Diagnostik und Therapie Spondylodese-assoziierter Infektionen

Abstract

Introduction Spinal implant-associated infections (SIAI) are among the most significant complications after spinal stabilization. The diagnosis of SIAI is complex and treatment strategies require further standardization. The aim of this work was to evaluate the clinical, laboratory, microbiological, radiological and treatment characteristics in patients with SIAI, using uniform definition criteria and diagnostic procedures as well as a standardized treatment approach.

Material and methods Between 2015 and 2019 all patients diagnosed with SIAI were prospectively included in our study. A SIAI was defined by following criteria: (i) secondary wound dehiscence, exposed implant or intraoperative visible pus; (ii) relevant microbial growth in peri-implant tissue samples or in sonication; (iii) peri-implant inflammation in histopathology. SIAI were classified in early-onset (≤6 weeks) and late-onset (>6 weeks) after index surgery. All patients were treated according to a standardized algorithm.

Results From 250 included patients, 61% had an early-onset and 39% a late-onset infection. The most common clinical manifestation in early-onset infections was local inflammatory signs. Late-onset infections manifested with persisting local pain. Particularly in late-onset infections, sonication fluid culture showed higher pathogens detection rates than peri-implant tissue samples (92% vs. 75%, p=0.005). Overall, the most common pathogens were coagulase-negative staphylococci (38%), Staphylococcus aureus (24%) and Cutibacterium spp. (19%). In early-onset infections the predominant surgical approach was debridement and implant retention, whereas partial or complete implant exchange was mainly performed in late-onset infections. In twenty percent of the patients more than one surgical revision was performed. After initial intravenous antibiotic therapy, oral biofilm-active antibiotics were administrated in 88%. The median treatment duration was 11.7 weeks. Ninety-eight percent of patients have been discharged with a dry wound; six patients died during their hospital stay.

Conclusion The most frequent SIAI were early-onset infections. This suggests a perioperative acquisition of infection. Early-onset infections presented mainly with local inflammatory signs whereas late-onset infections manifested with persisting or increasing local pain. The most sensitive microbiological diagnostic method in SIAI was sonication of explanted material, particularly in late-onset infections. Independently of the moment of onset of the infection, debridement and implant retention was used in well-integrated implants without loosening.

Einleitung Spondylodese-assoziierte Infektionen (SAI) gehören zu den bedeutendsten Komplikationen nach Stabilisierungsoperationen der Wirbelsäule. Die Diagnosestellung dieser Infektionen ist komplex und eine weitere Standardisierung ist erforderlich. Ziel dieser Arbeit war es, die klinischen, laborchemischen, mikrobiologischen und radiologischen Charakteristika sowie die Behandlungsstrategien bei Patienten mit SAI unter Anwendung von einheitlichen Definitionskriterien, diagnostischen Verfahren sowie standarisierten Behandlungsstrategien zu bewerten. Material und Methoden Zwischen 2015 und 2019 wurden 250 Patienten mit SAI prospektiv in diese Studie eingeschlossen. Eine SAI wurde durch die folgenden Kriterien definiert: (i) sekundäre Wunddehiszenz, freiliegendes Implantat oder intraoperativ sichtbarer Eiter; (ii) signifikanter Erregernachweis in periimplantären Gewebeproben oder im Sonikat; (iii) Entzündung im periimplantären Gewebe in der histopathologischen Untersuchung. Die SAI wurden in akute (≤ 6 Wochen) und chronische (> 6 Wochen) Infektionen, bezogen auf die Indexoperation, unterteilt. Alle Patienten wurden nach einem standardisierten Algorithmus behandelt. Ergebnisse Von 250 eingeschlossenen Patienten hatten 61% eine akute und 39% eine chronische SAI. Die häufigste klinische Manifestation akuter SAI war das Auftreten von lokalen Entzündungszeichen. Chronische SAI manifestierten sich mit anhaltenden lokalen Schmerzen. Insbesondere bei den chronischen Infektionen zeigte sich die Kultur der Sonikationsflüssigkeit häufiger positiv als die periimplantären Gewebeproben (92% gegenüber 75%, p = 0,005). Die häufigsten nachgewiesenen Erreger waren koagulase-negative Staphylokokken (38%) gefolgt von Staphylococcus aureus (24%) und Cutibacterium spp. (19%). Die chirurgische Therapie bei akuten Infektionen beinhaltete ein Débridement mit Implantaterhalt. Bei chronischen SAI wurden gelockerte Implantate ausgetauscht, feste Implantate wurden belassen. 20% der Patienten benötigten mehr als eine chirurgische Revision zur Behandlung der Infektion. Nach anfänglicher intravenöser Antibiotikatherapie wurden in 88% der Fälle orale, biofilmaktive Antibiotika verabreicht. Die mediane Behandlungsdauer betrug 11,7 Wochen. Achtundneunzig Prozent der Patienten wurden mit einer trockenen Wunde entlassen; sechs Patienten verstarben während des Krankenhausaufenthaltes. Schlussfolgerung Die häufigsten SAI dieser Kohorte waren Frühinfektionen. Dies suggeriert eine perioperative Genese. Akute SAI manifestierten sich hauptsächlich mit lokalen Entzündungszeichen, während chronische Infektionen sich mit anhaltenden oder zunehmenden lokalen Schmerzen präsentierten. Die sensitivste mikrobiologische Diagnostik war die Sonikation des explantierten Materials, insbesondere bei den chronischen Infektionen. Unabhängig vom Zeitpunkt des Infektionsbeginns bestand der chirurgische Ansatz aus einem Débridement und Erhalt integrierter Implantate und dem alleinigen Austausch von gelockerten Implantaten.