Podceňování této veliké operace, která je zásadním zásahem do organismu, však rozhodně není namístě. U téměř 10 % implantovaných kloubních náhrad dojde během jejich fungování ke komplikaci. Nejčastěji je to aseptické uvolnění. Infekční komplikace jsou méně časté, ale o to více devastující. Souborný článek zabývající se hlubokou infekcí kloubních náhrad jsme publikovali v Sanquisu v roce 2000, nyní se zaměříme na nové trendy v léčbě kloubních náhrad.
Infekce kloubu s implantovanou endoprotézou představuje závažný problém nejen kvůli svým devastujícím následkům, ale také vzhledem k vysoké finanční náročnosti léčby. Přesná data o cenách léčby v naší republice nejsou k dispozici. Vzhledem k systému zdravotního pojištění nelze jednoduše převzít data pojišťoven, ale je nutné využít zahraniční údaje. Například cena léčby je při reimplantaci náhrady kolenního kloubu pro infekci v průměru
109 805 dolarů, což je dvakrát více než u reimplantace pro aseptické uvolnění. Delší je i doba pobytu v nemocnici, která je v průměru 16,2 dne. Závažnost podtrhuje fakt, že při ohromném nárůstu počtu implantovaných náhrad stoupá i přes veškerá preventivní opatření četnost infekčních komplikací v absolutních číslech. Tuto skutečnost lze ilustrovat čísly z USA týkajícími se endoprotéz kolenních kloubů. Počet revizních operací v USA stoupne z 37 544 v roce 2005 na 56 918 v roce 2030. Revize budou představovat 66 % operací náhrad kolenních kloubů. Náklady na léčbu v roce 2030 převýší 2 biliony dolarů.

Rizikové faktory
Riziko rozvoje infekčních komplikací po operaci kloubní náhrady je závislé na mnoha faktorech. Různí autoři přisuzují různým skutečnostem jinou váhu. Například Segawa vidí jako hlavní faktory ovlivňující úspěšný výsledek terapie stav imunity pacienta, stav měkkých tkání a stav kostního lůžka. Naopak Patel vidí problém především v typu původce, patogenezi, a stav pacienta řadí až na třetí místo.
Vysoké riziko infekce je u pacientů, u kterých je v anamnéze septická artritida indikovaného kloubu, chronická osteomyelitida či erysipel na dolní končetině v případě náhrady kolenního kloubu. Mezi další rizikové faktory patří alkoholismus, stav po transplantaci ledvin, chronický defekt imunity, diabetes mellitus s dlouhodobě zvýšenou hladinou glykemie přes 12 mmol/l, tumory, psoriázu, zejména s porušenou integritou kůže v době operace, hemofilie a její následné komplikace, opakované infekce urogenitálního traktu a léčba imunosupresivy a kortikoidy. Riziko je též vyšší u traumat, při přijetí do nemocnice dříve než jeden den před operací a také holení operačního pole dříve než v den operace. Závažný je také stav výživy. Jednak je to malnutrice s dlouhodobou leukopenií pod 1,5 x 10 9/l, hladinou albuminu pod 35 g/l a transferinu pod 2,26 g/l. Na druhé straně i při obezitě je riziko infekce signifikantně zvýšeno u pacientů s BMI vyšším než 30. Nezanedbatelný je též typ operačních sálů, užitá vzduchotechnika a režimová opatření na nich. Lokálně pak má výrazný vliv počet předcházejících operačních výkonů na indikovaném kloubu. Velmi významný rizikový faktor potvrdil Papavasiliou, který prokázal zvýšený výskyt infekčních komplikací u náhrady kolenního kloubu po injekci kortikosteroidu aplikované přímo do kolenního kloubu v období 11 měsíců před operací. Komplikace při hojení rány pozoroval dokonce ve 22 % případů oproti 11,1 % ve skupině bez aplikace kortikosteroidu. Popisuje nám dobře známá rezidua nerozpuštěného depotního kortikosteroidu na měkkých tkáních v kloubu, která mohou být případně peroperačně reaktivována s katastrofickými následky.

Antimikrobiální profylaxe pozdní hematogenní infekce operací kloubních náhrad
Nejlepší strategií v boji s bakteriální infekcí kloubních náhrad je prevence. Panuje shoda, že použití antibiotické prevence v profylaxi infekce představuje pravděpodobně jednu z nejefektivnějších metod v redukci prevalence infekcí. Je vypracována metodika předcházení časné pooperační infekce sestávající jak z režimových opatření, tak přesně časovaného podání antibiotik. Na druhé straně ale není propracován systém předcházení pozdní hematogenní infekci tak jako třeba v kardiologii u pacientů s chlopenní náhradou.
Bakteriemii, základní mechanismus hematogenní infekce endoprotézy, nalézáme jak v časné pooperační periodě, tak ale i po mnoha letech od implantace. Může nastat v souvislosti s infekcí, lékařským zákrokem, ale i během normálního denního života. Nepanuje však dosud jednotný názor na její incidenci. Nejvyšší pravděpodobnost bakteriemie je při procedurách v dutině ústní, dále při operacích urogenitálního systému a nejnižší v rámci výkonů na gastrointestinálním traktu. Procentuální výskyt hematogenní infekce není v literatuře často uváděn. Pouze Trampuz prezentuje 34% riziko hematogenní infekce při bakteriemii.
Antibiotická profylaxe hematogenní infekce není indikována paušálně pro všechny pacienty s aloplastikou. Je nezbytná pouze pro úzkou, jasně definovanou skupinu nemocných, u kterých je riziko hematogenní infekce vysoké. Prevenci pozdní hematogenní infekce použijeme v případě rizikového výkonu či onemocnění u všech pacientů do dvou let po implantaci kloubní náhrady. Po tomto období pouze u imunosuprimovaných nemocných ať kvůli zánětlivé artropatii (revmatoidní artritida, systémový lupus erytematodes), imunosupresi způsobené léky či radiací nebo u pacientů s dalším onemocněním (infekce TEP, malnutrice, HIV infekce, diabetes mellitus I. typu).
Urologické výkony s rizikem bakteriemie jsou operace prostaty (otevřené i endoskopické), operace nádorů močového měchýře (otevřené i endoskopické), operace močových kamenů (otevřené i endoskopické), extrakorporální litotripse (ESWL, LERV) i biopsie prostaty. Jsou i situace na urogenitálním traktu s vyšším rizikem bakteriální kolonizace. Nejčastější je přítomný močový katétr či intermitentní cévkování, dále pak uretrální stent, retence močová a anamnéza infekce močového traktu nebo zánětu prostaty.
Stomatologické výkony s rizikem bakteriemie jsou extrakce zubů, chirurgické výkony na parodontu, chirurgická extrakce retinovaného zubu, aplikace zubních implantátů, výkony v apikálním prostoru zubu, úvodní aplikace ortodontických aparátů, dále pak lokální anestezie intaligamentózní a také čištění zubů a implantátů s předpokládaným krvácením.
Gynekologické výkony s rizikem bakteriemie jsou abdominální, vaginální a laparoskopická hysterektomie, onkologické výkony kontaminované vaginální bakteriální flórou, rekonstrukční operace. Dále operace defektů pánevního dna spojené s inkontinencí močovou a užití xenotransplantátů. Z porodnických operací je rizikový především císařský řez.
Pro oblast všeobecné chirurgie je indikováno preventivní podání antibiotika mimo situace, kdy je antibiotická terapie samozřejmostí, také v případech pokročilé formy akutní apendicitidy, periproktálního abscesu, invazivních endoskopických výkonů na tlustém střevě, flegmonách a abscesech měkkých tkání a při chirurgickém ošetření bércových vředů a dekubitů a u končetinových amputací.
K prevenci se doporučuje užít perorálně amoxicillin 2g (nebo cefalexin) hodinu před výkonem. V případě alergie na PNC klindamycin 600 mg per os. Intravenózně ampicilin 2g nebo cefazolin 1g půl hodiny před výkonem. V případě alergie na PNC klindamycin 600 mg půl hodiny před výkonem.

Původci infekcí kloubních náhrad
Patogeneze infekcí kloubních náhrad závisí na interakcích mezi mikroorganismem, implantátem a hostitelem. Průběh onemocnění a výsledek léčby jsou závislé na typu infekčního agens, na jeho virulenci, citlivosti k antibiotikům a na jeho schopnosti tvořit glykokalix a formovat biofilm v oblasti povrchu implantátu.
Model biofilmu představuje nové paradigma v mikrobiologii. Prozkoumání a pochopení procesů v biofilmu umožní optimalizaci léčby infekcí implantátů. Díky biofilmu můžeme vysvětlit chronický průběh infekcí kloubních náhrad, neúspěšnost léčby pouze antibiotiky a také častou negativitu při kultivacích. Biofilm je odvěkou a nedílnou strategií bakterií pro jejich přežití. Biliony let adaptace poskytly mikrobům schopnost kolonizovat povrch. Donedávna bylo ale k bakteriím přistupováno schematicky. Nikoho nenapadlo, že by bakterie žily ve své přirozenosti jinak než jako plankton vznášející se v mořích. Chování bakterií se prostě předvídalo podle výzkumů čistých kultur. Ukazuje se, že existence v biofilmu je pro bakterie z mnoha důvodů výhodnější a ve většině prostředí je také základním způsoben jejich existence. Bakterie v biofilmu získávají ochranu matrix proti účinku protilátek a fagocytů. Tyto „frustrované fagocyty“ pak způsobují většinu destrukcí měkkých tkání při chronickém zánětu. Gristina uvádí, že bakterie tvořící biofilm jsou nejméně 500x rezistentnější k antibiotikům než planktonické formy, jiní dokonce zmiňují tisícinásobnou rezistenci.
Důležitá je prevence tvorby biofilmu. Základní podmínkou je, aby byl implantát dokonale čistý. Je samozřejmostí, že užívané endoprotézy jsou sterilizovány. Při jejich výrobě však dochází ke znečištění povrchů a jednoduchá sterilizace sice buňky zabije, ale na povrchu kloubních náhrad zůstávají rezidua matrix biofilmu. Po implantaci pak mají bakterie zvýhodněnou pozici při „závodu o povrch“. Costerton doporučuje enzymatické čištění implantátů. Další možností prevence je užití povrchů uvolňujících antibiotika.
Jestliže je biofilm v organismu zformován, není ho možné eradikovat sebevětší dávkou antibiotik. Jistě nejefektivnější strategií, jak odstranit bakterie v biofilmu z organismu, je vyjmout celý implantát či tkáň. Určitou možnost lepšího ovlivnění bakterií v biofilmu vidíme v pulzní antibiotické terapii, využití synergického účinku antibiotik či neantibiotických metod k destrukci biofilmu. Aplikace nízkofrekvenčního ultrazvuku zvyšuje účinnost vankomycinu na koaguláza - negativní stafylokoky a Escherichii colli v biofilmu. Podobně též pulzní elektromagnetické pole zvyšuje efekt antibiotik na koaguláza - negativní stafylokoky v biofilmu. Laboratorně byla redukována po pětidením působení pulzního elektromagnetického pole minimální inhibiční koncentrace biofilmu o více než 50 %.
Jsou zkoumány nové technologie, jako je uvolnění vysoké dávky antibiotik uvolňované „na požádání“ novým mechanismem ultrazvukem spouštěného uvolňování. Další možností jsou pokusy blokovat komunikaci bakterií v biofilmu nebo zvýšení citlivosti k antibiotikům rozrušením biofilmu za pomoci elektrického pole či ultrazvukových vln. Ehrlich popisuje futuristickou koncepci inženýrského přístupu k řešení problematiky biofilmu zavedením takzvaných inteligentních implantátů. Navrhuje mikroelektromechanické systémy (MEMS), které mohou být zapracovány do kloubních náhrad. Díky speciálním senzorům, které detekují RAP (ribonulcleic acid (RNA) III-activating protein), je možné identifikovat bakteriální infekci a také započít s léčbou za využití telemetrie po konzultaci s lékařem přes Bluetooth spojení a internet. MEMS biosenzor také umožňuje „naslouchat“ bakteriálním signálům. Ehrlich navrhuje léčbu za pomoci látek uvolněných z rezervoárů v implantátu, které přeruší komunikaci mezi bakteriemi na molekulární bázi a tím je „oslepí“. Tím se zabrání produkci toxinů a potom se opakovanými vysokými dávkami antibiotik eradikují planktonické formy bakterií.
Protože tyto nové, futuristické postupy jsou zatím málo účinné nebo ve stadiu laboratorních pokusů, není jiné cesty, jak odstranit biofilm na kloubní náhradě, než odstranit samotnou endoprotézu.

Způsoby léčby hluboké
infekce aloplastiky
Přestože je navrženo mnoho postupů léčby a u některých postupů jejich autoři uvádějí i 100% úspěšnost, žádný není obecně přijat jako metoda volby. Rozhodnutí, jaký postup použijeme, je ovlivněno celkovým stavem pacienta, kloubní lokalitou, kvalitou kostního lůžka, integrací implantátu, druhem infekce, typem agens a jeho glykokalixovou produkcí a citlivostí k antibiotikům, v neposlední řadě technickými možnostmi pracoviště a také schopnostmi chirurga. Preference jednotlivých metod je také daná regionální historií. Ukazuje se, že mnoho metod je velmi úspěšných v rukou autorů, ale často se přenášejí v deformované podobě s horšími výsledky na jiná pracoviště. Zásadní je při převzetí metody nejen přibližně zkopírovat postup, ale je třeba dodržet především ideový základ. Proto určité postupy, které mají téměř zázračné výsledky, najednou nefungují. Typickým příkladem je selhávání rifampicinu, který byl v našich očích glorifikován do pozice „zázračného antibiotika rozpouštějícího biofilm“ v případě pouhé antibiotické léčby bez chirurgické intervence.

Pouhá antibiotická terapie
Léčení infekce endoprotézy jen antibiotiky je neefektivní. Velkou chybou je, že neúčinné podávání širokospektrých antibiotik je všeobecně indikováno s velkou oblibou jako první metoda léčby. Opodstatnění má pouze u pacientů neschopných operačního řešení a též u pacientů, kteří operační řešení odmítají.
Tsukuyama popisuje zvláštní indikaci samotné antibiotické terapie, kdy v případech operačního řešení „domněle aseptického uvolnění“ po reimplantaci získáme pozitivní peroperační kultivaci. V těchto případech podáváme nejméně 6 týdnů antibiotika podle citlivosti. Tato infekce je často způsobená koaguláza-negativními stafylokoky. Tento typ infekce přináší otázku: Není vhodné vždy při reimplantaci vyměnit všechny komponenty a veškerý kostní cement? Je zde však aspekt nejen finanční, ale též medicínský, kdy rozsah výkonu by byl u starých či interně nemocných pacientů příliš veliký. Vhodnější se nám jeví individuální přístup u podezřelých „aseptických uvolnění“, zvláště tam, kde není technická chyba, provést výměnu všech částí kloubní náhrady. U starých či interně nemocných pacientů nebo tam, kde je jasná technická chyba či opotřebení kloubní náhrady, je vhodné provést pouze výměnu uvolněné komponenty a artikulujících částí. Chtěli bychom také upozornit na opakovaně pozorovanou koincidenci masivního otěru jak titanového, tak polyetylenového s infekcí (obr. 1).

Debridement a průplachová laváž
Debridement a průplachová laváž infikované náhrady kloubu spojená s dlouhodobým podáváním intravenózních antibiotik bývají často spojovány s léčením časného infektu v případě plně integrovaného implantátu.
Pro úspěch je zásadní provést operaci do 2 týdnů po vzniku symptomů. Zásadní průlom přinesla práce Drancourta. Ten užívá při terapii časné infekce revizi a debridement spolu s kombinací rifampicinu (900 mg/24 hod) s ofloxacinem (600 mg/24 hod) po 6 až 9 měsíců v případě integrovaných implantátů. Udávaná úspěšnost 81 % u náhrady kyčelního kloubu a 69 % u náhrady kolenního kloubu je překvapivě velmi vysoká. Efekt této léčby je přisuzován vysoké intracelulární penetraci rifampicinu a ofloxacinu. Nezanedbatelný je i podíl rifampicinu na destrukci glykokalix a jeho účinnost v kyselém prostředí.

Jednodobá reimplantace
Atraktivnost jednodobé reimplantace pro lékaře i pacienta spočívá především v pouze jednom operačním zákroku, omezení bolesti i utrpení, ale také v eliminaci místních i celkových rizik druhého operačního zákroku. Velký význam má i dvojí debridement prováděný v případě dvoudobé reimplantace. Významným argumentem ve prospěch jednodobé reimplantace je ale výrazné zkrácení délky léčby, menší náročnost, větší komfort pro pacienta a též nižší cena terapie. V posledních letech opět nachází své zastánce. Úspěšnost moderně prováděné jednodobé reimplantace je v posledních letech mezi 80-90 %.
Ideálními kandidáty na jednodobou reimplantaci jsou nemocní s infekcí kloubní náhrady způsobenou nízkovirulentními organismy, glykokalix neformujícími koaguláza-negativními stafylokoky nebo ne-betahemolytickými streptokoky.
Tato doporučení působí jasně a logicky, ale pouze 11 % pacientů s infekcí kloubní náhrady je možné zařadit mezi kandidáty jednodobé reimplantace. Dalším problémem je skutečnost, že punkce kloubu a kultivační vyšetření v rámci diagnostiky infekce kloubních náhrad podle Hanssena postihne celé spektrum patogenů, které způsobují vlastní infekci pouze v 70 %. To znamená, že přibližně u jedné třetiny pacientů není před operací možné získat informace o původci. Závažnou skutečností je raritní množství pacientů, kteří splní selekční kritéria. Mnoho ortopedů tak uvidí pacienta indikovaného k jednodobé reimplantaci pouze jedenkrát za rok. Na druhé straně jsou autoři, kteří úspěšně provádějí jednodobou reimplantaci u pacientů s fistulou či gram-negativní infekcí. O jednodobé reimplantaci u pacientů s MRSA není zatím řádná studie.

Dvoudobá reimplantace
Prvním krokem dvoudobé reimplantace je šetrná extrakce endoprotézy, pečlivé debridement, zavedení průplachové laváže a dlouhodobé podávání antibiotik podle citlivosti. Druhým krokem je reimplantace po době nutné ke zhojení infekce. Úspěšnost dvoudobé reimplantace je v recentní literatuře udávána mezi 93-100 %. Dvoudobá reimplatace je podle Kraaye úspěšnější vzhledem k menšímu riziku opětného vzplanutí infekce. K zabezpečení stability kloubu v období mezi operaci je nejčastěji užívaná vložka různé konstrukce, nazývaná spacer. Ten může být modelován pouze z kostního cementu s antibiotikem. Těmto klasickým spacerům je vytýkáno především nestandardizované modelování, kdy jejich tvar často závisí na zručnosti operatéra a jeho uměleckém nadání. Obtížné je dosáhnout kongruenci kloubních ploch, pozorujeme problémy s kontrakturou měkkých tkání. U špatně tvarovaných, rigidních spacerů vede nestabilita k mikropohybům, které způsobují eroze, a tím dochází ke kostním ztrátám. Část autorů poukazuje na omezení pohyblivosti s následnou rigiditou a z ní rezultující zhoršený komfort pro pacienta a ne zcela ideální funkci.

l. ortopedická klinika l. LF UK, Praha
*Ústav lékařské mikrobiologie 2. LF UK, Praha
 
Pokračování v příštím čísle