Клинические результаты применения серебросодержащего препарата в составе антимикробного спейсера при лечении перипротезной инфекции тазобедренного сустава

Введение. Перипротезная инфекция (ППИ) является одним из самых серьезных осложнений при  первичной артропластике. В данной работе представлен сравнительный анализ результатов санирующего этапа двухэтапного лечения пациентов с хронической ППИ тазобедренного сустава (ТБС) с использованием антимикробного спейсера (АМС) с добавлением высокодисперсного серебра (ВД-Ag) и без его импрегнации.

Цель работы — провести сравнительный анализ клинической эффективности санирующего этапа лечения пациентов с хронической ППИ при использовании ВД-Ag для дополнительной импрегнации АМС.

Материалы и методы. Ретроспективное исследование основано на анализе исходов лечения 223 пациентов с ППИ ТБС, которым при выполнении санирующего этапа были установлены АМС. Были сформированы 2 группы пациентов в зависимости от импрегнации костного цемента (КЦ) только антибиотиком или его комбинацией с ВД-Ag, соответственно группы 1 (n = 112) и группа 2 (n = 111). Оценку исходов лечения пациентов при сроке наблюдения не менее двух лет проводили в соответствии с модифицированными критериями Delphi. Достоверность различий количественных параметров между группами анализировали с применением непараметрического теста Манна – Уитни, для анализа относительных показателей использовали тест Фишера. Различия считали значимыми при p < 0,05.

Результаты. Видовой спектр возбудителей был сопоставим в группах 1 и 2. Частота рецидивов в группах 1 и 2 составила соответственно 23,2 % и 17,1 % (p > 0,05), при этом частота рецидивов монобактериальной инфекции, обусловленной грамположительными бактериями, была значимо ниже в группе 2 (p = 0,012).

Обсуждение. Согласно данным научных публикаций, частота рецидивов перипротезной инфекции варьирует от 8 до 40 % в зависимости от характера инфекционного процесса и вида возбудителя. В группе с применением препарата Вд-Ag в составе АМС эффективность санирующего этапа составила 82,9 %, в группе сравнения — 76,8 %. Однако субанализ влияния этиологии ППИ на результаты лечения показал, что применение АМС с комбинацией Вд-Ag и ванкомицина привело к статистически значимому снижению риска развития рецидива у пациентов с монобактериальной инфекцией, вызванной грамположительными возбудителями, и позволило купировать инфекцию в 89,7 % случаев.

Заключение. При выполнении санирующего этапа двухэтапного лечения хронической ППИ ТБС, обусловленной грамположительными бактериями, АМС с добавлением ВД-Ag показал высокую эффективность, однако требуется дальнейшая разработка новых комбинаций для импрегнации КЦ с целью расширения спектра антимикробной активности устанавливаемых спейсеров.

1. Szymski D, Walter N, Krull P, et al. Comparison of mortality rate and septic and aseptic revisions in total hip arthroplasties for osteoarthritis and femoral neck fracture: an analysis of the German Arthroplasty Registry. J Orthop Traumatol. 2023;24(1):29. doi: 10.1186/s10195-023-00711-9

2. Павлов В.В., Петрова Н.В., Шералиев Т.У. Среднесрочные результаты двухэтапного лечения перипротезной инфекции. Травматология и ортопедия России. 2019;25(4):109-116. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-4-109-116

3. Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Коваленко А.Н. и др. Структура ранних ревизий эндопротезирования тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2014;20(2):5-13. doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-2-5-13

4. Dietz J, Zeidler A, Wienke A, et al. Periprosthetic infection after total hip replacement : Risk factors for an early infection after primary implantation. Orthopadie (Heidelb). 2022;51(12):969-975. (In German) doi: 10.1007/s00132-022-04279-w

5. Шубняков И.И., Тихилов Р.М., Денисов А.О. и др. Что изменилось в структуре ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава в последние годы? Травматология и ортопедия России. 2019;25(4):9-27. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-4-9-27

6. Шубняков И.И., Риахи А., Денисов А.О. и др. Основные тренды в эндопротезировании тазобедренного сустава на основании данных регистра артропластики НМИЦ ТО им. Р.Р. Вредена с 2007 по 2020 г. Травматология и ортопедия России. 2021;27(3):119-142. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-3-119-142

7. Moore AJ, Blom AW, Whitehouse MR, et al. Deep prosthetic joint infection: a qualitative study of the impact on patients and their experiences of revision surgery. BMJ Open. 2015;5(12):e009495. doi: 10.1136/bmjopen-2015-009495

8. Мурылев В.Ю., Куковенко Г.А., Елизаров П.М. и др. Алгоритм первого этапа лечения поздней глубокой перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2018;24(4):95-104. doi: 10.21823/2311-2905-2018-24-4-95-104

9. Goud AL, Harlianto NI, Ezzafzafi S, et al. Reinfection rates after one- and two-stage revision surgery for hip and knee arthroplasty: a systematic review and meta-analysis. Arch Orthop Trauma Surg. 2023;143(2):829-838. doi: 10.1007/s00402-021-04190-7

10. Efremov K, Benedetti Valentini M, et al. Periprosthetic hip and knee infections: comparison of etiology, perioperative management and costs. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2019;23(2 Suppl):217-223. doi: 10.26355/eurrev_201904_17496

11. Theil C, Freudenberg SC, Gosheger G, et al. Do Positive Cultures at Second Stage Re-Implantation Increase the Risk for Reinfection in Two-Stage Exchange for Periprosthetic Joint Infection? J Arthroplasty. 2020;35(10):2996-3001. doi: 10.1016/j.arth.2020.05.029

12. Anagnostakos K, Jung J, Schmid NV, et al. Mechanical complications and reconstruction strategies at the site of hip spacer implantation. Int J Med Sci. 2009;6(5):274-279. doi: 10.7150/ijms.6.274

13. Jones CW, Selemon N, Nocon A, et al. The influence of spacer design on the rate of complications in two-stage revision hip arthroplasty. J Arthroplasty. 2019;34(6):1201-1206. doi: 10.1016/j.arth.2019.02.012

14. Theil C, Schmidt-Braekling T, Gosheger G, et al. Clinical use of linezolid in periprosthetic joint infections - a systematic review. J Bone Jt Infect. 2020;6(1):7-16. doi: 10.5194/jbji-6-7-2020

15. Wang Z, Carli A, Bhimani S, et al. The elution characteristics of vancomycin from simplex cement. Poster No. 2168. In: 2017 Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society. San Diego, CA, March 19–22, 2017.

16. Божкова С.А., Полякова Е.М., Афанасьев А.В. и др. Фосфомицин — возможности применения для локальной терапии перипротезной инфекции. Клиническая микробиология антимикробная химиотерапия. 2016;18(2):104112.

17. Gasparini G, De Gori M, Calonego G, et al. Drug elution from high-dose antibiotic-loaded acrylic cement: a comparative, in vitro study. Orthopedics. 2014;37(11):999-1005 doi:10.3928/01477447-20141023-57

18. Винклер Т., Трампуш А., Ренц Н. и др. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;22(1):33-45. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-33-45

19. Божкова С.А., Гордина Е.М., Марков М.А. и др. Влияние комбинации ванкомицина с препаратом серебра на длительность антимикробной активности костного цемента и формирование биопленки штаммом MRSA. Травматология и ортопедия России. 2021;27(2):54-64. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-2-54-64

20. Tai DBG, Patel R, Abdel MP, et al. Microbiology of hip and knee periprosthetic joint infections: a database study. Clin Microbiol Infect. 2022;28(2):255-259. doi: 10.1016/j.cmi.2021.06.006

21. Rava A, Bruzzone M, Cottino U, et al. Hip Spacers in Two-Stage Revision for Periprosthetic Joint Infection: A Review of Literature. Joints. 2019;7(2):56-63. doi: 10.1055/s-0039-1697608

22. Anagnostakos K, Meyer C. Antibiotic Elution from Hip and Knee Acrylic Bone Cement Spacers: A Systematic Review. Biomed Res Int. 2017;2017:4657874. doi: 10.1155/2017/4657874

23. Bitsch RG, Kretzer JP, Vogt S, et al. Increased antibiotic release and equivalent biomechanics of a spacer cement without hard radio contrast agents. Diagn Microbiol Infect Dis. 2015;83(2):203-209. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2015.06.019

24. Petis SM, Abdel MP, Perry KI, et al. Long-Term Results of a 2-Stage Exchange Protocol for Periprosthetic Joint Infection Following Total Hip Arthroplasty in 164 Hips. J Bone Joint Surg Am. 2019;101(1):74-84. doi: 10.2106/JBJS.17.01103

25. Beck M, Brand C, Christen B, et al. SIRIS Report 2019. Annual report of the Swiss National Joint Registry, Hip and Knee, 2012 – 2018. 2019. doi:10.13140/RG.2.2.15632.56323

26. Gellert M, Hardt S, Köder K, et al. Biofilm-active antibiotic treatment improves the outcome of knee periprosthetic joint infection: Results from a 6-year prospective cohort study. Int J Antimicrob Agents. 2020;55(4):105904. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2020.105904

27. Pfang BG, García-Cañete J, García-Lasheras J, et al. Orthopedic implant-associated infection by multidrug resistant Enterobacteriaceae. J Clin Med. 2019;8(2):220. doi: 10.3390/jcm8020220

28. Jhan SW, Lu YD, Lee MS, et al. The risk factors of failed reimplantation arthroplasty for periprosthetic hip infection. BMC Musculoskelet Disord. 2017;18(1):255. doi: 10.1186/s12891-017-1622-1

29. Yoon YC, Lakhotia D, Oh JK, et al. Is two-stage reimplantation effective for virulent pathogenic infection in a periprosthetic hip? A retrospective analysis. World J Orthop. 2015;6(9):712-718. doi: 10.5312/wjo.v6.i9.712

30. Иванцов В. А., Богданович И.П., Лашковский В.В. Аносов В.С. Клинические и микробиологические характеристики перипротезной инфекции тазобедренного и коленного суставов. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия.2020;22(3):237-240. doi: 10.36488/cmac.2020.3.237-240

31. Li ZL, Hou YF, Zhang BQ, et al. Identifying common pathogens in periprosthetic joint infection and testing drugresistance rate for different antibiotics: a prospective, single center study in Beijing. Orthop Surg. 2018;10(3):235-240. doi: 10.1111/os.12394

32. Sanders PTJ, Bus MPA, Scheper H, et al. Multiflora and gram-negative microorganisms predominate in infections affecting pelvic endoprostheses following tumor resection. J Bone Joint Surg Am. 2019;101(9):797-803. doi: 10.2106/JBJS.18.00836.

33. Preobrazhensky P, Bozhkova S, Kochish A, et al. Comparative analysis of pathogen structure in patients with PJI after primary total hip and knee arthroplasty. Arch Orthop Trauma Surg. 2021;141(11):1963-1969. doi: 10.1007/s00402-021-04139-w

34. Ржеусский С.Э. Наночастицы серебра в медицине. Вестник ВГМУ. 2022;21(2):15-24. doi: 10.22263/2312-4156.2022.2.15

35. Liao C, Li Y, Tjong SC. Bactericidal and cytotoxic properties of silver nanoparticles. Int J Mol Sci. 2019;20(2):449. doi: 10.3390/ijms20020449

36. Tang S, Zheng J. Antibacterial activity of silver nanoparticles: structural effects. Adv Healthc Mater. 2018;7(13):e1701503. doi: 10.1002/adhm.201701503.

37. Baptista PV, McCusker MP, Carvalho A, et al. Nano-strategies to fight multidrug resistant bacteria "a battle of the titans". Front Microbiol. 2018;9:1441. doi: 10.3389/fmicb.2018.01441

38. Katva S, Das S, Moti HS, et al. Antibacterial synergy of silver nanoparticles with gentamicin and chloramphenicol against Enterococcus faecalis. Pharmacogn Mag. 2018;13(4):S828-S833. doi: 10.4103/pm.pm_120_17

39. Hashimoto A, Miyamoto H, Kobatake T, et al. The combination of silver-containing hydroxyapatite coating and vancomycin has a synergistic antibacterial effect on methicillin-resistant Staphylococcus aureus biofilm formation. Bone Joint Res. 2020;9(5):211-218. doi: 10.1302/2046-3758.95.BJR-2019-0326.R1

40. Божкова С.А., Гордина Е.М., Артюх В.А., Юдин В.Е. Комбинированное действие серебра и ванкомицина в составе костного цемента в отношении основных возбудителей перипротезной инфекции. Сибирское медицинское обозрение. 2023;(1):37-45. doi: 10.20333/25000136-2023-1-37-45.