Charakteristika und Outcome von Infektionen nach intrakraniellen neurochirurgischen Eingriffen: eine prospektive Kohortenstudie

Abstract

Einführung: Intrakranielle neurochirurgische Eingriffe gewinnen immer mehr an Bedeutung und gehen oftmals mit dem Einbau von Implantaten einher. Die daraus folgenden Fremdkörper-assoziierten postoperativen Infektionen bedürfen eines aufeinander abgestimmten interdisziplinären Konzepts mit gezielter chirurgischer sowie Biofilm-aktiver antimikrobieller Therapie. Methoden: Alle konsekutiven Patienten, welche das infektiologische Team der septischen Chirurgie der Charité - Universitätsmedizin Berlin im Zeitraum Februar 2015 bis Juli 2016 aufgrund von postoperativen Infektionen nach intrakraniellen neurochirurgischen Eingriffen konsiliarisch beurteilt hat, wurden in dieser prospektiven Kohortenstudie erfasst und nachverfolgt. Die Outcomeanalyse wurde mittels Kaplan-Meier sowie einer Univariatanalyse mittels Fisher Exakttest durchgeführt. Ergebnisse: Die analysierten 103 Patienten (59 Männer, 44 Frauen) mit einem medianen Alter von 56 (22-84) Jahren durchliefen 77 Kraniotomien, 19 Bohrlochtrepanationen und 7 Kranioplastiken. Die häufigste Operationsindikation stellten Tumore (54%) dar. Die postoperative Infektionsrate wurde insgesamt auf 4,1% geschätzt (Bohrlochtrepanationen: 2,2%, Kraniotomien: 4,9%, Kranioplastiken: 9%). Es wurden 58 extrazerebrale Infektionen (vornehmlich Weichteil- und Knochendeckelinfektionen), 33 intrazerebrale Infektionen (insbesondere Meningitiden) sowie 12 Device- assoziierte Infektionen untersucht. Die Infektionen traten im Median nach 33 Tagen auf, wobei die Device-assoziierten Infektionen deutlich später auftraten (124 Tage). Bei extrazerebralen Infektionen dominierten lokale Infektionszeichen, während intrazerebrale sowie Device-assoziierte Infektionen mit Kopfschmerzen, Fieber und Bewusstseinsstörungen einhergingen. 68% der Infektionen waren monobakteriell (vornehmlich Staphylokokken) und 25% wurden durch mehrere Erreger ausgelöst. Sieben Patienten verblieben kulturnegativ. Erhöhte Laborparameter wie das C-reaktive Protein (CRP) im Serum und Leukozyten im Blut wurden nur in der Hälfte der Fälle nachgewiesen. Die Entnahme von Gewebekulturen ging mit einer Sensitivität von 91% einher, gefolgt von der Sonikation mit 86%. Nahezu alle Patienten (92%) wurden chirurgisch behandelt, wobei in einer Mehrheit der Fälle (60%) eine Entfernung oder ein Austausch des Fremdmaterials stattfand. Die Dauer der antibiotischen Therapie betrug im Median sechs (2-16) Wochen. Nach einem Nachverfolgungszeitraum von 130 (9-506) Tagen im Median konnte bei allen Infektionstypen eine ähnlich gute Heilungsrate ermittelt werden (88%-92%). Eine Patientin verstarb an einem infektionsassoziierten Tod, während fünf Patienten eine Infektionspersistenz, vier ein Rezidiv und zwei eine Reinfektion aufwiesen. Die im Zuge der Outcomeanalyse untersuchten Risikofaktoren für ein Therapieversagen wiesen keine Signifikanzen auf. Schlussfolgerung: Die antibiotische Biofilmbekämpfung spielt insbesondere nach Fremdkörperimplantation bei intrakraniellen neurochirurgischen Eingriffen eine entscheidende Rolle. Erstmalig wurde eine Outcomeanalyse von postoperativen intrakraniellen Infektionen beschrieben, in welcher eine hohe Heilungsrate (88%) nach einem Nachverfolgungszeitraum von mehr als vier Monaten dargestellt wurde. Zugleich wurde in der Studie das Verfahren der Sonikation zur Erregergewinnung bei neurochirurgischen Implantaten genutzt und dessen Stellenwert untersucht.

Backround: Infections after cranial neurosurgical interventions represent a severe complication, as increasingly foreign materials are implanted often causing persistence or recurrence of infections. Hence, an interdisciplinary concept of surgical and antimicrobial anti-biofilm therapy is crucial. Methods: We performed a prospective study on consecutive patients with infections after cranial neurosurgery evaluated by infectious disease specialists in our hospital from February 2015 to July 2016. The outcome analysis was performed with Kaplan-Meier and univariate analysis with Fisher test. Results: The included 103 patients (59 male, 44 female) with a median age of 56 (22-84) years underwent 77 craniotomies, 19 burr hole trepanations and 7 cranioplasties, with tumors (54%) as the most frequent indication. The postoperative infection rate was estimated to be 4,1%. Extracerebral infections (mostly soft tissue and skin and bone flap infection) were diagnosed in 58 patients (56%), cerebral infections (mostly meningitis) in 33 (32%) and device-associated infection in 12 (12%) patients. The median infection-free interval was 33 days, whereas device-associated infections occurred later (124 days). Local infection signs were predominant in extracerebral infections, whereas headache, fever and mental status changes dominated in cerebral and device-associated infections. 68% were monobacterial infections, with staphylococci as the predominant pathogen, 25% were polymicrobial and 7% remained culture-negative. Elevated laboratory parameters (C-reactivated protein and blood leucocyte count) were only detected in 50% of the cases. Intraoperative tissue cultures showed the highest sensitivity (91%), followed by sonication (86%). Most patients (92%) were treated surgically and in 60% foreign material was removed or exchanged. Antibiotic treatment was administered for a median duration of six (2-16) weeks. After a median follow up of 130 (9-506) days, 88% of the patients were infection free with a similar treatment success in all infection types (88-92%). One of the patients died due to infection-associated death, whereas five patients suffered from infection persistence, four from a relapse and two from a reinfection. No significance could be shown for risk factors causing a therapy failure. Conclusion: The application of biofilm-active therapy is crucial in infections after cranial neurosurgery with present implants. To our knowledge, this study is the first study showing a high cure rate (88%) in patients treated with a concerted surgical and antimicrobial treatment after a follow- up of more than 4 months. Furthermore, sonication of neurosurgical implants was analyzed and evaluated as a valuable procedure to detect pathogens.