Protez Enfeksiyonlarının MikrobiyolojisiDoç. Dr. Füsun CAN

Koç Üniversitesi Tıp Fakültesi

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 20090

50

100

150

200

250

300

Canada France Sweden Switzerland OECD (25)

Per 100 000 population

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 20090

50

100

150

200

250

300

Denmark Israel Switzerland United States OECD (21)

Per 100 000 population

Kalça Protezi Diz Protezi

http://www.oecd-ilibrary.org/sites/health_glance-2011-en/04/07/index.html?itemId=/content/chapter/health_glance-2011-35-en

2009

İnsidans: %1.5-2•Diz: %2, Kalça ve Omuz: %1•Mortalite:% 2.7-18•

212,5

212,5

200,0

187,5

178,0

168,0

167,7

160,2

157,9

143,3

140,9

131,6

126,8

124,3

118,8

118,4

111,1

102,3

101,8

99,8

97,8

93,0

75,1

61,7

46,7

45,2

41,8

5,1

3,4

0 100 200 300Per 100 000 population

Diz Protezi

http://www.oecd-ilibrary.org/sites/health_glance-2011-en/04/07/index.html?itemId=/content/chapter/health_glance-2011-35-en

295,7286,7

240,0237,8235,7232,0

223,8221,6

214,0213,1

193,7193,6

188,2183,9

172,6166,4

154,3153,6150,0148,5

139,8122,5

117,199,4

92,687,887,6

78,151,4

43,518,716,9

7,50 100 200 300

Per 100 000 population

http://www.oecd-ilibrary.org/sites/health_glance-2011-en/04/07/index.html?itemId=/content/chapter/health_glance-2011-35-en

Kalça Protezi

Protez Enfeksiyonlarının Sınıflandırılması

Tanım TedaviZaman

1

2

3

Erken

Hematojen

Geç (kronik)

1. ay

Geç, Akut

Kronik seyir Protezin değişimi

Debridman

Tip

Tsukayama DT, et al: JBJS 78A: 512, 1996

Debridman

Semptomlarin süresi<3 haftaveya

Protezin suresi>30 gün

EVET

Protez İyi sabitlenmişSinüs yok

Oral antibiyotiklere duyarlı

EVET

Debridman

HAYIR

Protez replasmanı

HAYIR

Protez Enfeksiyonlarında Cerrahi Yaklaşım

Osmon D.R, et al. CID 2013:56

Infections associated with orthopedic implants.Trampuz, Andrej; Widmer, Andreasö, Current Opinion in Infectious Diseases. 19(4):349-356, August 2006.

MicroorganizmaBiyofilm yapımı

ProtezYüzey Özellikleri

Konak Inflamatuar Yanıt

Yüze

ye B

ağlan

ma Virülans-

İmmun Sistem

Biyolojik Uyum

Protez Enfeksiyonlarının Patogenezi

Biyofilm Gelişim Mekanizması

Biyofilm İlişkili Enfeksiyonlarda İmmun Yanıt

Özellik Patoloji Klinik Yansıması

Yavaş üreme Antibiyotik direnci Uzamış antibiyotik kullanımı

Polisakkarit matriks

Besin dağılımı ve haberleşme artışı

Rifampisin ile kombine uzamış antibiyotik kullanımı

Yüzeye bağlanma

Synovial sıvıdaki bakteri az Doku örneği gerekli

Quarrum sensingBakteriler arası haberleşme

Direncin genetik yayılımı, kombine antibiyotik kullanılması

Protez Enfeksiyonlarının Biyofilm Ile Ilişkisi ve Klinik Yansıması

Risk FaktörleriRomatoid Artrit•Perioperatif ve post non artikuler •infeksiyonlarEklemdeki önceden geçirilmeş •enfeksiyonlarEklemde önceden geçirilmiş cerrahi•Cerrahinin uzaması•BMI artmış olması•Postoeratif kanama•İleri yaş•Diabet•

Gram pozitif kok %65Koagulaz negatif stafilokoklarStaphylococcus aureus

Streptococcus speciesEnterococcus species

Aerobik Gram negatif basil %6EnterobacterıaceaePseudomonas aeruginosa

Anaerobik bakteriler %4Propionibacterium speciesPeptostreptococcus species

Polimikrobiyal %20Kültür negatif %7Mantar %1

Protez Enfeksiyonlarının En Sık Etkenleri

Actınomyces israeli Sporothrix schenkiBrucella species Francisella tularensisBacteroides species Cryptococcus neoformansCampylobacter species Echinococcus speciesCandida species Clostridium speciesCapnocytophaga canimorsus Erysipelothrix rhusiopathiaeChlamydophila pneumoniae Corynebacterium species

Aspergillus fumigatusMycobacterium abscessus, avium complex,chelonae, farcinogenes, fortuitum, kansasii

Arcanobacterium bernardie Listeria monocytogenes

Nadir Görülen Etkenler

Small colony variant (A) and normal-phenotype Staphylococcus aureus (B) isolated from patient 1 on Columbia blood agar.

Sendi P et al. Clin Infect Dis. 2006;43:961-967

© 2006 by the Infectious Diseases Society of America

Staphylococcus aureus Small Colony Variants in Prosthetic Joint Infection

Transmission electron micrography of a sample obtained from the hip joint capsule of patient 5 revealing 3 fibroblasts surrounded by collagen fibers (A).

Sendi P et al. Clin Infect Dis. 2006;43:961-967

Protez İnfeksiyonlarında Tanı Krİterleri

En az 1 pozitiflik;Protez çevresi dokularda akut •inflamasyonProtez ile bağlantılı sinüs kanalı •Eklemde pürülan akıntı•Synovial sıvı ve intraoperatif eklem •doku kültürlerinin en az ikisinde aynı mikroorganizmanın izole edilmesi

Osmon D.R, et al. CID 2013:56

Enfeksiyonların Tanısı

Akut ve Kronik Enfeksiyon

ESR / CRP / IL-6 / Prokasitonin, TNF-alfa•Synovial sıvıda lökosit •Kültür ve AST•Polimeraz zincir reaksiyon testleri•Görüntüleme teknikleri•

Konvansiyonel Kültür

Tanıda Altın Standart •

Daha önce antibiyitik •

kullanımından etkileniyor (14 gün)

Tedavi için gerekli •

Etkenin tiplendirilmesi –

AST–

Kültür Negatif Enfeksiyon

Vaka Kontrol Çalışması•135 KN/135 KP•Daha önce Antimikrobiyal •kullanımı KN 89/KP 345 yıl sonra protez sorunu •

KN %66/ KP %61Protez debridmanı •

KN%79/KP %51

897 Protez enfeksiyonu•

60 (%7) Kültür (-) •

Antimikrobiyal tedavi 32/60 •

(%53)

5-yıl protez ömrü % 94 •

%71i debridman ile tedavi•

Berbari EF, et al Clin Infect Dis 45:1113, 2007 Malekzadeh D, et al..Clin Orthop Relat Res. 2010;468(8):2039-40

Kültür Negatifliği Nedenleri %7-30 Yalancı Negatiflik

14 gün içinde antibiyotik kullanımı•

Protezin antimikrobiyal ile kaplanmış •olmasıTransporta bağlı sorunlar•

Uygun olmayan ekim teknikleri•

Biyofilme bağlı inhibisyon•

Corvec S, Int J Artif Organs. 2012 35(10):923-34.

Uygun ÖrnekPerkutanöz eklem aspirasyon sıvısı•Perkutanöz eklem biyopsi örneği (3-6)•Intraoperatif biyopsi örneği (3-6)•

Swab uygun değil•

Osmon D.R, et al. CID 2013:56

Örneklerin İşlenmesiSynovial sıvı•Doku örnekleri•

Cam boncuk ile parçalama (Beadmill processing)–Biyofilm tabakasının parçalanması•

Ultrasonifikasyon–Kazıma–Sürüntü–

Konsantrasyon•

Cam Boncuk ile Homojenizasyon

95 rev TKP/TDP•495 örnek–Cam boncuk–Konvansiyonel kültür–

İzolasyon %83.7Kontaminasyon %8.7

Diger yöntemler:İzolasyon oranı %60.7-64.9-83.6Kontaminasyon %12.9-10.8-22.9

Roux AL, et al 17-3:447-450,2011

Protez Biyofilm Tabakasının Ultrasonifikasyonu

Konsantrasyon

Micro-Organism Biofilm Disruption

Tissue Sonicate

Protez Biyofilm Sonikasyonu

Prospektif çalşma 331 rev TKP/TDP•252 aseptik; 79 infekte14/79 (%18) sonikasyon (+)/ Kultur (-)

Kultur Sonikasyon+kultur

Sensitivite %60.8 %78.5 p<0.001

Spesifite %99.2 %98.8

Sensitivite <14g Ab %45 %75 p<0.001

Trapeze A, et al New Engl J Med 16:1654, 2007

Figure 2. Effect of Preoperative Antimicrobial Therapy on Culture Sensitivity in Patients with Prosthetic-Joint Infection.

Trapeze A, et al New Engl J Med 16:1654, 2007

Aerobik ve Anaerobik Sonikasyon Sıvısı Kültürlerinde Üreyen Mikroorganizmalar

Trapeze A, et al New Engl J Med 16:1654, 2007

Portillo M.E , et al. JCM 2013:51:595-594

Effect of previous antimicrobial therapy on sensitivity of sonication and vortexing fluid cultures, using cutoffs of ≥50 CFU/ml (A) and ≥1 CFU/ml (B), or stratified according to patients with acute PJI (C) and chronic PJI (D) using a cutoff of ≥50 CFU/ml.

Portillo M.E , et al. JCM 2013:51:595-594

Sınır Deger???

Enfeksiyon ?

Direkt grafiEritrosit Sedimantasyon hızı ve CRP ölçümüKan Kültürü*

ArtrosentezHücre sayımıGram boyamaAerobik ve anaerobik kültür

İntraoperatif KültürHistopatoloji3-6 biyopsi örneği veya protez Sonikasyon

Negatif

Negatif

Matthews P C et al. BMJ 2009;338:bmj.b1773

Protez Enfeksiyonlarinin Tanısında Önerilen Agoritma

Bakteriyolojik Kültür

Kanlı agar•Çikolata agar•Anaerob kanlı agar•

Broth ve/veya •

Otomatize kan kültürü sistemi•

5 gün

14 gün

5 gün

Protez Enfeksiyonlarının Tanısında Yenilikler: Sonikasyon sıvısında multiplex PCR

All Cases With Abx0

25

50

75

100

Tüm vakalar

Achermann Y, et al J Clin Microbiol 48:1208, 2010

Sens

itivite

%SN

P < 0.01

Ab kullanan

KL

Toplam 37 vaka

Synovial sıvı

Doku

Doku+Sonikasyon

Genel

Spesifite %84•Sensitivite %89•

Spesifite %95•Sensitivite %81•

Spesifite %81•Sensitivite %96•

Spesifite %86•Sensitivite %94•

Protez Enfeksiyonlarının Tanısında PCR Testi

Qu X , et al J Clin Microbiol 51:2742, 2013

Forest plots of subgroup analyses of sensitivity and specificity.

Qu X , et al J Clin Microbiol 51:2742, 2013

Tanı testi olarak kullanılabilir

Moleküler Testler İle İlgili IDSA Ne Öneriyor

Moleküler testlerin şu aşamada rutin tanıda •kullanılamayacağıDaha çok kanıta dayalı çalışma yapılması •gerektiği

Osmon D.R, et al. CID 2013:56

Yeni TestlerMikroarray Testleri•Floresan Insıtu Hibridizasyon•Biyofilm Mikroskopisi•Serolojik Testler•

Polip yuva arıyor