Анализ результатов лечения пациентов с культура‑негативной перипротезной инфекцией тазобедренного и коленного суставов в зависимости от подхода к ее определению

Введение. Одним из наиболее частых и разрушительных осложнений после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава является перипротезная инфекция (ППИ). Эффективность лечебного процесса определяет рациональный выбор хирургической операции и возможность назначения этиотропной антибактериальной терапии в послеоперационном периоде. В 5–30 % случаев имеет место культура-негативная инфекция (КНИ), при которой этиология инфекционного процесса остается неустановленной на протяжении всего периода лечения. На сегодняшний день в профессиональном сообществе отсутствует единый подход к определению изучаемого феномена.

Цель работы — оценить результаты лечения пациентов с культура-негативной перипротезной инфекцией тазобедренного и коленного суставов в зависимости от подхода к ее определению, а также сформулировать возможные пути снижения частоты встречаемости данной патологии.

Материалы и методы. Поиск литературных источников осуществляли в электронных базах данных eLIBRARY, PubMed (MEDLINE), ScienceDirect, Google Scholar согласно рекомендациям PRISMA. В исследование включены оригинальные статьи и серии случаев на русском и английском языках, посвященные лечению хронической культура-негативной ППИ тазобедренного и/или коленного суставов у пациентов старше 18 лет с применением любых хирургических операций, в которых имелся хотя бы один показатель эффективности лечения. Проанализированы существующие подходы к определению перипротезной КНИ коленного и тазобедренного суставов и исходы лечения пациентов с данной патологией, а также сформулированы возможные пути снижения доли пациентов с неизвестной этиологией инфекционного процесса.

Результаты и обсуждение. Проведенный анализ научных публикаций не позволил сделать вывод об очевидной разнице эффективности купирования инфекции в зависимости от подхода к определению культура-негативной ППИ. Впервые эффективность лечения больных с КНИ рассмотрена в зависимости от подхода к определению данной патологии. Выявлена значительная неоднородность как  в трактовках КНИ, так и в выборе хирургических методик. Высокая доля благоприятных исходов указывает на важность корректного выбора препаратов для эмпирической антибиотикотерапии (АБТ) и регулярного мониторинга спектра внутрибольничных возбудителей. Предложены возможные пути снижения частоты встречаемости отрицательных результатов микробиологических исследований.

Заключение. Значимые различия в эффективности лечения пациентов с КНИ в зависимости от подхода к определению данного термина не были обнаружены. Пути снижения частоты встречаемости данной патологии направлены на модификацию факторов, которые обуславливают отрицательные результаты МБИ образцов биоматериалов и удаленных конструкций.

1. Kurtz SM, Lau EC, Son MS, et al. Are we winning or losing the battle with periprosthetic joint infection: trends in periprosthetic joint infection and mortality risk for the medicare population. J Arthroplasty. 2018;33(10):3238-3245. doi: 10.1016/j.arth.2018.05.042.

2. Wildeman P, Rolfson O, Söderquist B, et al. What are the long-term outcomes of mortality, quality of life, and hip function after prosthetic joint infection of the hip? A 10-year Follow-up from Sweden. Clin Orthop Relat Res. 2021;479(10):2203-2213. doi: 10.1097/CORR.0000000000001838.

3. Premkumar A, Kolin DA, Farley KX, et al. Projected economic burden of periprosthetic joint infection of the hip and knee in the United States. J Arthroplasty. 2021;36(5):1484-1489.e3. doi: 10.1016/j.arth.2020.12.005.

4. Божкова С.А., Тихилов Р.М., Артюх В.А. Перипротезная инфекция суставов как социально-экономическая проблема современной ортопедии. Вестник Российской академии медицинских наук. 2023;78(6):601-608. doi:10.15690/vramn8370.

5. Chen AF, Nana AD, Nelson SB, McLaren A. What's new in musculoskeletal infection: update across orthopaedic subspecialties. J Bone Joint Surg Am. 2017;99(14):1232-1243. doi: 10.2106/JBJS.17.00421.

6. Lange J, Troelsen A, Thomsen RW, Søballe K. Chronic infections in hip arthroplasties: comparing risk of reinfection following one stage and two-stage revision: a systematic review and meta-analysis. Clin Epidemiol. 2012;4:57-73. doi: 10.2147/CLEP.S29025.

7. Ascione T, Pagliano P, Balato G, et al. Oral rherapy, microbiological findings, and comorbidity influence the outcome of prosthetic joint infections undergoing 2-stage exchange. J Arthroplasty. 2017;32(7):2239-2243. doi: 10.1016/j.arth.2017.02.057.

8. 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.

9. Любимова Л.В., Божкова С.А., Пчелова Н.Н. и др. Роль культуронегативной инфекции в структуре инфекционных осложнений после эндопротезирования коленных суставов. Гений ортопедии. 2023;29(4):402-409. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-4-402-409.

10. Goh GS, Parvizi J. Diagnosis and treatment of culture-negative periprosthetic joint infection. J Arthroplasty. 2022;37(8):1488-1493. doi: 10.1016/j.arth.2022.01.061.

11. Gimza BD, Cassat JE. Mechanisms of antibiotic failure during Staphylococcus aureus osteomyelitis. Front Immunol. 2021;12:638085. doi: 10.3389/fimmu.2021.638085.

12. Ibrahim MS, Twaij H, Haddad FS. Two-stage revision for the culture-negative infected total hip arthroplasty : a comparative study. Bone Joint J. 2018;100-B(1 Supple A):3-8. doi: 10.1302/0301-620X.100B1.BJJ-2017-0626.R1.

13. Greenfield BJ, Wynn Jones H, Siney PD, et al. Is Preoperative identification of the infecting organism essential before single-stage revision hip arthroplasty for periprosthetic infection? J Arthroplasty. 2021;36(2):705-710. doi: 10.1016/j.arth.2020.08.010.

14. Zanna L, Sangaletti R, Lausmann C, et al. Successful eradication rate following one-stage septic knee and hip exchange in selected pre-operative culture-negative periprosthetic joint infections. Int Orthop. 2023;47(3):659-666. doi: 10.1007/s00264-022-05677-7.

15. de Araujo LCT, Westerholt A, Sandiford AN, et al. Periprosthetic joint infections in patients with rheumatoid arthritis are associated with higher complication and mortality rates. Arch Orthop Trauma Surg. 2024;144(12):5101-5109. doi: 10.1007/s00402-024-05248-y.

16. Bori G, Muñoz-Mahamud E, Cuñé J, et al. One-stage revision arthroplasty using cementless stem for infected hip arthroplasties. J Arthroplasty. 2014;29(5):1076-1081. doi: 10.1016/j.arth.2013.11.005.

17. Karczewski D, Seutz Y, Hipfl C, et al. Is a preoperative pathogen detection a prerequisite before undergoing one-stage exchange for prosthetic joint infection of the hip? Arch Orthop Trauma Surg. 2023;143(6):2823-2830. doi: 10.1007/s00402-022-04459-5.

18. Lu H, Wang W, Xu H, et al. Efficacy and safety of two-stage revision for patients with culture-negative versus culture-positive periprosthetic joint infection: a single-center retrospective study. BMC Musculoskelet Disord. 2024;25(1):160. doi: 10.1186/s12891-024-07259-7.

19. Xu Z, Huang C, Lin Y, et al. Clinical Outcomes of Culture-Negative and Culture-Positive Periprosthetic Joint Infection: Similar Success Rate, Different Incidence of Complications. Orthop Surg. 2022;14(7):1420-1427. doi: 10.1111/os.13333.

20. Santoso A, Park KS, Shin YR, et al. Two-stage revision for periprosthetic joint infection of the hip: Culture-negative versus culturepositive infection. J Orthop. 2018;15(2):391-395. doi: 10.1016/j.jor.2018.03.002.

21. Choi HR, Kwon YM, Freiberg AA, et al. Periprosthetic joint infection with negative culture results: clinical characteristics and treatment outcome. J Arthroplasty. 2013;28(6):899-903. doi: 10.1016/j.arth.2012.10.022.

22. Berbari EF, Marculescu C, Sia I, et al. Culture-negative prosthetic joint infection. Clin Infect Dis. 2007;45(9):1113-1119. doi: 10.1086/522184.

23. Page MJ, McKenzie JE, Bossuyt PM, et al. The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ. 2021;372:n71. doi: 10.1136/bmj.n71.

24. Aromataris E, Riitano D. Constructing a search strategy and searching for evidence. A guide to the literature search for a systematic review. Am J Nurs. 2014;114(5):49-56. doi: 10.1097/01.NAJ.0000446779.99522.f6.

25. Diaz-Ledezma C, Higuera CA, Parvizi J. Success after treatment of periprosthetic joint infection: a Delphi-based international multidisciplinary consensus. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(7):2374-2382. doi: 10.1007/s11999-013-2866-1.

26. Parvizi J, Zmistowski B, Berbari EF, et al. New definition for periprosthetic joint infection: from the workgroup of the musculoskeletal infection dociety. Clin Orthop Relat Res. 2011;469(11):2992-2994. doi: 10.1007/s11999-011-2102-9.

27. Parvizi J, Gehrke T, Chen AF. Proceedings of the International Consensus on Periprosthetic Joint Infection. Bone Joint J. 2013;95- B(11):1450-1452. doi: 10.1302/0301-620X.95B11.33135.

28. Osmon DR, Berbari EF, Berendt AR, et al. Diagnosis and management of prosthetic joint infection: clinical practice guidelines by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 2013;56(1):e1-e25. doi: 10.1093/cid/cis803.

29. McNally M, Sousa R, Wouthuyzen-Bakker M, et al. Infographic: The EBJIS definition of periprosthetic joint infection. Bone Joint J. 2021;103-B(1):16-17. doi: 10.1302/0301-620X.103B1.BJJ-2020-2417.

30. Malekzadeh D, Osmon DR, Lahr BD, et al. Prior use of antimicrobial therapy is a risk factor for culture-negative prosthetic joint infection. Clin Orthop Relat Res. 2010;468(8):2039-2045. doi: 10.1007/s11999-010-1338-0.

31. Huang R, Hu CC, Adeli B, et al. Culture-negative periprosthetic joint infection does not preclude infection control. Clin Orthop Relat Res. 2012;470(10):2717-2723. doi: 10.1007/s11999-012-2434-0.

32. Kim YH, Kulkarni SS, Park JW, et al. Comparison of infection control rates and clinical outcomes in culture-positive and culturenegative infected total-knee arthroplasty. J Orthop. 2015;12(Suppl 1):S37-S43. doi: 10.1016/j.jor.2015.01.020.

33. McPherson EJ, Woodson C, Holtom P, et al. Periprosthetic total hip infection: outcomes using a staging system. Clin Orthop Relat Res. 2002;(403):8-15.

34. Kim YH, Park JW, Kim JS, Kim DJ. The outcome of infected total knee arthroplasty: culture-positive versus culture-negative. Arch Orthop Trauma Surg. 2015;135(10):1459-1467. doi: 10.1007/s00402-015-2286-7.

35. Cha MS, Cho SH, Kim DH, et al. Two-stage total knee arthroplasty for prosthetic joint infection. Knee Surg Relat Res. 2015;27(2):82-89. doi: 10.5792/ksrr.2015.27.2.82.

36. Tan TL, Kheir MM, Tan DD, Parvizi J. Polymicrobial periprosthetic joint Infections: outcome of treatment and identification of risk factors. J Bone Joint Surg Am. 2016;98(24):2082-2088. doi: 10.2106/JBJS.15.01450.

37. Li H, Ni M, Li X, et al. Two-stage revisions for culture-negative infected total knee arthroplasties: A five-year outcome in comparison with one-stage and two-stage revisions for culture-positive cases. J Orthop Sci. 2017;22(2):306-312. doi: 10.1016/j.jos.2016.11.008.

38. Kang JS, Shin EH, Roh TH, et al. Long-term clinical outcome of two-stage revision surgery for infected hip arthroplasty using cement spacer: Culture negative versus culture positive. J Orthop Surg (Hong Kong). 2018;26(1):2309499017754095. doi: 10.1177/2309499017754095.

39. Wang J, Wang Q, Shen H, Zhang X. Comparable outcome of culture-negative and culture-positive periprosthetic hip joint infection for patients undergoing two-stage revision. Int Orthop. 2018;42(3):469-477. doi: 10.1007/s00264-018-3783-4.

40. Tan TL, Kheir MM, Shohat N, et al. Culture-Negative Periprosthetic Joint Infection: An Update on What to Expect. JB JS Open Access. 2018;3(3):e0060. doi: 10.2106/JBJS.OA.17.00060.

41. Ji B, Wahafu T, Li G, et al. Single-stage treatment of chronically infected total hip arthroplasty with cementless reconstruction: results in 126 patients with broad inclusion criteria. Bone Joint J. 2019;101-B(4):396-402. doi: 10.1302/0301-620X.101B4.BJJ-2018-1109.R1.

42. Bongers J, Jacobs AME, Smulders K, et al. Reinfection and re-revision rates of 113 two-stage revisions in infected TKA. J Bone Jt Infect. 2020;5(3):137-144. doi: 10.7150/jbji.43705.

43. Razii N, Clutton JM, Kakar R, Morgan-Jones R. Single-stage revision for the infected total knee arthroplasty : the Cardiff experience. Bone Jt Open. 2021;2(5):305-313. doi: 10.1302/2633-1462.25.BJO-2020-0185.R1.

44. van Sloten M, Gómez-Junyent J, Ferry T, et al. Should all patients with a culture-negative periprosthetic joint infection be treated with antibiotics? : a multicentre observational study. Bone Joint J. 2022;104-B(1):183-188. doi: 10.1302/0301-620X.104B1.BJJ-2021-0693.R2.

45. Palan J, Nolan C, Sarantos K, et al. Culture-negative periprosthetic joint infections. EFORT Open Rev. 2019;4(10):585-594. doi: 10.1302/2058-5241.4.180067.

46. Lai YH, Xu H, Li XY, et al. Outcomes of culture-negative or -positive periprosthetic joint infections: A systematic review and meta analysis. Jt Dis Relat Surg. 2024;35(1):231-241. doi: 10.52312/jdrs.2023.1437.

47. Tirumala V, Smith E, Box H, et al. Outcome of Debridement, Antibiotics, and Implant Retention With Modular Component Exchange in Acute Culture-Negative Periprosthetic Joint Infections. J Arthroplasty. 2021;36(3):1087-1093. doi: 10.1016/j.arth.2020.08.065.

48. Li F, Qiao Y, Zhang H, et al. Comparable clinical outcomes of culture-negative and culture-positive periprosthetic joint infections: a systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 2023;18(1):210. doi: 10.1186/s13018-023-03692-x.

49. Thakrar RR, Horriat S, Kayani B, Haddad FS. Indications for a single-stage exchange arthroplasty for chronic prosthetic joint infection: a systematic review. Bone Joint J. 2019;101-B(1_Supple_A):19-24. doi: 10.1302/0301-620X.101B1.BJJ-2018-0374.R1.

50. Ji B, Wahafu T, Li G, et al. Single-stage treatment of chronically infected total hip arthroplasty with cementless reconstruction: results in 126 patients with broad inclusion criteria. Bone Joint J. 2019;101-B(4):396-402. doi: 10.1302/0301-620X.101B4.BJJ-2018-1109.R1.

51. Артюх В.А., Божкова С.А., Бояров А.А. м др. Эффективность одноэтапного ревизионного эндопротезирования при свищевой форме хронической перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2021:27(2):9-22. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-2-9-22.

52. Gaffney K, Ledingham J, Perry JD. Intra-articular triamcinolone hexacetonide in knee osteoarthritis: factors influencing the clinical response. Ann Rheum Dis. 1995;54(5):379-381. doi: 10.1136/ard.54.5.379.

53. Божкова С.А., Олейник Ю.В., Артюх В.А. и др. Санирующий этап лечения пациентов с хронической перипротезной инфекцией тазобедренного сустава: от чего зависит результат? Травматология и ортопедия России. 2024;30(2):5-15. doi:10.17816/2311-2905-17518.

54. Drago L, Clerici P, Morelli I, et al. The World Association against Infection in Orthopaedics and Trauma (WAIOT) procedures for microbiological sampling and processing for periprosthetic joint infections (PJIs) and other implant-related infections. J Clin Med. 2019;8(7):933. doi: 10.3390/jcm8070933.

55. Walker LC, Clement ND, Wilson I, et al. The importance of multi-site intra-operative tissue sampling in the diagnosis of hip and knee periprosthetic joint infection - results froma single centrestudy. J Bone Jt Infect. 2020;5(3):151-159. doi: 10.7150/jbji.39499.

56. Osmon DR, Berbari EF, Berendt AR, et al. Diagnosis and management of prosthetic joint infection: clinical practice guidelines by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 2013;56(1):e1-e25. doi: 10.1093/cid/cis803.

57. Оболенский В.Н., Семенистый А.А., Степаненко С.М., Бурсюк З.М. Использование метода соникации в диагностике периимплантной инфекции. Клиническая и экспериментальная хирургия. 2016;(2):104-109.

58. Drago L, Signori V, De Vecchi E, et al. Use of dithiothreitol to improve the diagnosis of prosthetic joint infections. J Orthop Res. 2013;31(11):1694-1699. doi: 10.1002/jor.22423.

59. Moojen DJ, van Hellemondt G, Vogely HC, et al. Incidence of low-grade infection in aseptic loosening of total hip arthroplasty. Acta Orthop. 2010;81(6):667-673. doi: 10.3109/17453674.2010.525201.

60. Tarabichi M, Alvand A, Shohat N, et al. Diagnosis of Streptococcus canis periprosthetic joint infection: the utility of next-generation sequencing. Arthroplast Today. 2017;4(1):20-23. doi: 10.1016/j.artd.2017.08.005.

61. Street TL, Sanderson ND, Atkins BL, et al. Molecular diagnosis of orthopedic-device-related infection directly from sonication fluid by metagenomic sequencing. J Clin Microbiol. 2017;55(8):2334-2347. doi: 10.1128/JCM.00462-17.

62. Thoendel MJ, Jeraldo PR, Greenwood-Quaintance KE, et al. Identification of prosthetic joint infection pathogens using a shotgun metagenomics approach. Clin Infect Dis. 2018;67(9):1333-1338. doi: 10.1093/cid/ciy303.

63. Tarabichi M, Shohat N, Goswami K, et al. Diagnosis of periprosthetic joint infection: the potential of next-generation sequencing. J Bone Joint Surg Am. 2018;100(2):147-154. doi: 10.2106/JBJS.17.00434.