Intraoperatieve microbiële besmetting (ICON)

Inleiding In Deense ziekenhuizen worden jaarlijks ongeveer 8.000 primaire knieprothesen geplaatst (1). Infectie is een ernstige complicatie die optreedt met een frequentie van ongeveer 2%.

Een middel om infectie te voorkomen is het gebruik van IobanTM, een incisiedoek geïmpregneerd met jodium. Dit kost 69 DKK pr. laken. Een operatie in twee fasen voor infectie kost 253.122 DKK. (2) Het gebruik van IobanTM voor 8000 knieoperaties kost DKK 552.000. Naast hoge sociaaleconomische kosten veroorzaken infecties aanzienlijke morbiditeit en hebben ze ernstige gevolgen voor de zelfstandige mobiliteit van de patiënt (3-5).

Naarmate het geschatte aantal artroplastische ingrepen voortdurend toeneemt, neemt ook het aantal infecties toe (6), en preventie heeft daarom hoge prioriteit.

Doel

Het doel van de onderzoekers is inzicht te krijgen in de oorzaken van postoperatieve infectie bij gewrichtsprothesen. De hypothesen van de onderzoekers zijn:

1. De huidflora van de patiënt is de belangrijkste bron voor intraoperatieve microbiële besmetting,
2. Intraoperatieve besmetting kan worden verminderd door gebruik te maken van een met jodium geïmpregneerd incisielaken,
3. Intraoperatieve besmetting voorspelt sterk postoperatieve infectie
4. Mislukte klinische uitkomsten van knieprothesen worden veroorzaakt door laaggradige infecties.

Perspectieven Als kan worden aangetoond dat intraoperatieve contaminatie een sterke voorspeller is van postoperatieve infectie, dan zal contaminatie een voor de hand liggende uitkomstparameter zijn voor onderzoek naar preventieve maatregelen voor infectie. Demonstratie van een sterk voorspellende rol van intra-operatieve contaminatie kan nieuwe profylactische strategieën mogelijk maken voor het voorkomen van postoperatieve infectie, en men zal langdurige antibiotische profylaxe of behandeling moeten overwegen voor patiënten bij wie contaminatie is aangetoond.

De resultaten van de studie zullen informatie opleveren die toekomstige strategieën zal vormen voor het voorkomen, diagnosticeren en behandelen van peri-prothetische gewrichtsinfecties.

Het risico op een nadelig resultaat voor de deelnemers wordt ruimschoots gecompenseerd door de kans op het ontdekken van een vroege infectie na een operatie. De bevindingen van dit project zullen van grote waarde zijn voor toekomstige patiënten die een knievervangende operatie ondergaan.

Achtergrond en theorie Uit recent onderzoek is gebleken dat een aanzienlijk deel van de orthopedische ingrepen die onder zogenaamd steriele omstandigheden worden uitgevoerd, besmet zijn. Verontreiniging van het operatieveld wordt gevonden met behulp van wattenstaafjes tijdens de operatie. Er zijn verschillende mogelijke bronnen van intraoperatieve besmetting. Een voor de hand liggende bron is de huidflora van de patiënt. Onder normale omstandigheden worden deze bacteriën als onschadelijk beschouwd, maar in aanwezigheid van biomaterialen zoals prothetische implantaten hebben ze een aanzienlijk pathogeen potentieel (7). Het is algemeen bekend dat deze bacteriën zich hechten aan het oppervlak van het implantaat, waar ze zich vermenigvuldigen en transformeren in een biofilmvorming waardoor ze beter bestand zijn tegen antibiotica en afweermechanismen van de gastheer (8, 9). Hierdoor zijn ze betrokken bij de ontwikkeling van laaggradige persistente infecties, die vandaag de dag nog steeds een grote diagnostische uitdaging vormen.

Bovendien wordt gesuggereerd dat een onbekend deel van het losraken van implantaten wordt veroorzaakt door infecties met een lage virulentie die niet resulteren in een herkenbare infectie (10). In dit opzicht zijn de gerapporteerde besmettingspercentages waarschijnlijk onderschat.

Er zijn standaardprocedures ontwikkeld om huidbesmetting te verminderen, waaronder het gebruik van preoperatieve huidontsmettingsmiddelen. Maar zelfs met een optimale huidvoorbereiding is een totale sterilisatie van de huid niet mogelijk. Sommige micro-organismen blijven in de diepere delen van de huid, zoals de haarzakjes, en verschijnen tijdens de operatie aan het huidoppervlak, waar ze mogelijk het operatiegebied kunnen besmetten (11). Een strategie om microbiële herkolonisatie op de huid te voorkomen, is het preoperatief aanbrengen van een met jodium geïmpregneerd incisielaken. In theorie zorgt dit laken voor een continue antimicrobiële activiteit gedurende de hele chirurgische ingreep, waardoor huidbesmetting wordt verminderd.

Er zijn slechts weinig studies over de werkzaamheid van met jodium geïmpregneerde afdekdoeken. Sommige onderzoeken tonen een verlaagd besmettingspercentage aan met of zonder impact op het infectiepercentage. Andere studies hebben deze observatie echter niet kunnen ondersteunen (12-14). Bij al deze onderzoeken waren onvoldoende patiënten geïncludeerd. Bijgevolg zijn er geen conclusies voor gestandaardiseerde praktijk met betrekking tot het gebruik van met jodium geïmpregneerde incisiedoeken. Om hun correlatie met intraoperatieve besmetting en hun preventieve effect op de ontwikkeling van peri-prothetische infectie te verduidelijken, zijn grote klinische onderzoeken nodig.

Kosten-batenanalyse Eén vel IobanTM kost 69 DKK. Een operatie in twee fasen met verwijdering van implantaat, implantatie van een spacer en daaropvolgende verwijdering van spacer en implantatie van een secundair implantaat kost 253.122 DKK (2). Het eenjarige revisiepercentage I 1,8% en in totaal 8298 knieën geopereerd. Ervan uitgaande dat de helft van deze revisies het gevolg is van een infectie en wordt geopereerd met behulp van een tweefasentechniek 18.731.028 DKK kan elk jaar worden bespaard. Deze cijfers dekken alleen ziekenhuiskosten en niet fysiotherapie of revalidatie of andere kosten die verband houden met de operatie.

Het gebruik van IobanTM bij alle patiënten die een totale kniegewrichtvervanging ondergaan kost 572.532 DKK per jaar. Als dit de helft van de herzieningspercentages van een jaar kan voorkomen, kan in totaal 18,2 miljoen DKK per jaar worden bespaard. Er is reden om aan te nemen dat de bevindingen van de onderzoekers zouden kunnen worden geëxtrapoleerd naar andere orthopedische procedures waarbij implantaten worden gebruikt, waardoor het ziekenhuis jaarlijks grote bedragen aan revisies bespaart. Om nog maar te zwijgen over het bedrag dat bespaard zou kunnen worden op de Ziektewet.

Haalbaarheid Een niet-gepubliceerde pilootstudie, uitgevoerd door deze onderzoeksgroep, van 86 primaire artroplastiekprocedures toonde een 10,5% frequentie van intra-operatieve besmetting aan. Twee van de negen intraoperatief besmette patiënten ontwikkelden postoperatief een infectie, terwijl slechts één van de 77 niet-besmette patiënten een postoperatieve infectie ontwikkelde. Een gerandomiseerde substudie toonde aan dat het gebruik van een met jodium geïmpregneerd incisielaken bij 19 patiënten niet resulteerde in intra-operatieve contaminatie vergeleken met 3 gevallen van contaminatie bij 11 patiënten die werden geopereerd zonder het gebruik van een incisielaken.

400 patiënten zijn al opgenomen in deze studie en zijn geopereerd en er zijn monsters genomen. Voorlopige resultaten tonen een besmettingsgraad van 5 %.

Monsters worden verzameld op de orthopedische afdelingen van het Herlev og Gentofte-ziekenhuis, het Frederiksberg-ziekenhuis, het Nordsjællands-ziekenhuis in Hillerød en het Aarhus Universitetshospital.

De monsters zullen worden geplateerd en getest op gevoeligheid bij de klinische microbiologische afdelingen van het Herlev og Gentofte Hospital en het Aarhus Universitetshospital.

Alle betrokken orthopedische afdelingen zijn zeer toegewijd aan dit project.

Berekeningen van de steekproefomvang Er zijn grote variaties in de gerapporteerde frequenties van intraoperatieve besmetting, vermoedelijk vanwege verschillen in steriele technieken en monstermethoden. Volgens de berekeningen van de onderzoekers is een steekproefomvang van 1200 operaties nodig. Om het effect van incisiedoek op intraoperatieve besmetting aan te tonen, hebben de onderzoekers ervoor gekozen om de twee groepen even groot te maken met 600 operaties in elke groep.

materialen en methodes

De studie is gericht op een infectieparadigma waarbij intraoperatieve besmetting een cruciale rol speelt, en de studie heeft twee hoofdarmen:

1. Intraoperatieve besmetting (bron, patiënt/chirurg, incisiedoek).
2. Postoperatieve infectie (correspondentie met intraoperatieve besmetting, microbiologie, radiologie, serologie, patiëntgerapporteerde uitkomsten).

Deze armen vormen samen een uitgebreide studie naar de effecten van intraoperatieve besmetting. De studie zal proberen alle vragen te beantwoorden die secundair aan het bovenstaande paradigma rijzen, en dit zal in fasen gebeuren. De eerste fase zal tot doel hebben vast te stellen dat patiënten met intraoperatieve besmetting inderdaad een groter risico lopen op het ontwikkelen van een postoperatieve infectie. De eerste fase omvat ook een onderzoek naar het effect van met jodium geïmpregneerd incisiedoek. De tweede fase omvat zeer gevoelige methoden van PCR en fluorescentiemicroscopie, om bacteriële besmetting en/of infectie van implantaten die tijdens de onderzoeksperiode zijn verwijderd, aan te tonen.