O tipo de ventilação afeta o risco de infecções após substituições de quadril?

Justificativa e antecedentes

A infecção da prótese articular (IAP) é uma das complicações mais temidas após a artroplastia total do quadril (ATQ), com aumento da mortalidade e morbidade, além de um custo significativo para a sociedade. Desde a década de 1960, além dos antibióticos profiláticos sistêmicos e do cimento ósseo carregado com antibióticos, esforços têm sido feitos para tornar o ar das salas de cirurgia (SO) o mais limpo possível, com filtragem e substituição do ar .

Isso levou à incidência oficial de PJI atual de 0,57-0,80 % no primeiro ano após a cirurgia de acordo com o Registro Dinamarquês de Artroplastia de Quadril (DHR) e o Registro Sueco de Artroplastia de Quadril (SHAR), embora a verdadeira incidência de IAP provavelmente seja cerca de 40% maior, devido ao subregistro nos registros seguintes cirurgia de revisão.

O risco de IAP é potencialmente afetado pela contaminação na sala de cirurgia, fatores de risco relacionados ao paciente e fatores de prótese. Os fatores da prótese incluem o tipo de implante e o método de fixação do implante. Os implantes cimentados apresentam menor índice geral de revisão, embora os resultados não sejam unânimes quando se trata de revisão por IAP.

O risco de contaminação na sala de cirurgia é afetado pela limpeza do ar. Existem dois tipos diferentes de sistemas de ventilação usados ​​para obter um ambiente limpo em uma sala de cirurgia. O primeiro é o fluxo de ar turbulento (TAF), em que o ar é continuamente substituído por ar ultralimpo filtrado que escorre do poço de ventilação. O segundo é o fluxo de ar laminar (LAF), onde o ar ultralimpo flui em uma única direção, com o objetivo de evitar que partículas portadoras de bactérias, que estão flutuando no ar, caiam no paciente ou no equipamento estéril.

O LAF diminui significativamente a carga bacteriana na sala de cirurgia, medida em UFCs. No entanto, o número de CFUs não se correlacionou com a incidência de PJI em dados do mundo real, onde a maioria dos estudos não mostra nenhuma vantagem do LAF em comparação com o TAF. Apenas um grande estudo observacional mostra que LAF diminui o risco de infecção em um subgrupo de LAF. Todos os outros estudos de registro não mostram diferença entre LAF e TAF ou um risco maior de IAP com LAF. Não há estudos randomizados e controlados (RCTs) comparando os sistemas de ventilação modernos quando se trata da incidência de IAP em ATQs.

Não há estudos randomizados e controlados (RCTs) comparando os sistemas de ventilação modernos quando se trata da incidência de IAP em ATQs. No entanto, em 1982, um RCT foi conduzido por Lidwell et al., comparando diferentes sistemas de fluxo de ar ultralimpo, incluindo o LAF, com a ventilação padrão da sala de cirurgia na época. Neste estudo, houve uma diferença significativa na incidência de IAP com 2,2% de IAP no grupo cirúrgico padrão e 1,0% no grupo ultralimpo. No entanto, essas salas padrão apresentaram contaminação bacteriana muito maior, com uma média de 164 UFC/m3, em comparação com as salas modernas TAF, que variam de 4,5 a 22 UFC/m3. O grupo ultralimpo teve uma mediana de 2-10 CFUs/m3, portanto, assemelha-se aos TAF ORs modernos, tanto na carga bacteriana quanto na taxa de PJI.

Devido aos custos adicionais na construção e manutenção dos sistemas LAF, uma análise pública foi realizada na Dinamarca em 2011 para comparar a relação custo-benefício do LAF e do TAF. Ao considerar os custos anuais estimados, que incluíam despesas operacionais, depreciação e juros, os ORs LAF foram estimados em 508.732 DKK por ano, enquanto os ORs TAF foram projetados em 304.530 DKK por ano. Como resultado, houve uma diferença de custo anual de 204.202 DKK (€27.000) por unidade, sendo o LAF 67% mais caro que o TAF. Estima-se que um PJI custe à sociedade cerca de 204.000 DKK no mesmo ano.

Uma questão nos estudos anteriores sobre IAP na LAF e TAF é que eles são epidemiológicos e dependem apenas do diagnóstico de IAP relatado aos diferentes registros. No entanto, diagnosticar uma IAP nem sempre é evidente em um ambiente clínico. Foi demonstrado que o DHR não possui registro de revisões e PJI posteriormente confirmado, e uma falta de revisões de PJI registradas também foi observada no registro sueco de artroplastia de quadril (SHAR).

O diagnóstico de IAP no DHR pode ser bastante aprimorado, se combinado com o banco de dados de microbiologia dinamarquês (MiBa). Ao validar o diagnóstico PJI em DHR, a sensibilidade encontrada foi de apenas 67%. Ao usar um algoritmo incluindo dados do MiBa, a sensibilidade aumentou para 90%, sem fornecer mais falsos positivos. Um algoritmo simplificado utilizando dados MiBa não apresentou diferença estatisticamente significativa quando comparado ao algoritmo mais extenso empregado no estudo de validação de Gundtoft et al.. Esse algoritmo simplificado, que não requer acesso a prontuários, será aplicado nos critérios do desfecho primário.

Além disso, estudos anteriores mostram que uma amostra bacteriana positiva em uma revisão clinicamente asséptica aumenta o risco de uma infecção oculta, diagnosticada posteriormente em uma nova revisão. Isso também será investigado.

Assim, usando esses métodos novos e bem validados, os pesquisadores pretendem estimar o risco de IAP com ventilação LAF versus ventilação TAF melhor do que foi feito em estudos anteriores.

Fontes de dados

O Sistema de Registro Civil Dinamarquês (Registro Central de Pessoas, CPR) contém informações, incluindo estado vital e tempo de emigração de todos os residentes dinamarqueses. Todos os residentes e cidadãos dinamarqueses recebem um número de identificação individual único e permanente (número CPR) no nascimento ou na imigração. Permite uma ligação inequívoca entre diferentes registos e permite um acompanhamento individual ao longo do tempo.

O Registro Nacional de Pacientes Dinamarquês (NPR) coleta dados de todos os residentes dinamarqueses em contato com um hospital público, incluindo data, exames realizados ou procedimentos cirúrgicos e diagnóstico, classificados pela Classificação Internacional de Doenças (CID). Os dados incluem contatos de pacientes ambulatoriais e internados e estão vinculados ao número de RCP do paciente.

O Registro Dinamarquês de Artroplastia de Quadril (DHR) coleta dados, incluindo o tipo de ventilação cirúrgica de todas as ATQs realizadas na Dinamarca, incluindo ATQs primárias e revisões. É obrigatório que todos os cirurgiões que realizam ATQs se reportem ao registro, o que resulta em alta completude. Os dados são previamente validados. No caso de revisão, o cirurgião informa a indicação imediatamente após a cirurgia. As revisões realizadas em 90 e 365 dias estão localizadas no DHR, que também contém informações da NPR sobre as revisões.

O banco de dados dinamarquês de microbiologia (MiBa) coleta automaticamente todos os resultados de microbiologia de todos os departamentos de microbiologia clínica na Dinamarca desde 2010, que são armazenados eletronicamente usando o número de RCP do paciente como identificador do paciente. A completude do cadastro é previamente validada. Os dados serão extraídos mais especificamente do Banco de Dados de Infecções Associadas à Saúde - HAIBA, parte do MiBa. O Registro Nacional de Prescrições da Dinamarca (DNPR) coleta informações detalhadas sobre prescrições resgatadas na Dinamarca desde 1995. É previamente validado e possui alto grau de completude, sendo frequentemente utilizado em pesquisas epidemiológicas.

Registro de estatísticas de renda - O registro contém dados de renda em mais de 160 variáveis, incluindo salários e economias de pessoas com renda dinamarquesa e é amplamente utilizado em pesquisas. Cada indivíduo é identificado com um número CPR inequívoco.

Registro de Educação Dinamarquesa - O registro tem uma alta cobertura em nível educacional, tanto entre pessoas nascidas na Dinamarca quanto imigrantes e é amplamente utilizado em pesquisas. Cada indivíduo é identificado com um número CPR inequívoco.

Variáveis

Os investigadores examinarão várias variáveis ​​e ajustarão quando necessário. As variáveis ​​obtidas do DHR são índice de massa corporal (IMC), idade, sexo, tempo de cirurgia, diagnóstico, tipo de prótese e método de fixação, se utiliza cimento e se contém antibióticos, operações anteriores no mesmo quadril e escore ASA. A pontuação ASA e o IMC estão disponíveis apenas a partir de 2017 no DHR.

A partir do NPR, diagnósticos concomitantes serão obtidos para produzir uma pontuação de comorbidade Elixhauser, e fatores socioeconômicos, como renda e educação, serão obtidos do Registro de Estatísticas de Renda Dinamarquês e Registro de Educação.

Elaboração da parte dos métodos:

Escolhe-se um tempo de acompanhamento de 90 e 365 dias, respectivamente, pois 90 dias é o período de vigilância recomendado nos Estados Unidos e é tradicionalmente o limite entre infecções precoces e tardias, sendo importante ter um acompanhamento de um ano não perder até 20% das infecções. Em 1 ano, 80-90% das infecções que requerem cirurgia que ocorrerão durante a vida útil da prótese de quadril já ocorreram. Após 1 ano, a taxa de infecção diminui drasticamente e é menos provável que seja devido à contaminação durante a cirurgia.

A definição de IAP é baseada nos estudos de Gundtoft et al. Se, onde se concluiu, a validade do diagnóstico de IAP aumenta muito ao usar esses critérios, que são validados especificamente para DHR. O estudo original de Gundtoft et al. usou um algoritmo extenso para determinar se um PJI estava presente. No entanto, não houve diferença estatisticamente significativa entre o algoritmo extensivo e um algoritmo simplificado, que define um PJI como duas ou mais amostras bacterianas idênticas positivas.

A definição dos investigadores está de acordo com o consenso internacional e não difere muito da definição feita pela European Bone and Joint Infection Society (EBJIS), embora a taxa de hemossedimentação, aspiração de fluido articular, contagem de glóbulos brancos no fluido articular e exame histológico de biópsias teciduais intraoperatórias não são usadas rotineiramente na Dinamarca. Portanto, esses critérios não são usados. Espera-se que a comunicação do trato sinusal com a articulação do quadril ou uma abertura na articulação do quadril faça com que o cirurgião registre o diagnóstico "infecção" no DHR após a revisão. Os dados para esta análise serão extraídos de DHR e HAIBA. Para que a cirurgia de revisão seja registrada no HAIBA, são necessárias pelo menos três biópsias na cirurgia de revisão, portanto, isso faz parte dos critérios.

O afrouxamento asséptico é um ponto final separado, pois foi demonstrado que o afrouxamento asséptico pode de fato se tornar uma IAP e, portanto, um ponto de interesse.

Uma análise de sensibilidade é feita para a) eb), uma vez que Milandt et al. mostraram que ter uma cultura bacteriana intraoperatória positiva aumenta o risco de uma infecção oculta, que é posteriormente diagnosticada na nova revisão. Quando houve apenas uma cultura positiva inesperada (significado inesperado não registrado como PJI no DHR), revisões pela primeira vez foram associadas a um aumento do risco relativo de 2,63 para nova revisão subsequente especificamente para PJI. No entanto, essa associação não foi observada para os pacientes com duas ou mais culturas positivas inesperadas, que eram muito mais propensas a receber antibióticos e serem tratadas como IAP, após a obtenção dos resultados da microbiologia. Isso é mais provável, porque uma cultura positiva foi interpretada como contaminação. Uma análise de sensibilidade é feita para c), uma vez que DHR só tem ASA e IMC registrados a partir de 2017 e, portanto, isso não pode ser ajustado para prior nos dados anteriores a 2017.

EBJIS propôs um termo chamado PJI-provável, que inclui 1 cultura positiva inesperada positiva. A PJI provavelmente é baseada em consenso internacional; no entanto, a definição baseia-se em análises que não são comumente realizadas na prática de rotina na Dinamarca, conforme indicado na descrição do desfecho primário. Como não é possível usar esses critérios em estudos de registro dinamarqueses, os investigadores decidiram, em vez disso, fazer análises de sensibilidade com base na validação de infecções no DHR por Gundtoft et al. e os achados de Milandt et al..

Análise estatística:

Resultados descritivos para variáveis ​​contínuas serão mostrados como média(DP)/mediana(intervalo) dependendo da distribuição das variáveis. As variáveis ​​categóricas serão apresentadas por meio de frequências e porcentagens. Pessoas operadas em LAF e TAF ORs são comparadas usando testes t/Wilcoxon-testes e testes qui-quadrado, respectivamente. Isso é complementado com gráficos de incidência cumulativa mostrando o risco de infecção (resultado primário) para LAF e TAF, considerando revisão devido a outras causas e morte como eventos concorrentes. Os dois grupos são comparados usando o teste de Gray. Para cumprir os requisitos do Statistics Denmark sobre dados sobre pessoas individuais, uma curva suave é usada para fazer o gráfico, em vez da função de etapa estatisticamente correta. Serão apresentadas informações nos tempos 90 e 365 dias após a operação. Este tipo de plotagem será usado para todos os endpoints.

Para o endpoint primário, duas análises de regressão de Cox serão realizadas com o tempo para PJI como resultado. Um modelo cobrirá apenas os primeiros 90 dias de acompanhamento, o outro cobrirá todos os 365 dias de acompanhamento. A censura é feita no momento da revisão por outras causas que não IAP, óbito, emigração e término do seguimento (365 dias após a operação), o que ocorrer primeiro.

A ATQ bilateral será incluída no modelo como duas observações com inclusão de uma variável dependente do tempo condicionada ao estado do outro quadril. Uma estimativa robusta da matriz de covariância em sanduíche é usada para explicar a dependência intrapessoal.

O modelo incluirá os seguintes fatores de confusão em potencial:

Escolaridade, idade, comorbidades, sexo, cirurgia prévia de quadril, diagnóstico principal, tipo de cimento, tipo de fixação, ano da cirurgia, renda e tempo de cirurgia. ASA e IMC serão ajustados na análise de sensibilidade c). Um gráfico acíclico direto é usado ao determinar as variáveis ​​necessárias para ajustar.

A suposição de linearidade para confundidores contínuos é verificada incluindo-os como splines cúbicos com 3 a 7 nós e usando o modelo com menor AIC, conforme sugerido por Harrell .

A suposição de riscos proporcionais para os modelos de regressão de Cox é avaliada usando gráficos para a soma cumulativa dos resíduos de martingale. Se a suposição for violada para a exposição (LAF/TAF), o eixo do tempo será dividido em partes menores nas quais a suposição é atendida e uma regressão de Cox separada é feita para cada parte. Se a suposição de risco proporcional for violada para fatores de confusão, as covariáveis ​​dependentes do tempo serão usadas para eles.

Modelos semelhantes de regressão de Cox serão usados ​​para analisar os dois endpoints secundários, bem como para a análise de sensibilidade do endpoint primário.

As suposições de riscos proporcionais para esses endpoints são verificadas conforme descrito para o modelo para o endpoint primário.

Todos os testes serão bilaterais e um valor de p <0,05 será considerado estatisticamente significativo. A análise estatística será realizada usando o SAS versão 9.4 (SAS Institute Inc.).

falta

Graças aos registros dinamarqueses, não há perda de acompanhamento para os desfechos primários e secundários, nem para os desfechos das análises de sensibilidade. As informações para a maioria dos fatores de confusão são baseadas no registro obrigatório no DHR, portanto, espera-se uma quantidade muito limitada de dados ausentes nos fatores de confusão (menos de 5% com informações ausentes sobre um/vários fatores de confusão). Não é provável que a ausência esteja associada à exposição, portanto, espera-se que a análise completa do caso seja válida .

Se a omissão for mais pronunciada, a imputação múltipla será usada para criar um conjunto de dados de análise completo. A imputação usará 100 amostras. A imputação múltipla será feita usando R (The R Foundation). Serão apresentados os resultados da análise do conjunto de dados de análise completo, bem como da análise de caso completa.