikä poikkea suuresti European Bone and Joint Infection Societyn (EBJIS) määritelmästä, vaikka erytrosyyttien sedimentaationopeus, nivelnesteen aspiraatio, valkosolujen määrä nivelnesteessä ja histologinen tutkimus Intraoperatiivisista kudosbiopsioista ei käytetä rutiininomaisesti Tanskassa. Näitä kriteerejä ei siis käytetä. Poskiontelokanavan yhteyden lonkkaniveleen tai lonkkanivelen aukkoon odotetaan saavan kirurgin rekisteröimään diagnoosin "infektio" DHR:ssä tarkistettuaan. Tämän analyysin tiedot otetaan DHR:stä ja HAIBAsta. Revisiokirurgian rekisteröimiseksi HAIBAssa tarvitaan vähintään kolme biopsiaa korjausleikkauksessa, joten tämä on osa kriteerejä.

Aseptinen löystäminen on erillinen päätepiste, koska on osoitettu, että aseptinen löystäminen voi itse asiassa osoittautua PJI:ksi ja on siten kiinnostava kohde.

Herkkyysanalyysi tehdään kohteille a) ja b), koska Milandt et ai. ovat osoittaneet, että yksi positiivinen intraoperatiivinen bakteeriviljelmä lisää okkulttisen infektion riskiä, ​​joka diagnosoidaan myöhemmin uudelleentarkastelun yhteydessä. Kun oli vain yksi odottamaton positiivinen viljelmä (odottamaton merkitys, jota ei rekisteröity PJI:ksi DHR:ssä), ensimmäiset tarkistukset liittyivät lisääntyneeseen suhteelliseen riskiin 2,63 myöhempään uudelleentarkistukseen erityisesti PJI:n osalta. Tätä yhteyttä ei kuitenkaan havaittu potilailla, joilla oli kaksi tai useampi odottamaton positiivinen viljelmä, jotka saivat paljon todennäköisemmin antibiootteja ja joita hoidettiin PJI:nä mikrobiologisten tulosten saamisen jälkeen. Tämä on todennäköisintä, koska yksi positiivinen kulttuuri on tulkittu kontaminaatioksi. Herkkyysanalyysi tehdään c):lle, koska DHR:llä on ASA ja BMI rekisteröity vain vuodesta 2017 alkaen, joten tätä ei voida korjata aikaisempien tietojen perusteella ennen vuotta 2017.

EBJIS on ehdottanut termiä nimeltä PJI-todennäköinen, joka sisältää yhden positiivisen odottamattoman positiivisen kulttuurin. PJI-todennäköisyys perustuu kansainväliseen konsensukseen; määritelmä perustuu kuitenkin analyyseihin, joita ei yleensä tehdä rutiinikäytännössä Tanskassa, kuten ensisijaisen päätetapahtuman kuvauksessa todetaan. Koska näitä kriteerejä ei ole mahdollista käyttää Tanskan rekisteritutkimuksissa, tutkijat ovat sen sijaan päättäneet tehdä herkkyysanalyysejä, jotka perustuvat Gundtoftin et al.:n infektioiden validointiin DHR:ssä. ja Milandtin ym. havainnot.

Tilastollinen analyysi:

Jatkuvien muuttujien kuvaavat tulokset näytetään keskiarvona (SD)/mediaanina (alue) muuttujien jakauman mukaan. Kategoriset muuttujat esitetään frekvenssien ja prosenttiosuuksien avulla. LAF- ja TAF OR -alueilla operoivia henkilöitä verrataan vastaavasti t-testeillä/Wilcoxon-testeillä ja chi-neliötesteillä. Tätä on täydennetty kumulatiivisilla ilmaantuvuuskaavioilla, jotka osoittavat tartuntariskin (ensisijainen tulos) LAF:lle ja TAF:lle, ottaen huomioon muista syistä johtuvan tarkistuksen ja kuoleman kilpailevina tapahtumina. Näitä kahta ryhmää verrataan Grays-testillä. Tanskan tilastokeskuksen yksittäisiä henkilötietoja koskevien vaatimusten täyttämiseksi käyrän tekemiseen käytetään tasaista käyrää eikä tilastollista oikeaa askelfunktiota. Tiedot ajankohtana 90 ja 365 päivää leikkauksen jälkeen esitetään. Tämän tyyppistä kuvaajaa käytetään kaikissa päätepisteissä.

Ensisijaisen päätepisteen osalta suoritetaan kaksi Cox-regressioanalyysiä, joiden tuloksena on aika PJI:hen. Yksi malli kattaa vain ensimmäiset 90 seurantapäivää, toinen kattaa kaikki 365 seurantapäivää. Sensurointi tehdään tarkistuksen yhteydessä muista syistä kuin PJI:stä, kuolemasta, maastamuutosta ja seurannan päättymisestä (365 päivää leikkauksen jälkeen), sen mukaan, kumpi tulee ensin.

Kahdenvälinen THA sisällytetään malliin kahtena havainnona, joihin sisältyy ajasta riippuva muuttuja, joka määrittää toisen lonkan tilan. Intrapersoonallisen riippuvuuden huomioon ottamiseksi käytetään vankkaa sandwich-kovarianssimatriisiestimaattia.

Malli sisältää seuraavat mahdolliset sekaannukset:

Koulutus, ikä, liitännäissairaudet, sukupuoli, aiempi lonkkaleikkaus, ensisijainen diagnoosi, sementin tyyppi, kiinnitystyyppi, leikkausvuosi, tulot ja leikkauksen kesto. ASA ja BMI mukautetaan herkkyysanalyysissä c). Suoraa asyklistä kuvaajaa käytetään määritettäessä muuttujia, joita tarvitaan mukautumaan.

Jatkuvien sekatekijöiden lineaarisuusoletus tarkistetaan sisällyttämällä ne kuutiosplineina 3–7 solmulla ja käyttämällä mallia, jolla on pienin AIC, kuten Harrell ehdotti.

Cox-regressiomallien suhteellinen vaaraoletus on arvioitu käyttämällä martingaalijäännösten kumulatiivisen summan käyriä. Jos altistuksen (LAF/TAF) oletusta rikotaan, aika-akseli jaetaan pienempiin osiin, joissa oletus toteutuu, ja kullekin osalle tehdään erillinen Cox-regressio. Jos suhteellista vaara-oletusta rikotaan sekatekijöiden osalta, käytetään näille aikariippuvaisia ​​kovariaatteja.

Samanlaisia ​​Cox-regressiomalleja käytetään molempien toissijaisten päätepisteiden analysointiin sekä ensisijaisen päätepisteen herkkyysanalyysiin.

Näiden päätepisteiden suhteellisia vaaroja koskevat oletukset tarkistetaan ensisijaisen päätepisteen mallissa kuvatulla tavalla.

Kaikki testit ovat kaksipuolisia ja p-arvoa <0,05 pidetään tilastollisesti merkitsevänä. Tilastollinen analyysi suoritetaan SAS-versiolla 9.4 (SAS Institute Inc.).

Puuttuminen

Tanskalaisten rekisterien ansiosta ensisijaisten ja toissijaisten päätepisteiden eikä herkkyysanalyysien päätepisteiden seuranta ei aiheuta menetyksiä. Useimpien hämmennystekijöiden tiedot perustuvat pakolliseen DHR-rekisteröintiin, joten sekoittimissa on odotettavissa hyvin rajallinen määrä puuttuvia tietoja (alle 5 % puuttuvista tiedoista yhdestä/useasta sekatekijästä). Puuttuminen ei todennäköisesti liity altistumiseen, joten täydellisen tapausanalyysin odotetaan olevan pätevä.

Jos puute havaitaan selvemmäksi, usean imputoinnin avulla luodaan täydellinen analyysitietosarja. Imputaatiossa käytetään 100 näytettä. Usein imputointi suoritetaan käyttämällä R:tä (The R Foundation). Tulokset analyysistä koko analyysitietojoukosta sekä täydellisestä tapausanalyysistä esitetään.