Intraoperativ mikrobiell kontaminering (ICON)

Innledning Omtrent 8 000 primære kneproteseoperasjoner utføres årlig ved danske sykehus (1). Infeksjon er en alvorlig komplikasjon som oppstår med en frekvens på rundt 2 %.

Et middel for å hindre infeksjon er bruken av IobanTM, en snittduk impregnert med jod. Dette koster 69 DKK pr. ark. En to-trinns operasjon for infeksjon koster 253.122 DKK. (2) Å bruke IobanTM til 8000 kneoperasjoner koster 552 000 DKK. I tillegg til høye samfunnsøkonomiske kostnader forårsaker infeksjoner betydelig sykelighet og har alvorlige konsekvenser for pasientens selvstendige mobilitet (3-5).

Ettersom det estimerte antallet artroplastikkprosedyrer øker kontinuerlig, vil antallet infeksjoner øke (6), og forebygging har derfor høy prioritet.

Mål

Instigatorenes formål er å få innsikt i årsakene til postoperativ infeksjon ved leddprotesekirurgi. Etterforskernes hypotese er:

1. Pasientens hudflora er hovedkilden for intraoperativ mikrobiell kontaminering,
2. Intraoperativ kontaminering kan reduseres ved å bruke en jodimpregnert snittduk,
3. Intraoperativ kontaminasjon predikerer sterkt postoperativ infeksjon
4. Mislykkede kliniske utfall av kneartroplastikk er forårsaket av lavgradige infeksjoner.

Perspektiver Dersom intraoperativ kontaminasjon kan påvises å være en sterk prediktor for postoperativ infeksjon, vil kontaminasjon være en åpenbar utfallsparameter for studier av forebyggende tiltak for infeksjon. Demonstrasjon av en sterkt prediktiv rolle av intraoperativ kontaminasjon kan tillate nye profylaktiske strategier for å forebygge postoperativ infeksjon, og man vil måtte vurdere forlenget antibiotikaprofylakse eller behandling for pasienter, der kontaminering er påvist.

Resultatene av studien vil gi informasjon som vil forme fremtidige strategier for forebygging, diagnostisering og behandling av peri-protetiske leddinfeksjoner.

Risikoen for uheldig utfall for deltakerne er i stor grad oppveid av sannsynligheten for å oppdage en tidlig infeksjon etter operasjonen. Dette prosjektets funn vil være av stor verdi for fremtidige pasienter som gjennomgår en kneproteseoperasjon.

Bakgrunn og teori Nyere studier har vist at en betydelig andel av ortopediske prosedyrer utført under antatt sterile forhold er kontaminert. Kontaminering av operasjonsfeltet er funnet ved bruk av vattpinner under operasjonen. Det er flere mulige kilder til intraoperativ kontaminering. En åpenbar kilde er pasientens hudflora. Under normale omstendigheter anses disse bakteriene som ufarlige, men i nærvær av biomaterialer som proteseimplantater har de et betydelig patogent potensial (7). Det er velkjent at disse bakteriene fester seg til overflaten av implantatet, hvor de formerer seg og forvandles til en biofilmformasjon som gjør dem mer motstandsdyktige mot antibiotika og vertens forsvarsmekanismer (8, 9). Som et resultat er de involvert i utviklingen av lavgradige vedvarende infeksjoner, som i dag fortsatt representerer en stor diagnostisk utfordring.

Videre antydes det at en ukjent andel av implantatløsningen er forårsaket av infeksjoner med lav virulens som ikke resulterer i gjenkjennelig infeksjon (10). I denne forbindelse er rapporterte infeksjonsrater sannsynligvis undervurdert.

Standardprosedyrer er utviklet for å redusere hudforurensning, inkludert bruk av preoperative hudantiseptika. Men selv med optimal hudforberedelse er total sterilisering av huden ikke mulig. Noen mikroorganismer vil forbli i de dypere delene av huden, som hårsekkene, og dukke opp på hudoverflaten under operasjonen, hvor de potensielt vil forurense operasjonsfeltet (11). En strategi for å forhindre mikrobiell re-kolonisering på huden er påføring av en jodimpregnert snittduk preoperativt. I teorien gir denne draperen kontinuerlig antimikrobiell aktivitet gjennom hele den kirurgiske prosedyren og reduserer dermed hudforurensning.

Det er bare få studier på effekten av jodimpregnerte gardiner. Noen studier viser redusert forurensningsrate med eller uten innvirkning på smittehastighet. Andre studier har imidlertid ikke vært i stand til å støtte denne observasjonen (12-14). Alle disse studiene har hatt et utilstrekkelig antall pasienter inkludert. Det er følgelig ingen konklusjoner for standardisert praksis når det gjelder bruk av jodimpregnerte snittgardiner. For å klargjøre deres korrelasjon med intraoperativ kontaminasjon samt deres forebyggende effekt på utvikling av periproteseinfeksjon, er det nødvendig med store kliniske studier.

Kostnadsnytteanalyse Ett ark IobanTM koster 69 DKK. En to-trinns operasjon med fjerning av implantat, implantasjon av spacer og påfølgende fjerning av spacer og implantering av sekundært implantat koster 253.122 DKK (2). Ett års revisjonsrate I 1,8 % og totalt 8298 knær operert. Forutsatt at halvparten av disse revisjonene skyldes infeksjon og er operert med en to-trinns teknikk 18.731.028 kr kunne spares hvert år. Disse tallene dekker utelukkende sykehusutgifter og ikke fysioterapi eller rehabilitering eller andre kostnader knyttet til operasjonen.

Bruk av IobanTM hos alle pasienter som gjennomgår kneleddserstatning koster 572.532 kr i året. Hvis dette kan forhindre halvparten av de ettårige revisjonsratene kan totalt 18,2 millioner DKK spares hvert år. Det er grunn til å tro at etterforskernes funn kan ekstrapoleres til andre ortopediske prosedyrer der implantater ble brukt, sparer sykehuset store beløp på revisjoner hvert år. For ikke å snakke om beløpet som kunne spares på sykepenger.

Gjennomførbarhet En upublisert pilotstudie, utført av denne forskergruppen, av 86 primære artroplastikkprosedyrer viste en frekvens på 10,5 % av intraoperativ kontaminering. To av ni intraoperativt kontaminerte pasienter utviklet infeksjon postoperativt, mens bare én av de 77 ikke-kontaminerte pasientene utviklet postoperativ infeksjon. En randomisert delstudie viste at bruk av jodimpregnert snittduk resulterte i ingen intraoperativ kontaminering hos 19 pasienter sammenlignet med 3 tilfeller av kontaminering hos 11 pasienter operert uten bruk av snittduk.

400 pasienter er allerede inkludert i denne studien og er operert og har fått tatt prøver. Foreløpige resultater viser en forurensningsgrad på 5 %.

Det vil bli tatt prøver ved ortopediske avdelinger ved Herlev og Gentofte Hospital, Frederiksberg Hospital, Nordsjællands Hospital Hillerød og Aarhus Universitetshospital.

Prøvene skal gjennomgå plating og følsomhetstesting ved de kliniske mikrobiologiske avdelingene ved Herlev og Gentofte Hospital og Aarhus Universitetshospital.

Alle involverte ortopediske avdelinger er svært dedikerte til dette prosjektet.

Prøvestørrelsesberegninger Det er store variasjoner i rapporterte frekvenser av intraoperativ kontaminering, antagelig på grunn av forskjeller i sterile teknikker og prøvemetoder. I følge etterforskernes beregninger er det nødvendig med en prøvestørrelse på 1200 operasjoner. For å demonstrere effekten av incisional drapering på intraoperativ kontaminering har etterforskerne valgt å gjøre de to gruppene like store med 600 operasjoner i hver gruppe.

Materialer og metoder

Studien er sentrert om et infeksjonsparadigme der intraoperativ kontaminering spiller en sentral rolle, og studien har to hovedarmer:

1. Intraoperativ kontaminering (kilde, pasient/kirurg, snittdrapere).
2. Postoperativ infeksjon (korrespondanse med intraoperativ kontaminasjon, mikrobiologi, radiologi, serologi, pasientrapporterte utfall).

Disse armene utgjør sammen en omfattende studie av effektene av intraoperativ kontaminering. Studien vil forsøke å besvare alle spørsmål som dukker opp sekundært til paradigmet ovenfor, og dette vil gjøres i etapper. Den første fasen vil ta sikte på å dokumentere at pasienter med intraoperativ kontaminasjon faktisk har større risiko for å utvikle postoperativ infeksjon. Den første fasen vil også omfatte en studie av effekten av jodimpregnert snittduk. Den andre fasen vil inkludere svært sensitive metoder for PCR og fluorescensmikroskopi, for å demonstrere bakteriell kontaminering og/eller infeksjon av eventuelle implantater fjernet i løpet av studieperioden.