Le type de ventilation affecte-t-il le risque d'infection après une arthroplastie de la hanche ?

Justification et contexte

L'infection sur prothèse articulaire (IPP) est l'une des complications les plus redoutées après une prothèse totale de hanche (PTH), avec une mortalité et une morbidité accrues, ainsi qu'un coût important pour la société. Depuis les années 1960, en plus des antibiotiques prophylactiques systémiques et du ciment osseux chargé d'antibiotiques, des efforts ont été faits pour rendre l'air des blocs opératoires (SOP) aussi propre que possible avec un filtrage et un renouvellement de l'air.

Cela a conduit à l'incidence actuelle officielle de la PJI de 0,57 à 0,80 % dans la première année suivant la chirurgie selon le registre danois des arthroplasties de la hanche (DHR) et le registre suédois des arthroplasties de la hanche (SHAR), même si l'incidence réelle de l'IPP est probablement supérieure d'environ 40 %, en raison d'un sous-enregistrement dans les registres après chirurgie de révision.

Le risque de PJI est potentiellement affecté par la contamination dans la salle d'opération, les facteurs de risque liés au patient et les facteurs liés à la prothèse. Les facteurs de prothèse comprennent le type d'implant et la méthode de fixation de l'implant. Les implants cimentés ont un taux de révision global plus faible, bien que les résultats ne soient pas unanimes en ce qui concerne les révisions pour PJI.

Le risque de contamination dans la salle d'opération est affecté par la propreté de l'air. Il existe deux types différents de systèmes de ventilation utilisés pour obtenir un environnement propre dans une salle d'opération. Le premier est le flux d'air turbulent (TAF), où l'air est continuellement remplacé par de l'air ultra-propre filtré qui ruisselle depuis le puits de ventilation. Le second est le flux d'air laminaire (LAF) où l'air ultra-propre circule dans une seule direction, dans le but d'empêcher les particules porteuses de bactéries, qui flottent dans l'air, d'atterrir sur le patient ou l'équipement stérile.

Le LAF diminue significativement la charge bactérienne dans la salle d'opération, mesurée en UFC. Cependant, le nombre d'UFC ne s'est pas avéré corrélé à l'incidence de PJI dans les données du monde réel, où la plupart des études ne montrent aucun avantage du LAF par rapport au TAF. Une seule étude observationnelle majeure montre que le LAF diminue le risque d'infection dans un sous-groupe de LAF . Toutes les autres études de registre ne montrent aucune différence entre LAF et TAF ou un risque plus élevé de PJI avec LAF. Il n'y a pas d'essais contrôlés randomisés (ECR) comparant les systèmes de ventilation modernes en ce qui concerne l'incidence de l'IPP dans les PTH.

Il n'y a pas d'essais contrôlés randomisés (ECR) comparant les systèmes de ventilation modernes en ce qui concerne l'incidence de l'IPP dans les PTH. Cependant, en 1982, un ECR a été mené par Lidwell et al., comparant différents systèmes de circulation d'air ultrapropre, y compris LAF, avec la ventilation standard de la salle d'opération à l'époque. Dans cette étude, il y avait une différence significative dans l'incidence des PJI avec 2,2 % de PJI dans le groupe OR standard et 1,0 % dans le groupe ultrapropre. Cependant, ces salles d'opération standard présentaient une contamination bactérienne beaucoup plus élevée, avec une médiane de 164 UFC/m3, par rapport aux salles d'opération TAF modernes, qui ont une médiane allant de 4,5 à 22 UFC/m3. Le groupe ultrapropre avait une médiane de 2 à 10 UFC/m3, il ressemble donc aux TAF OR modernes, à la fois en termes de charge bactérienne et de taux de PJI .

En raison des coûts supplémentaires liés à la construction et à la maintenance des systèmes LAF, une analyse publique a été menée au Danemark en 2011 pour comparer le rapport coût-efficacité du LAF et du TAF. Lors de l'examen des coûts annuels estimés, qui comprenaient les dépenses opérationnelles, l'amortissement et les intérêts, les LAF OR étaient estimés à 508 732 DKK par an, tandis que les TAF OR devaient coûter 304 530 DKK par an. En conséquence, il y avait une différence de coût annuelle de 204 202 DKK (27 000 €) par unité, le LAF étant 67 % plus cher que le TAF. On estime qu'un PJI a coûté à la société environ 204 000 DKK la même année.

Un problème dans les études précédentes sur les PJI dans les LAF et les TAF est qu'elles sont épidémiologiques et reposent uniquement sur le diagnostic de PJI signalé aux différents registres. Cependant, le diagnostic d'une PJI n'est pas toujours évident dans un contexte clinique. Il a été démontré que le DHR manque à la fois d'enregistrement des révisions et de PJI confirmé ultérieurement, et un manque de révisions PJI enregistrées a également été observé dans le registre suédois des arthroplasties de la hanche (SHAR) .

Le diagnostic PJI dans le DHR peut être grandement amélioré s'il est combiné avec la base de données microbiologique danoise (MiBa) . Lors de la validation du diagnostic PJI dans la DHR, la sensibilité n'était que de 67 %. Lors de l'utilisation d'un algorithme incluant des données de MiBa, la sensibilité est passée à 90 %, sans fournir plus de faux positifs. Un algorithme simplifié utilisant les données MiBa n'a montré aucune différence statistiquement significative par rapport à l'algorithme plus étendu utilisé dans l'étude de validation de Gundtoft et al. Cet algorithme simplifié, qui ne nécessite pas l'accès aux dossiers médicaux, sera appliqué dans les critères du résultat principal.

De plus, des études antérieures montrent qu'un échantillon bactérien positif lors d'une révision cliniquement aseptique augmente le risque d'infection occulte, diagnostiquée plus tard lors d'une nouvelle révision. Cela sera également étudié.

Ainsi, en utilisant ces nouvelles méthodes bien validées, les chercheurs visent à estimer le risque de PJI avec la ventilation LAF par rapport à la ventilation TAF mieux que cela n'a été fait dans les études précédentes.

Les sources de données

Le système d'enregistrement civil danois (registre central des personnes, CPR) contient des informations, notamment le statut vital et l'heure d'émigration de tous les résidents danois. Tous les résidents et citoyens danois se voient attribuer un numéro d'identification individuel unique et permanent (numéro CPR) à la naissance ou lors de l'immigration. Il permet un rapprochement sans ambiguïté entre les différents registres et permet un suivi individuel dans le temps.

Le registre national danois des patients (NPR) recueille les données de tous les résidents danois contactés dans un hôpital public, y compris la date, les examens ou les interventions chirurgicales effectués et le diagnostic, classés par la classification internationale des maladies (CIM) . Les données incluent les contacts des patients externes et hospitalisés et sont liées au numéro de RCP du patient .

Le registre danois des arthroplasties de la hanche (DHR) recueille des données, y compris le type de ventilation en salle d'opération, de toutes les PTH réalisées au Danemark, y compris les PTH primaires ainsi que les révisions . Il est obligatoire pour tous les chirurgiens pratiquant des PTH de se rapporter au registre, ce qui se traduit par une grande exhaustivité. Les données sont préalablement validées. En cas de reprise, le chirurgien signale l'indication immédiatement après l'intervention. Les révisions effectuées dans les 90 et 365 jours se trouvent dans le DHR, qui contient également des informations du NPR sur les révisions.

La base de données danoise de microbiologie (MiBa) collecte automatiquement tous les résultats de microbiologie de tous les services de microbiologie clinique au Danemark depuis 2010, qui sont ensuite stockés électroniquement en utilisant le numéro CPR du patient comme identifiant du patient . La complétude du registre est préalablement validée. Les données seront plus spécifiquement extraites de la base de données des infections associées aux soins de santé - HAIBA, une partie de MiBa. Le registre national danois des ordonnances (DNPR) recueille des informations détaillées sur les ordonnances remboursées au Danemark depuis 1995. Il est préalablement validé et présente un degré élevé d'exhaustivité et est fréquemment utilisé dans la recherche épidémiologique.

Registre des statistiques sur les revenus - Le registre contient des données sur les revenus de plus de 160 variables, y compris les salaires et l'épargne des personnes ayant un revenu danois et est largement utilisé dans la recherche. Chaque individu est identifié par un numéro CPR sans ambiguïté.

Registre danois de l'éducation - Le registre a une couverture élevée sur le niveau d'éducation, à la fois parmi les personnes nées au Danemark et les immigrants et est largement utilisé dans la recherche. Chaque individu est identifié par un numéro CPR sans ambiguïté.

variables

Les enquêteurs examineront plusieurs variables et les ajusteront si nécessaire. Les variables obtenues à partir du DHR sont l'indice de masse corporelle (IMC), l'âge, le sexe, le moment de la chirurgie, le diagnostic, le type de prothèse et la méthode de fixation, si le ciment est utilisé et s'il contient des antibiotiques, les opérations précédentes sur la même hanche et le score ASA. Le score ASA et l'IMC ne sont disponibles qu'à partir de 2017 dans DHR.

À partir du NPR, des diagnostics concomitants seront obtenus pour produire un score de comorbidité Elixhauser, et des facteurs socio-économiques, tels que le revenu et l'éducation, seront obtenus à partir du registre danois des statistiques sur les revenus et du registre de l'éducation.

Elaboration de la partie méthodes :

Un temps de suivi de 90 et 365 jours respectivement est choisi, puisque 90 jours est la période de surveillance recommandée aux États-Unis et est traditionnellement la limite entre les infections précoces et tardives, alors qu'il est important d'avoir un suivi d'un an non manquer jusqu'à 20 % des infections. A 1 an, 80 à 90 % des infections nécessitant une intervention chirurgicale qui surviendront pendant la durée de vie de la prothèse de hanche ont eu lieu. Après 1 an, le taux d'infection diminue drastiquement et est moins susceptible d'être dû à une contamination lors d'une intervention chirurgicale.

La définition de PJI est basée sur les études de Gundtoft et al. Si, là où il a été conclu, que la validité du diagnostic PJI est grandement améliorée lors de l'utilisation de ces critères, qui sont validés spécifiquement pour la DHR. L'étude originale de Gundtoft et al. utilisé un algorithme étendu pour déterminer si un PJI était présent. Cependant, il n'y avait pas de différence statistiquement significative entre l'algorithme extensif et un algorithme simplifié, qui définit un PJI comme deux échantillons bactériens identiques positifs ou plus.

La définition des investigateurs est conforme au consensus international et ne diffère pas beaucoup de la définition faite par l'European Bone and Joint Infection Society (EBJIS), bien que la vitesse de sédimentation des érythrocytes, l'aspiration du liquide articulaire, le nombre de globules blancs dans le liquide articulaire et l'examen histologique des biopsies tissulaires peropératoires ne sont pas systématiquement utilisées au Danemark. Ces critères ne sont donc pas utilisés. On s'attend à ce que la communication du tractus sinusal avec l'articulation de la hanche ou une ouverture de l'articulation de la hanche amène le chirurgien à enregistrer le diagnostic « infection » dans le DHR lors de la révision. Les données pour cette analyse seront extraites de DHR et HAIBA. Pour que la chirurgie de révision soit enregistrée dans HAIBA, au moins trois biopsies lors de la chirurgie de révision sont requises, cela fait donc partie des critères.

Le descellement aseptique est un critère d'évaluation distinct, puisqu'il a été démontré que le descellement aseptique pourrait en fait s'avérer être un PJI et est donc un point d'intérêt.

Une analyse de sensibilité est faite pour a) et b), puisque Milandt et al. ont montré que le fait d'avoir une culture bactérienne peropératoire positive augmente le risque d'infection occulte, qui est diagnostiquée plus tard lors d'une nouvelle révision. Lorsqu'il n'y avait qu'une seule culture positive inattendue (signifiant inattendu non enregistré comme PJI dans DHR), les premières révisions étaient associées à un risque relatif accru de 2,63 pour une nouvelle révision ultérieure spécifiquement pour PJI. Cependant, cette association n'a pas été observée pour les patients avec deux cultures positives inattendues ou plus, qui étaient beaucoup plus susceptibles de recevoir des antibiotiques et d'être traités comme PJI, après l'obtention des résultats microbiologiques. C'est très probablement parce qu'une culture positive a été interprétée comme une contamination. Une analyse de sensibilité est effectuée pour c), puisque DHR n'a enregistré l'ASA et l'IMC qu'à partir de 2017 et que cela ne peut donc pas être ajusté pour les données antérieures à 2017.

EBJIS a proposé un terme appelé PJI-probable qui inclut 1 culture positive inattendue positive. PJI est probablement basé sur un consensus international ; cependant, la définition repose sur des analyses qui ne sont pas couramment effectuées en pratique courante au Danemark, comme indiqué dans la description du critère d'évaluation principal. Comme il n'est pas possible d'utiliser ces critères dans les études du registre danois, les chercheurs ont plutôt décidé de faire des analyses de sensibilité basées sur la validation des infections dans le DHR par Gundtoft et al. et les découvertes de Milandt et al.

Analyses statistiques:

Les résultats descriptifs pour les variables continues seront affichés sous forme de moyenne (ET)/médiane (gamme) en fonction de la distribution des variables. Les variables catégorielles seront présentées en utilisant des fréquences et des pourcentages. Les personnes opérées dans les salles d'opération LAF et TAF sont comparées à l'aide de tests t / tests de Wilcoxon et de tests du chi carré, respectivement. Ceci est complété par des graphiques d'incidence cumulée montrant le risque d'infection (résultat principal) pour LAF et TAF, concernant la révision due à d'autres causes et le décès en tant qu'événements concurrents. Les deux groupes sont comparés à l'aide du test de Grays. Pour répondre aux exigences de Statistics Denmark concernant les données sur les personnes individuelles, une courbe lisse est utilisée pour créer le tracé plutôt que la fonction statistique correcte en escalier. Des informations à 90 et 365 jours après l'opération seront présentées. Ce type de tracé sera utilisé pour tous les points finaux.

Pour le critère d'évaluation principal, deux analyses de régression de Cox seront effectuées avec le temps jusqu'à PJI comme résultat. Un modèle ne couvrira que les 90 premiers jours de suivi, l'autre couvrira les 365 jours de suivi. La censure est effectuée au moment de la révision pour cause autre que PJI, décès, émigration et fin de suivi (365 jours après l'opération), selon la première éventualité.

Les PTH bilatérales seront incluses dans le modèle sous la forme de deux observations avec inclusion d'un conditionnement variable dépendant du temps sur l'état de l'autre hanche. Une estimation robuste de la matrice de covariance en sandwich est utilisée pour tenir compte de la dépendance intrapersonnelle.

Le modèle comprendra les facteurs de confusion potentiels suivants :

Éducation, âge, comorbidités, sexe, chirurgie antérieure de la hanche, diagnostic principal, type de ciment, type de fixation, année de chirurgie, revenu et durée de la chirurgie. L'ASA et l'IMC seront ajustés dans l'analyse de sensibilité c). Un graphique acyclique direct est utilisé pour déterminer les variables nécessaires à l'ajustement.

L'hypothèse de linéarité pour les facteurs de confusion continus est vérifiée en les incluant sous forme de splines cubiques de 3 à 7 nœuds et en utilisant le modèle avec l'AIC le plus bas, comme suggéré par Harrell.

L'hypothèse des risques proportionnels pour les modèles de régression de Cox est évaluée à l'aide de graphiques pour la somme cumulée des résidus de martingale. Si l'hypothèse est violée pour l'exposition (LAF/TAF), l'axe des temps sera divisé en parties plus petites dans lesquelles l'hypothèse est remplie, et une régression de Cox distincte est effectuée pour chaque partie. Si l'hypothèse de risque proportionnel n'est pas respectée pour les facteurs de confusion, des covariables dépendant du temps sont utilisées pour ceux-ci.

Des modèles de régression de Cox similaires seront utilisés pour analyser les deux critères d'évaluation secondaires, ainsi que pour l'analyse de sensibilité du critère d'évaluation principal.

Les hypothèses de risques proportionnels pour ces critères d'évaluation sont vérifiées comme décrit pour le modèle du critère d'évaluation principal.

Tous les tests seront bilatéraux et une valeur p <0,05 sera considérée comme statistiquement significative. L'analyse statistique sera effectuée à l'aide de SAS version 9.4 (SAS Institute Inc.).

Manquant

Grâce aux registres danois, il n'y a pas de perte de vue sur les critères primaires et secondaires, ni sur les critères des analyses de sensibilité. Les informations pour la plupart des facteurs de confusion sont basées sur l'enregistrement obligatoire dans DHR, donc une quantité très limitée de données manquantes dans les facteurs de confusion est attendue (moins de 5 % avec des informations manquantes sur un/plusieurs facteurs de confusion). Il est peu probable que l'absence soit associée à l'exposition, l'analyse de cas complète devrait donc être valide .

Si l'absence s'avère plus prononcée, l'imputation multiple sera utilisée pour créer un ensemble de données d'analyse complet. L'imputation utilisera 100 échantillons. L'imputation multiple sera effectuée à l'aide de R (The R Foundation). Les résultats de l'analyse de l'ensemble des données d'analyse complète ainsi que de l'analyse de cas complète seront présentés.