CC BY
15
УДК 617.718.49-617-002.3-06
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-12-106-111
POSSIBILITIES OF FORECASTING SURGICAL SITE INFECTION AFTER HIP AND KNEE REPLACEMENT
Vorokov1 A.A., Fadeev1 E.M., Spichko2 A.A., Aliev1 B. G.Murzin3 E.A., Khaidarov1 V.M., Mansurov1 D.Sh., Tkachenko1 A.N.
1 North-Western State Medical University named after I.I.Mechnikov, St. Petersburg, Russian Federation 2Republican hospital named after V.A.Baranova, Republic of Karelia,Petrozavodsk, Russian Federation 3St. Petersburg state budgetary institution of health "Hospital for veterans of wars" St. Petersburg, Russian Federation
ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗА МЕСТНЫХ ИНФЕКЦИОННЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ АРТРОПЛАСТИКЕ ТАЗОБЕДРЕННОГО И КОЛЕННОГО СУСТАВОВ
Вороков1 А.А., Фадеев1 Е.М., Спичко2 А.А., Алиев1 Б.Г., Мурзин3 Е.А., Хайдаров1 В.М., Мансуров1 Д.Ш., Ткаченко А.Н.
1ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И.Мечникова», Санкт-Петербург, Российская Федерация
2ГБУЗ РК «Республиканская больница им.В.А.Баранова» 185910 Республика Карелия г.Петрозаводск, Российская Федерация
3СПб ГБУЗ «Госпиталь для ветеранов войн», Санкт-Петербург, Российская Федерация
Аннотация. В исследовании ретроспективно проанализированы сведения о 1707 пациентах, перенесших эн-допротезирование тазобедренного и коленного суставов (ЭТБС и ЭКС). Данные о больных, перенесших арт-ропластику тазобедренного и коленного суставов без осложнений (1-ая группа - 1579 наблюдений) и о пациентах, у которых в течение 12 мес. после артропла-стики развилась инфекция области хирургического вмешательства (2-ая подгруппа - 128 больных) были использованы в качестве обучающей матрицы при создании математического прогноза нагноений у больных, перенесших первичное тотальное ЭТБС и ЭКС. Выявлены 20 прогностических критериев развития местных гнойных осложнений в зоне имплантации эн-допротеза. Апробация программы в проспективном исследовании (467 случаев) со сроком наблюдения в течение 12 месяцев после операции позволила достоверно снизить частоту развития гнойно-воспалительных осложнений в операционной ране по сравнению с частотой в группе ретроспективных исследований (с 7,5% до 4,1%).
Ключевые слова: эндопротезирование тазобедренного сустава, эндопротезирование коленного сустава, инфекция области хирургического вмешательства, прогноз.
Abstract. 1707 Total Hip and Knee Arthroplasty had been retrospectively analyzed for the research. All patients ' data (non-complicated post- Hip and Knee Arthroplasty (1st group - 1579 patients) and post- Hip and Knee Arthroplasty with surgical site infection in 12 months (2nd group - 128 patients)) had been used as an educational matrix for a mathematic forecast and as a construction of a prevention algorithm for septic complications in primary THA and TKA. The study had shown 14 significant criteria which can influence the occurrence of surgical site infection in THA and TKA. 12-month testing period of the software in prospective research (467 cases) had shown a significant decrease rate of surgical site infection in comparison to retrospective research (decrease of 7.5% in the prospective cases and 4.1% - in retrospective).
Keywords: total hip arthroplasty, total knee arthroplasty, surgical site infection, forecast.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1]
Профилактика инфекционных осложнений эндо-протезирования коленного сустава / И.Ф.Ахтямов [и др.] // Практич. медицина. - 2014. - Т.2, №4. С. 23-28.
[2] Parvizi J. Periprosthetic knee infection: ten strategies that work / J.Parvizi, P.K.Cavanaugh, C.Diaz-Ledezma // Knee Surg. Relat. Res. - 2013. - Vol. 25, №4. - P. 155-164. doi: 10.5792/ksrr.2013.25.4.155.
[3] Prevalence of modifiable surgical site infection risk factors in hip and knee joint arthroplasty patients at an urban academic hospital / J.S.Pruzansky [et al.] // J. Arthroplasty. - 2014. - Vol. 29, №2. - P. 272-276. doi.org/10.1016/j.arth.2013.06.019.
[4] Клюшин Н.М. Парапротезная инфекция как причина ревизионных вмешательств после тотального эндопротезирования коленного сустава: этиология, диагностика, лечение / Н.М.Клюшин, Ю.В.Абабков, А.М.Ермаков // ЭНИ Забайкальский мед. вестн. - 2015. - №2. - С. 189-197.
[5] The risk of surgical site infection and readmission in obese patients undergoing total joint replacement who lose weight before surgery and keep it off post-opera-tively / M.C.S.Inacio [et al.] // J. Bone Joint Surg. -2014. - Vol. 96-B, №5. - P. 629-635. doi: 10.1302/0301-620X.96B5.33136
[6] Prosthetic joint infection after total hip or knee arthro-plasty in rheumatoid arthritis patients treated with nonbiologic and biologic disease-modifying antirheumatic drugs / Momohara S., Kawakami K., Iwamoto T., et al. // Mod. Rheumatol. - 2011. - Vol. 21, № 5. - P.469-475. doi: 10.1007/s10165-011-0423-x
[7] Eka A. Patient-related medical risk factors for periprosthetic joint infection of the hip and knee / A.Eka, A.F.Chen // Ann. Transl. Med. - 2015. - Vol. 3, №16. - P. 233-245. doi: 10.3978/j.issn.2305-5839.2015.09.26.
[8] Вальд А. Последовательный анализ / А.Вальд. -М.: Физматгиз, 1960 - 328 с.
REFERENCES
[1] Prevention of infectious complications of knee arthroplasty / I.F.Ahtyamov [et al.] // Praktich. medicina. - 2014. - T.2, №4. P. 23-28.
[2] Parvizi J. Periprosthetic knee infection: ten strategies that work / J.Parvizi, P.K.Cavanaugh, C.Diaz-Ledezma // Knee Surg. Relat. Res. - 2013. - Vol. 25, №4. - P. 155-164. doi: 10.5792/ksrr.2013.25.4.155.
[3] Prevalence of modifiable surgical site infection risk factors in hip and knee joint arthroplasty patients at an urban academic hospital / J.S.Pruzansky [et al.] // J. Arthroplasty. - 2014. - Vol. 29, №2. - P. 272-276. doi.org/10.1016/j.arth.2013.06.019.
[4] Klyushin N.M. Paraprosthetic infection as a cause of revision interventions after total knee arthro-plasty: etiology, diagnosis, treatment / N.M.Klyushin, Yu.V.Ababkov, A.M.Ermakov // EHNI Zabajkal'skij med. vestn. - 2015. - №2. - P. 189-197.
[5] The risk of surgical site infection and readmission in obese patients undergoing total joint replacement who lose weight before surgery and keep it off post-operatively / M.C.S.Inacio [et al.] // J. Bone Joint Surg. - 2014. - Vol. 96-B, №5. - P. 629-635. doi: 10.1302/0301-620X.96B5.33136
[6] Prosthetic joint infection after total hip or knee ar-throplasty in rheumatoid arthritis patients treated with nonbiologic and biologic disease-modifying antirheumatic drugs / Momohara S., Kawakami K., Iwamoto T., et al. // Mod. Rheumatol. - 2011. -Vol. 21, № 5. - P.469-475. doi: 10.1007/s10165-011-0423-x
[7] Eka A. Patient-related medical risk factors for periprosthetic joint infection of the hip and knee / A.Eka, A.F.Chen // Ann. Transl. Med. - 2015. -Vol. 3, №16. - P. 233-245. doi: 10.3978/j.issn.2305-5839.2015.09.26.
[8] Val'd A. Последовательный анализ / A.Val'd. -M.: Fizmatgiz, 1960 - 328 p.
Author Contributions. Vorokov A.A. - collection and processing of materials, Fadeev E.M. - statistical data processing, Spichko A.A. - collection and processing of materials, Aliev B. G. - collection and processing of materials, Murzin E.A. - collection and processing of materials, Khaidarov V.M. - statistical data processing, Mansurov D.Sh. -statistical data processing, Tkachenko A.N.- research concept and design, review, writing a text; Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest
Vorokov A.A. ORCID ID: 0000-0003-4585-5160 Fadeev E.M. ORCID ID: 0000-0002-8428-0876 Spichko A.A. ORCID ID: 0000-0002-9355-1068 Aliev B.G. ORCID ID: 0000-0003-0664-6198 Murzin E.A. ORCID ID: 0000-0003-2879-6509
Khaydarov V.M. SPIN ID 7083-3254; ORCID ID: 0000-0002-0754-4348
Mansurov D.Sh. ORCID ID: 0000-0002-1799-641X
Tkachenko A.N. SPIN ID 2658-0405; ORCID ID: 0000-0003-4585-5160
~ IGT ~
Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов. Вороков А.А. - сбор и обработка материалов; Фадеев Е.М. - статистическая обработка данных; Спичко А.А. - сбор и обработка материалов; Алиев Б.Г., сбор и обработка материалов; Мурзин Е.А., сбор и обработка материалов; Хайдаров1 В.М., статистическая обработка данных; Мансуров Д.Ш. - анализ полученных данных; Ткаченко А.Н. - идеологическая концепция работы, написание текста
Вороков А.А. - ORCIDID: 0000-0002-0644-9701
Фадеев Е.М. - ORCID ID: 0000-0002-8428-0876
Спичко А.А. - ORCID ID: 0000-0002-9355-1068
Алиев Б.Г. ORCID ID: 0000-0003-0664-6198
Мурзин Е.А - ORCID ID: 0000-0003-2879-6509
Хайдаров В.М. SPIN ID 7083-3254; ORCID ID: 0000-0002-0754-4348
Мансуров Д.Ш. - ORCID ID: 0000-0002-1799-641X
Ткаченко А.Н. SPIN ID: 2658-0405; ORCID ID: 0000-0003-4585-5160
Введение. Как в России, так и в других странах ежегодно констатируется устойчивая тенденция роста числа ЭТБС и ЭКС, однако, это хирургическое вмешательство в ряде случаев (от 0,5 до 17%) может сопровождаться послеоперационными осложнениями [1, 2, 3]. Структура осложнений после артропластики тазобедренного и коленного суставов разнообразна. Основное внимание привлекают местные гнойные осложнения области хирургического вмешательства ЭКС [4, 5, 6]. Сведения о возможностях прогнозирования инфекции области хирургического вмешательства (ИОХВ) живо обсуждаются в литературе и на форумах разного уровня [3, 7]. В связи с этим изучение вопросов создания способов прогноза ИОХВ при ЭТБС и ЭКС является актуальной темой медицинских научных изысканий. Цель исследования. Выявить прогностические критерии развития инфекции области хирургического вмешательства при первичном тотальном эндопротезировании тазобедренного и коленного суставов и оценить их рейтинговую значимость. Материалы и методы. С 2008 по 2012 гг. (ретроспективная группа) в клинике травматологии и ортопедии СЗГМУ им. И.И.Мечникова замена крупных суставов осуществлена 1707 пациентам (ЭТБС проведено в 893 случаях, ЭКС - 814 больным) в возрасте от 19 до 93 лет (в среднем 60,3±7,6 лет). В исследование включены только те пациенты, результаты лечения которых удалось проследить в сроки не менее 12 месяцев. В 2013
году (проспективная группа) прооперированы 467 пациентов (ЭТБС перенесли 293 больных, ЭКС -174).
Группа ретроспективного исследования состояла из двух подгрупп: I - случаи, у которых в течение года после артропластики ИОХВ не было (1579 человек) и II - наблюдения ИОХВ за период 12 месяцев после перенесенного ЭТБС и ЭКС (128 пациентов - 8,6%).
Проведен сравнительный анализ данных об этих двух подгруппах ретроспективного исследования с определением прогностических критериев развития ИОХВ с определением их количественных эквивалентов и созданием математической модели прогноза ИОХВ. Для построения математической модели прогноза развития ИОХВ при ЭТБС и ЭКС использовался метод последовательного анализа А.Вальда (1960) [8]. Результаты и обсуждение. При анализе данных о группе ретроспективного исследования среди 80 предполагаемых факторов риска развития ИОХВ выявлено 14 , которые имели статистически достоверные прогностических критериев (10 дооперационных, 3 интраоперационных и один послеоперационный). В качестве примера расчета коэффициента прогноза рассмотрим сведения об интраоперационной кровопотере. Этот параметр является одним из наиболее значимых при прогнозе ИОХВ у пациентов, перенесших артропла-стику коленного сустава (табл. 1).
Таблица1
Объем кровопотери Число наблюдений при течении послеоперационного периода
без осложнений (n = 1579) с ИОХВ (n = 128)
Абс. % Абс. %
до 0,5 л 1014 64,2 60 46,9
Распределение групп пациентов, перенесших ЭТБС и ЭКС с учетом объема интраоперационной
кровопотери
0,5 - 1,0 л 415 26,3 42 32,8
более 1 л 150 9,5 26 20,3
ВСЕГО 771 100,0 43 100,0
С увеличением количества интраопераци-онной кровопотери возрастает и риск развития ИОХВ (табл. 1). Так, среди больных с ИОХВ контингент пациентов с кровопотерей более 1 л составил 20,3%, а в группе пациентов без местных гнойных осложнений - 9,5% (р <0,05). Таким образом, объем интраоперационной кровопотери должен быть применен (вместе с другими предикторами) при создании математической модели прогноза ИОХВ при артропластике коленного и тазобедренного суставов.
В дальнейшем определялся индекс соотношения, который представлял собой отношение частоты встречаемости критерия при неослож-ненном течении послеоперационного периода (без ИОХВ) к частоте встречаемости признака у пациентов с ИОХВ. Коэффициент прогноза фактора риска вычислялся как 10-кратно увеличенный натуральный логарифм индекса соотношения. В результате при наличии интраоперацион-ной кровопотери в объеме более 1 л, коэффициент
прогноза составил «-6,9» (табл. 2), следовательно, риск развития ИОХВ возрастает.
Сумма всех коэффициентов прогноза представляла собой индекс прогноза (ИП). Этот показатель определялся на дооперационном этапе (по 10 критериям), и впоследствии уточнялся с учетом интраоперационных (по 13 показателям) и послеоперационных данных (по всем 14 параметрам). Доверительный интервал при расчете ИП составил от «-14» до «+14 у. е.». При ИП менее «14 у. е.», с вероятностью более 80% можно было ожидать развития ИОХВ в послеоперационном периоде. При показателях ИП более «+14 у. е.», с такой же вероятностью отмечалось неосложнен-ное течение послеоперационного периода. Прогностические критерии, индексы соотношения и коэффициенты прогноза развития ИОХВ у больных, перенесших ЭТБС и ЭКС представлены в табл. 2.
Прогностический Частота наблюдений (%) Индекс соотноше- Коэффициент
критерий ния прогноза
Без осложнений ИОХВ
1 2 3 4 5
До операции
1. Трудоспособность:
сохранена 33 22 1,500 4,1
не работает (инвалид или пенсионер 67 78 0,859 -1,5
Сопутствующая патология:
2.дыхательной системы
ХОБЛ есть 23 35 0,657 -4,2
нет ХОБЛ 77 65 1,185 1,7
3. эндокринной системы
сахарный диабет есть 20 27 0,741 -3,0
сахарного диабета нет 80 73 1,096 0,1
4. выделительной системы
хронический пиелонефрит есть 17 26 0,654 -4,2
хронический пиелонефрит нет 83 74 1,122 1,2
5.Масса тела
понижена 5 6 0,833 -1,8
норма, 56 39 1,436 3,6
повышена 39 55 0,709 -3,4
б.Группа крови
I 33 24 1,375 3,2
II 39 43 0,906 -0,1
20 25 0,8 -2,2
Таблица 2
Структура весовых коэффициентов критериев прогноза развития ИОХВ у пациентов, перенесших ЭТБС и ЭКС
III 8 8 1,000 0,0
IV
7.Время проведения операции:
зима 29 22 1,318 2,8
весна 22 31 0,710 -3,4
лето 26 20 1,300 2,6
осень 23 27 0,852 -1,6
8.Дооперационный койко-день
1-3 дня 81 66 1,227 2,0
4 и более 19 34 0,559 -5,8
9.Предоперационная подготовка
расширенная 27 17 1,588 4,6
традиционная 73 83 0,880 -1,3
10.Риск анестезии, ASA
2 60 37 1,621 4,8
3 40 63 0,635 -4,5
Операция
11.Вид анестезии
эндотрахеальный наркоз 8 14 0,571 -5,6
спиномозговая анестезия 92 86 1,108 1,0
12.Длительность операции
до 1 ч. 36 28 1,286 2,5
от 1 до 2 ч 46 39 1,179 1,6
свыше 2 ч 18 33 0,545 -6,1
13.Интраоперационная кровопотеря
до 0,5л 64 47 1,362 3,1
от 0,5 до 1 л 26 33 0,788 -2,4
свыше 1 л 18 20 0,500 -6,9
Послеоперационный период
14. Гематома
есть 7 16 0,438 -8,3
нет 93 84 1,107 1,0
Модель прогноза ИОХВ апробирована у 467 пациентов, перенесших ЭТБС и ЭКС в 2013 году. Гнойно-воспалительные осложнения в послеоперационной зоне прогнозировались у 41 (8,8%) пациентов. У всех больных с высоким риском развития ИОХВ осуществлялись профилактические мероприятия - антибиотикопрофи-лактика, коррекция сопутствующей патологии с выполнением рекомендаций узких специалистов, коррекция гомеостатической несостоятельности консультантов, оптимизация трафика в оперблоке, УЗИ области хирургического вмешательства и др.
В результате осуществления мер профилактики из 31 наблюдения с высоким риском развития гнойно-воспалительных осложнений в зоне хирургического вмешательства, ИОХВ реально верифицирована у 17 (3,6%) пациентов, перенесших артропластику тазобедренного и коленного.
Выводы. Использование способа математического моделирования развития инфекции области хирургического вмешательства после
артропластики тазобедренного или коленного суставов и применение и комплекса мер профилактики у пациентов из группы риска позволило снизить частоту развития местных гнойных осложнений с 7,5% (ретроспективная группа) до 3,6% (проспективная группа), т.е. в 2,1 раза. Анализ данных апробации подтверждает правильность выбора прогностических критериев ИОХВ при ЭТБС и ЭКС.
С учетом широкой распространенности патологии тазобедренного и коленного суставов, а также устойчивой динамикой роста количества вмешательств по замене тазобедренного и коленного суставов имплантом, очевидно, что выявление группы риска (в плане развития ИОХВ) на до-операционном этапе в ряде случаев дает возможность предотвратить это осожнение. Применение метода вычисления индекса прогноза развития местных гнойных осложнений после ЭТБС и ЭКС и не требует специального оборудования. Полученные сведения подтверждают, что использование современных методик при обследовании и
лечении больных, нуждающихся в артропластике тазобедренного и коленного сустава, позволяет
предотвратить ИОХВ, улучшив результаты лечения таких пациенто.
Ответственный за переписку Ткаченко Александр Николаевич - д.м.н., проф.
каф. травматологии, ортопедии и воен.-полевой хирургии ФГБОУ ВО «СЗГМУ им. И.И.Мечникова» (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., д.
47,); e-mail altkachenko@mail.ru.
Corresponding Author: Tkachenko Aleksandr Nikolaevich - PhD, Professor Department of Traumotology and Orthopedic, Military Field Surgery, North-Western State Medical University named after I.I.Mechnikov, Russia, 191015, St. Petersburg,
Piskarevsky st, 47. e-mail altkachenko@mail.ru.
