Intraoperativ mikrobiell kontaminering (ICON)

Inledning Cirka 8 000 primära knäprotesoperationer utförs årligen på danska sjukhus (1). Infektion är en allvarlig komplikation som uppstår med en frekvens på cirka 2 %.

Ett sätt att förhindra infektion är användningen av IobanTM, en snittduk impregnerad med jod. Detta kostar 69 DKK per. ark. En operation i två steg för infektion kostar 253 122 DKK. (2) Att använda IobanTM för 8000 knäoperationer kostar 552 000 DKK. Förutom höga socioekonomiska kostnader orsakar infektioner avsevärd sjuklighet och har allvarliga konsekvenser för patientens oberoende rörlighet (3-5).

Eftersom det uppskattade antalet artroplastikingrepp kontinuerligt ökar kommer antalet infektioner (6), och förebyggande är därför av hög prioritet.

Syfte

Instigatorernas syfte är att få insikt i orsakerna till postoperativ infektion vid ledplastik. Utredarnas hypotes är:

1. Patientens hudflora är huvudkällan för intraoperativ mikrobiell kontaminering,
2. Intraoperativ kontaminering kan minskas genom att använda en jodimpregnerad snittduk,
3. Intraoperativ kontaminering förutsäger starkt postoperativ infektion
4. Misslyckade kliniska resultat av knäprotesplastik orsakas av låggradiga infektioner.

Perspektiv Om intraoperativ kontaminering kan visa sig vara en stark prediktor för postoperativ infektion, så kommer kontaminering att vara en självklar utfallsparameter för studier av förebyggande åtgärder mot infektion. Demonstration av en starkt prediktiv roll av intraoperativ kontaminering kan möjliggöra nya profylaktiska strategier för att förhindra postoperativ infektion, och man kommer att behöva överväga förlängd antibiotikaprofylax eller behandling för patienter där kontaminering har påvisats.

Resultaten av studien kommer att ge information som kommer att forma framtida strategier för att förebygga, diagnostisera och behandla peri-protetiska ledinfektioner.

Risken för negativa resultat för deltagarna vägs till stor del upp av sannolikheten att upptäcka en tidig infektion efter operation. Detta projekts resultat kommer att vara av stort värde för framtida patienter som genomgår en knäprotesoperation.

Bakgrund och teori Nya studier har visat att en betydande del av ortopediska ingrepp som utförs under förment sterila förhållanden är kontaminerade. Kontaminering av operationsfältet hittas med svabbservetter under operationen. Det finns flera möjliga källor till intraoperativ kontaminering. En uppenbar källa är patientens hudflora. Under normala omständigheter anses dessa bakterier ofarliga, men i närvaro av biomaterial som protesimplantat har de en betydande patogen potential (7). Det är välkänt att dessa bakterier fäster vid implantatets yta, där de förökar sig och omvandlas till en biofilmbildning som gör dem mer motståndskraftiga mot antibiotika och värdförsvarsmekanismer (8, 9). Som ett resultat är de involverade i utvecklingen av låggradiga långlivade infektioner, som idag fortfarande utgör en stor diagnostisk utmaning.

Vidare föreslås att en okänd andel av implantatlossningen orsakas av infektioner med låg virulens som inte resulterar i igenkännbar infektion (10). I detta avseende är rapporterade infektionsfrekvenser troligen underskattade.

Standardprocedurer har utvecklats för att minska hudkontamination inklusive användning av preoperativa hudantiseptika. Men även med optimal hudförberedelse är total sterilisering av huden inte möjlig. Vissa mikroorganismer kommer att finnas kvar i de djupare delarna av huden, såsom hårsäckarna, och dyker upp på hudytan under operationen, där de potentiellt kommer att kontaminera operationsfältet (11). En strategi för att förhindra mikrobiell återkolonisering på huden är appliceringen av en jodimpregnerad snittduk preoperativt. I teorin ger detta täcke kontinuerlig antimikrobiell aktivitet under hela det kirurgiska ingreppet och minskar därmed hudkontamination.

Det finns endast ett fåtal studier om effektiviteten av jodimpregnerade draperier. Vissa studier visar minskad kontamineringsgrad med eller utan påverkan på infektionsfrekvensen. Andra studier har dock inte kunnat stödja denna observation (12-14). Alla dessa studier har haft en otillräcklig mängd patienter inkluderade. Följaktligen finns det inga slutsatser för standardiserad praxis när det gäller användningen av jodimpregnerade snittdukar. För att klargöra deras samband med intraoperativ kontaminering samt deras förebyggande effekt på utvecklingen av periprotesinfektion behövs stora kliniska prövningar.

Kostnadsnyttoanalys Ett ark IobanTM kostar 69 DKK. En tvåstegsoperation med borttagning av implantat, implantation av en spacer och efterföljande borttagning av spacer och implantation av ett sekundärt implantat kostar 253.122 DKK (2). Revisionsfrekvensen på ett år var 1,8 % och totalt 8298 knän opererade. Förutsatt att hälften av dessa revisioner beror på infektion och opereras med en tvåstegsteknik 18.731.028 DKK skulle kunna sparas varje år. Dessa siffror täcker endast sjukhuskostnader och inte fysioterapi eller rehabilitering eller andra kostnader relaterade till operationen.

Att använda IobanTM hos alla patienter som genomgår knäledsprotes kostar totalt 572 532 DKK om året. Om detta kan förhindra hälften av ettårsrevideringssatserna kan totalt 18,2 miljoner DKK sparas varje år. Det finns skäl att tro att utredarnas resultat skulle kunna extrapoleras till andra ortopediska ingrepp där implantat används, vilket sparar sjukhuset stora summor pengar på revisioner varje år. För att inte tala om summan som skulle kunna sparas på sjukpenning.

Genomförbarhet En opublicerad pilotstudie, utförd av denna forskargrupp, av 86 primära artroplastikingrepp visade en 10,5 % frekvens av intraoperativ kontaminering. Två av nio intraoperativt kontaminerade patienter utvecklade infektion postoperativt, medan endast en av de 77 icke-kontaminerade patienterna utvecklade postoperativ infektion. En randomiserad delstudie visade att användningen av en jodimpregnerad snittduk inte resulterade i någon intraoperativ kontaminering hos 19 patienter jämfört med 3 fall av kontaminering hos 11 patienter som opererades utan användning av snittduk.

400 patienter ingår redan i denna studie och har opererats och fått provtagningar. Preliminära resultat visar en kontamineringsgrad på 5 %.

Prover kommer att samlas in på ortopediska avdelningar på Herlev og Gentofte Hospital, Frederiksberg Hospital, Nordsjællands Hospital Hillerød och Aarhus Universitetshospital.

Proverna kommer att genomgå plätering och känslighetstestning vid de kliniska mikrobiologiska avdelningarna på Herlev og Gentofte Hospital och Aarhus Universitetssjukhus.

Alla inblandade ortopediska avdelningar är mycket dedikerade till detta projekt.

Provstorleksberäkningar Det finns stora variationer i de rapporterade frekvenserna av intraoperativ kontaminering, förmodligen på grund av skillnader i sterilteknik och provmetoder. Enligt utredarnas beräkningar behövs en urvalsstorlek på 1200 operationer. För att demonstrera effekten av incisionsduk på intraoperativ kontaminering har utredarna valt att göra de två grupperna lika stora med 600 operationer i varje grupp.

Material och metoder

Studien är centrerad på ett infektionsparadigm där intraoperativ kontaminering spelar en avgörande roll, och studien har två huvudarmar:

1. Intraoperativ kontaminering (källa, patient/kirurg, snittduk).
2. Postoperativ infektion (överensstämmelse med intraoperativ kontaminering, mikrobiologi, radiologi, serologi, patientrapporterade utfall).

Dessa armar bildar tillsammans en omfattande studie av effekterna av intraoperativ kontaminering. Studien kommer att försöka besvara alla frågor som uppstår sekundärt till paradigmet ovan, och detta kommer att göras i etapper. Det första steget kommer att syfta till att dokumentera att patienter med intraoperativ kontaminering verkligen har en större risk att utveckla postoperativ infektion. Det första steget kommer också att innehålla en studie av effekten av jodimpregnerad snittduk. Det andra steget kommer att innefatta mycket känsliga metoder för PCR och fluorescensmikroskopi, för att påvisa bakteriell kontaminering och/eller infektion av eventuella implantat som tagits bort under studieperioden.