Гематологические маркеры перипротезной инфекции при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава

Эндопротезирование крупных суставов зачастую сопровождается развитием перипротезной инфекции (ППИ), что является серьезным осложнением для больного, а для системы здравоохранения ведет к значительным финансовым затратам. Это связано с высокими показателями рецидива гнойно-воспалительного процесса, а также значительным уровнем летальных исходов у пациентов преклонного возраста [1, 2]. Недостаточная эффективность проводимого лечения пе-рипротезной инфекции обусловлена ограниченностью данных о периоде формирования на поверхности эндопротеза необратимой формы микробиологической биопленки [3]. На низком уровне остается эффективность проводимого лечения при использовании различных методик, безуспешность которых составляет 24-75 % от числа пролеченных больных в отношении купирования инфекции [4-6].

В настоящее время предусмотрен целый комплекс диагностических мероприятий для лечения больных с ППИ суставов. Использование клинико-лабораторно-

го диагностического алгоритма позволяет выбрать оптимальный вариант лечения пациента и снизить риск рецидива [7-10].

На II Международной согласительной конференции по скелетно-мышечной инфекции (Филадельфия, 2018) обсуждался вопрос о разработке новых клинико-лабораторных критериев диагностики ППИ [11-15]. Клинические рекомендации МЗ РФ «Профилактика инфекций в области оперативного вмешательства» указывают на необходимость проведения клинических (жалобы, анамнез, физикальный осмотр), гематологических (уровень лейкоцитов, СОЭ, СРБ), цитологических (уровень лейкоцитов, нейтрофилов), микробиологических и рентгенологических (рентгенография, фистулография и КТ – при необходимости) диагностических мероприятий [16].

Для определения степени тяжести гнойного процесса проводят клинические и биохимические исследования крови. Анемия, гипопротеинемия, тромбоцитоз и гиперфибриногенемия являются наиболее характерными признаками ППИ [17]. Кроме класси- ческого изменения острофазовых белков (интерлейкина-1, интерлейкина-6) отмечена альтерация Д-димера, липополисахарид-связывающего белка и пресепсина (sCD14-ST) [18-23].

Наиболее чувствительным диагностическим критерием является комбинация показателей СОЭ (> 30 мм/ч) и СРБ (> 10 мг/л), что в 90-100 % подтверждает наличие инфекции, что было отмечено нами ранее [24-26]. Однако в условиях вялотекущей инфекции (low grade infection) диагностическая ценность этих показателей не так высока [27, 28].

Сопоставляя большое количество литературных данных, посвященных диагностике ППИ, и, в частности, острофазовым гематологическим показателям, мы посчитали необходимым оценить эти данные при разных типах ППИ (острой и хронической).

Цель – дать оценку достоверности различий гематологических показателей у пациентов с перипротез-ной инфекцией тазобедренного сустава для мониторинга инфекционного процесса.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проанализированы результаты гематологических исследований у больных с ППИ тазобедренного сустава, пролеченных одной хирургической бригадой в ФГБУ «НМИЦ ТО» им. академика Г.А. Илизарова Минздрава РФ за период с 2005 по 2020 год. Критериями исключения были несоответствие возрастной группе и неполные данные в медицинской карте, а также наличие злокачественных и сопутствующих хронических заболеваний в стадии декомпенсации. Критериями включения являлись такие характеристики как возраст, диагноз, длительность и тяжесть заболевания. Диагностику заболевания проводили на основании данных клинического осмотра и лабораторного исследования. Всеми обследованными лицами было подписано информированное согласие на публикацию данных, полученных в результате исследований. На проведение клинического исследования получено разрешение комитета по этике ФГБУ «НМИЦ ТО» имени академика Г.А. Илизарова» Минздрава России.

Средний возраст обследованных пациентов составил 54,7 ± 12,7 года (Me – 56; 95 % ДИ от 52,7 до 56,8; МКИ 46–65), при этом 36 % (n = 53) пациентов были старше 60 лет, преобладали мужчины – 56 % (n = 82). На момент госпитализации у большинства пациентов – 71 % (n = 105) – была диагностирована свищевая форма ППИ, однако в 9 % (n = 13) случаев были отмечены открытые раны и у 20 % (n = 29) – отек и гиперемия области послеоперационного шва. Операцией, после которой развилось гнойно-воспалительное осложнение, в 78 % (n = 114) случаев было первичное эндопротезирование и только в 22 % (n = 33) – ревизионное вмешательство.

Абсолютные признаки ППИ диагностированы у 114 (77,5 %) больных с наличием свищевого хода, сообщающегося с полостью сустава, и/или с выделенным из двух биологических образцов штаммом возбудителя с одинаковым фенотипом. Относительные признаки выявлены у 33 (22,5 %) пациентов со средним баллом по IMC 5,96 ± 2,70 (от 2 до 14); Me – 6,0;

95 % ДИ от 5,0 до 6,9; МКИ 2,1-3,5, согласно материалам II Международной согласительной конференции по скелетно-мышечной инфекции.

По характеру инфекционного процесса пациенты были разделены на две группы. В 1 группу (n = 28 или 19 % от общего числа) вошли пациенты с острым типом ППИ (продолжительность инфекции в среднем 21,8 дня, Me – 22; 95 % ДИ от 19,7 до 24,0; МКИ 17-27,5). Во 2 группе (n = 119 или 81 % соответственно) был отмечен хронический тип ППИ (продолжительность инфекции в среднем 26,3 месяца, Me – 13; 95 % ДИ от 20,5 до 32,3; МКИ 8-35).

Для оценки сопоставимости микрофлоры в обеих группах приводим данные изолированной грамполо-жительной (44 и 55 %) и грамотрицательной (7 и 10 %) микрофлоры (табл. 1). Отметим, что практический каждый третий (29 %) случай острой ППИ был вызван резистентными к метициллину штаммами эпидермального стафилококка, а у пациентов с острым характером воспаления чаще, чем при хроническом течении ППИ, в этиологии инфекционного процесса принимали участие микробные ассоциации (p = 0,04) и штаммы мети-циллин-резистентных стафилококков MRSE (p = 0,03).

Соматическое состояние больных оценивали по шкале American Society of Anesthesiology. У 56 % (n = 82) выявлено тяжелое коморбидное состояние, и только у 7 % пациентов не было задокументировано сопутствующей патологии. Всем пациентам проводили скрининг гематологических показателей при поступлении и в процессе лечения с целью контроля динамики заболевания. В ходе исследования использовалось следующее оборудование: биохимический анализатор Hitachi/BM 902 (Япония, регистрационный № 2000/564 МЗ РФ); анализатор белковых фракций Paragon (Beckman, США, регистрационный № 2005/282); спектрофотометр StatFax (регистрационный № 2004/1258). В качестве нормы были взяты референсные интервалы, полученные в лаборатории исследования.

Таблица 1

Микробиологическая характеристика больных с острой и хронической формами ППИ тазобедренного сустава

Критерии оценки	Характеристика больных c ППИ (n = 147)		Статистическая значимость (p)
Тип ППИ	Острая ППИ (n = 28)	Хроническая ППИ (n = 119)
Манифестация инфекции в среднем	21,8 (13-28) дня	26,3 (1-204) месяца	–
Грамположительная микрофлора	43 % (n = 12)	55 % (n = 66)	p = 0,23
Грамотрицательная микрофлора	7 % (n = 2)	10 % (n = 12)	p = 0,64
Микробные ассоциации	46 % (n = 13)	27 % (n = 32)	p = 0,04*
Роста не обнаружено	4 % (n = 1)	8 % (n = 9)	p = 0,46
MRSA	7 % (n = 2)	12 % (n = 14)	p = 0,48
MRSE	29 % (n = 8)	13 % (n = 15)	p = 0,03*
БЛРС	7 % (n = 2)	3 % (n = 4)	p = 0,36
P. aeruginosa	11 % (n = 3)	10 % (n = 12)	p = 0,92

Примечание: статистически значимые различия в исследуемых группах обнаружены по уровню полимикробной инфекции (p = 0,04) и присутствию штаммов MRSE (p = 0,03).

Для обработки полученных данных использовали методы непараметрической статистики, достоверность различий в группах сравнения оценивали с помощью критерия Вилкоксона. Выборки были проверены на нормальность распределения, различия считались статистически значимыми при р < 0,05. Статистическая обработка проводилась на основе сформированной электронной базы данных с использованием интеграторного модуля AtteStat 1.0 для программы Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Наиболее информативными лабораторными тестами являлись клинически значимые показатели воспаления и послеоперационной кровопотери. В таблице 2 представлены показатели гемоглобина и общего количества лейкоцитов, СОЭ и С-реактивного белка, остальные гематологические показатели были в пределах референсных значений и мы их в данной работе не приводим.

В дооперационных значениях у пациентов с острой ППИ была обнаружена легкая анемия (Me гемоглобина 118 г/л, МКИ 105-121), у пациентов с хронической

ППИ концентрация гемоглобина соответствовала норме (Me гемоглобина 136,5 г/л, МКИ 101-156). Общий уровень лейкоцитов у пациентов обеих групп соответствовал норме. Однако показатели СОЭ (в среднем 61,5 ± 29,7 мм/ч по Вестергрену) и СРБ (в среднем 24,3 ± 23,5 мг/л) кратно превышали пороговые значения. У пациентов с коротким периодом течения инфекции уровень С-реактивного белка более чем в 2 раза превышал таковой у пациентов с хроническим инфекционным процессом (рис. 1).

Таблица 2

Лабораторные показатели крови у больных с ППИ тазобедренного сустава в дооперационном периоде

Показатели	C острой ППИ (n = 28)	С хронической ППИ (n = 119)
Hb (Гемоглобин), г/л	Me 118 МКИ (105-121)	Me 136,5 МКИ (101-156)
WBC (Лейкоциты), 109/л	Me 6,3 МКИ (6,2-7,2)	Me 7,7 МКИ (6,2-8,8)
ESR (Скорость оседания эритроцитов), мм/час	Me 52 *# МКИ (48-61)	Me 40,5* МКИ (19,5-79,5)
CRP (С-реактивный белок), мг/л	Me 26 *# МКИ (10-64)	Me 11,5* МКИ (6-18)
ESR /CRP , ед.	Me 2,03 *# МКИ (1,5-2,3)	Me 3,6 * МКИ (3,0-4,5)

Примечание: * – показатели, имеющие статистически значимые различия с референсными значениями при уровне значимости р < 0,05; # – показатели, имеющие статистически значимые различия между группами при уровне значимости р < 0,05.

с остр, ппи        с хр. ппи  ^^—нижняя граница нормы        верхняя граница нормы

Рис. 1. Гематологические показатели пациентов 1 и 2 группы до операции и в динамике наблюдений: Hb – гемоглобин; WBC – лейкоциты; ESR – СОЭ; CRP – С-реактивный белок

Значения гемоглобина в обеих группах были сопоставимы и ожидаемо ниже дооперационного уровня, к 7-10 суткам после операции оставались на нижних границах значений нормы. Кроме того, у пациентов обеих групп оставались в границах референсных значений показатели лейкоцитов, несущественно повы- шаясь на 1-3 сутки после оперативного вмешательства. Значительно выше нормы в течение всего периода наблюдений были показатели СОЭ и С-реактивного белка. В группе с хроническим течением воспалительного процесса они статистически значимо превышали показатели пациентов с острой инфекцией.

ОБСУЖДЕНИЕ

Завершение острого воспалительного процесса выздоровлением – оптимальный путь решения проблемы осложнений в виде присоединения ППИ после эндопротезирования тазобедренного сустава. Однако лечение хронической формы ППИ не утрачивает своей актуальности. Исследование клинически значимых показателей в до- и послеоперационном периоде должно привести к решению проблемы выбора критериев оценки риска развития перипротезной инфекции в хронической форме. Дооперационные и динамические наблюдения основных клинически значимых гематологических тестов в группе пациентов с острым (продолжительность инфекции в среднем 21,8 дня) и хроническим (продолжительность в среднем 26,3 месяца) типом перипротезной инфекции показали, что у всех обследованных пациентов уже при поступлении был зарегистрирован высокий уровень СОЭ – одного из неспецифических маркеров воспаления. Его значения в несколько раз превышали референсные и составляли 520 % в первой группе и 405 % во второй группе. Аналогичная закономерность была обнаружена для показателя С-реактивного белка – еще одного хорошо известного неспецифического маркера воспалительной реакции. У пациентов обеих групп он был выше референсных значений. Однако различия между группами были более существенными. Средние значения у пациентов с острым воспалением в 2,3 раза превышали средние значения у пациентов с хроническим воспалительным процессом. Согласно литературным данным, существует тесная взаимосвязь между уровнем гемоглобина и активностью воспалительного процесса [29, 30]. И, хотя наиболее частой причиной снижения уровня гемоглобина является хроническое воспаление, некоторые признаки анемии были обна- ружены у пациентов уже в остром периоде. Известно также, что местные клинические проявления гнойного хирургического заболевания не всегда соответствуют показателю количества лейкоцитов в общем анализе крови [31]. Количество лейкоцитов у пациентов в обеих группах в дооперационном периоде от нормальных величин не отличалось. В раннем послеоперационном периоде и на 7-10-е сутки было выявлено увеличение данного показателя в обеих обследованных группах. Известно, что лейкоциты являются основной линией защиты против бактериальных агентов и одним из основных критериев оценки степени гнойно-воспалительного процесса, а изученные гематологические показатели не позволяют провести дифференциальную оценку между острым и хроническим воспалительным процессом при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава. Такую возможность зачастую дает применение интегральных лабораторных показателей, и некоторые исследователи предлагают интересные математические модели, позволяющие более точно оценивать степень воспаления в гнойной ране [32, 33, 34]. В нашей работе мы использовали расчет отношения СОЭ/С-реактивного белка. Было выявлено, что в норме этот расчетный показатель составляет более 5 единиц, при хронической ППИ от 3 до 4,5 единиц и при острой ППИ – от 1,5 до 2,3. Применение, расчета отношения СОЭ/С-реактивного белка, а также лейкоцитарных индексов, таких как индекс резистентности организма, индекс соотношения лейкоцитов и СОЭ, индекс сдвига лейкоцитов крови [5-7] не требует дополнительных экономических затрат, давая ощутимые преимущества в прогнозировании рисков и потенциальную косвенную экономическую эффективность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сочетание клинических и лабораторных признаков ППИ после первичного эндопротезирования имеет высокую диагностическую ценность. Однако при наличии низковирулентых возбудителей значимость клинико-лабораторных методов существенно снижается. Оценка эффективности санации перед ревизионным эндопротезированием крупных суставов или своевременное выявление латентной фазы ППИ остается актуальной задачей.

Нами показано, что изменение гематологических показателей пациентов с острой и хронической формой ППИ в течение первых 10 суток после ревизионного эндопротезирования было однонаправленным. Динамика показателей в обеих группах соответствует стереотипной реакции организма на оперативное вмешательство.

Таким образом, лабораторные методы диагностики в рамках стандартных предоперационных процедур не позволяют сделать прогноз о переходе клинической формы острой перипротезной инфекции в хроническую стадию. Стратегия дальнейшего улучшения результатов ревизионного эндопротезирования, по всей видимости, должна базироваться на совершенствовании диагностических алгоритмов комплексного обследования пациентов, нуждающихся в ревизионной операции, что позволит своевременно выявить или исключить латентную ППИ и скорректировать при необходимости тактику лечения.