Protheseninfektion an Knochen und Gelenken

Zusammenfassung

  • Definition: Knochen- oder Gelenkinfektionen nach dem Einsetzen einer Prothese. Es werden 3 Kategorien von Infektionen unterschieden: Frühinfektion, verzögerte Infektion und Spätinfektion.
  • Häufigkeit: Ca. 1 % der Patienten, bei denen eine Prothese eingesetzt wurde, müssen aufgrund einer bakteriellen Infektion in der Prothesenumgebung erneut operiert werden.
  • Symptome: Die häufigsten Symptome sind Belastungs- und Ruheschmerzen sowie eingeschränkte Funktion bei spät einsetzenden Infektionen.
  • Befunde: Klinische Anzeichen einer Prothesenlockerung.
  • Diagnostik: Zur weiteren Diagnostik sind Gelenkpunktion (ggf. Blutkulturen) und Röntgen erforderlich.
  • Therapie: Eine prothesenerhaltende Behandlung wird bei postoperativer Frühinfektion oder hämatogener Spätinfektion angestrebt. Bei Spätinfektionen ggf. Entfernung und einzeitiger oder zweizeitiger Prothesenwechsel.

Allgemeine Informationen

Definition

  • Knochen- und Gelenkinfektionen nach dem Einsetzen einer Prothese1
  • Verursacht durch Bakterien, die während des chirurgischen Eingriffs an die Prothese gelangen, oder durch spätere hämatogene Streuung von Bakterien.
  • Eine schwere Erkrankung, denn die Prothese ist ein dauerhafter Ersatz eines zerstörten Gelenks. Wechseloperationen sind häufig problembehaftet.

Häufigkeit

  • Nach primärer Hüft- oder Knieprothesenimplantation beträgt das Infektionsrisiko 0,5–2 %.2
  • Ca. 1 % der Patienten, bei denen eine Prothese eingesetzt wurde, müssen aufgrund einer bakteriellen Infektion in der Prothesenumgebung erneut operiert werden.
  • Das Reinfektionsrisiko ist bei einer Revisionsprothese erhöht.2

Ätiologie und Pathogenese

  • Exogene Infektion, die perioperativ erworben wird (direkte Kontamination bei der Operation oder noch nicht verheilte Wunde postoperativ). Infektion erfolgt durch Übertragung von Krankheitserregern von außen.
  • Hämatogene (oder endogene) Streuung von Bakterien aus einem anderen Herd. Diese Gefährdung besteht über die gesamte Lebensdauer.
  • Die häufigsten Erreger sind Koagulase-negative Staphylokokken (30–40 %), gefolgt von Staphylococcus aureus (15–20 %).3
  • Weitere Bakterien bei Protheseninfektionen sind Streptokokken (9–10 %), gramnegative Stäbchen (3–6 %), Enterokokken (3–7 %) und Anaerobier (2–4 %).2
  • In etwa 10 % der Fälle werden mehrere Keime isoliert (polymikrobielle Infektion).2

Prädisponierende Faktoren

  • Geschwächter Allgemeinzustand, hohes Alter, Diabetes, Wundheilungsstörung
  • Oberflächliche Infektion oder Hautverletzung des Operationsbereichs
  • Unbehandelte lokale, regionale und systemische Infektionen perioperativ4

ICPC-2

  • A89 Kompl./Ausw. Prothesenversorgung

ICD-10

  • M00 Eitrige Arthritis
  • M01 Direkte Gelenkinfektionen bei anderenorts klassifizierten infektiösen und parasitären Krankheiten
  • T84 Komplikationen durch orthopädische Endoprothesen, Implantate oder Transplantate
    • T84.5 Infektion und entzündliche Reaktion durch eine Gelenkendoprothese
    • T84.6 Infektion und entzündliche Reaktion durch eine Gelenkendoprothese
    • T84.7 Infektion und entzündliche Reaktion durch sonstige orthopädische Endoprothesen, Implantate oder Transplantate

Diagnostik

Diagnostische Kriterien

  • Postoperative Infektion des Gelenkes, die kurze oder längere Zeit nach der Operation auftritt.
  • Klassische lokale Infektzeichen (Rötung, Schwellung, Überwärmung, akute Schmerzen, Funktionseinschränkung)
  • Protrahiert sezernierende Wunde oder spätere Wiedereröffnung einer schon verschlossenen Wunde
  • Infektion, die durch im Gelenkpunktat nachgewiesene Bakterien bestätigt wird.
  • Lockerungszeichen

Differenzialdiagnosen

  • Sonstige Ursachen für Prothesenversagen: z. B. aseptische Lockerung
  • Dislokation
  • Kristallarthropathie (Gicht, Pyrophosphat-Gicht)
  • Hämarthros
  • Osteolyse
  • Postoperative Gelenkirritation
  • Begleitsynovitis bei einer Virus- und/oder bakteriellen Erkrankung
  • Nekrotisierende Fasziitis
  • Gelenknahe oder intraartikuläre Frakturen
  • Akute Beinvenenthrombose
  • Bursitiden
  • Exazerbierte Abriebsynovitis bei künstlichem Gelenkersatz
  • Gelenknahe Weichteil- und Knochentumoren
  • Allergisch bedingte Synovialitis (Nahrungsmittel, Medikamente)

Anamnese

  • Treten Schmerzen in einem Gelenk auf, an dem eine Arthroplastik erfolgt ist, besteht immer ein Verdacht auf Infektion.
    • Dasselbe gilt bei einer akuten hämatogenen Streuung auf eine vor längerer Zeit implantierten Prothese.
  • Es wird zwischen früh, verzögert und spät einsetzender Infektion unterschieden.
  • Frühinfektion
    • Tritt innerhalb von 3 Monate nach der Operation auf.
    • Ist in der Regel während des Eingriffs entstanden und häufig auf virulente Keime zurückzuführen.
    • Kann auch durch Streuung einer lokalen Wundinfektion entstehen.
    • Die Infektion zeigt sich häufig akut mit einem oder mehreren der folgenden Symptome: Wundsekretion, lokales Erythem, Induration oder Ödem, Gelenkschmerzen, Gelenkerguss oder Fieber.
    • Die Infektionen sind häufig mit Hämatombildung und oberflächlicher Nekrose an der Inzisionsstelle verbunden.
    • Wurde die Prothese erst kürzlich eingesetzt, d. h. 2–4 Wochen vor dem Auftreten der Symptome, und liegen Anzeichen einer schlechten Wundheilung oder einer Wundinfektion vor, kann die Prothese durch schnelle chirurgische Weichteilrevision kombiniert mit einer spezifischen sog. biofilmaktiven Antibiotikabehandlung gerettet werden.
  • Verzögerte Infektion
    • Entsteht 3–24 Monate nach dem Eingriff. Die Infektion entsteht in der Regel im Rahmen der Implantation und ist häufig auf weniger virulente Keime zurückzuführen, die sich langsam im Knochengewebe ausbreiten, das die Prothese umgibt.3
    • Die Erkrankung ist in der Regel durch einen langfristigen, milden Krankheitsverlauf mit dauerhaften Gelenkschmerzen ohne frühzeitige Lockerung des Implantats gekennzeichnet.
    • Belastungs- und Ruheschmerzen sowie eingeschränkte Funktion sind die häufigsten Symptome einer spät einsetzenden Infektion.
    • Fieber tritt in weniger als 50 % der Fälle auf.
    • Die Unterscheidung vom Prothesenversagen ist schwierig. Dauerhafte Gelenkschmerzen weisen auf eine Infektion hin, Schmerzen bei Gelenkbewegungen und Gewichtsbelastung auf ein Prothesenversagen.1,5
  • Spätinfektion
    • Tritt mehr als 24 Monate nach dem Eingriff auf. Die Infektion entsteht in der Regel durch hämatogene Streuung aus einem anderen Infektionsherd (z. B. Venenkatheter, Harnwegs- oder Weichteilinfektion).
    • Die Infektion tritt häufig akut in einem bisher gut funktionierenden Gelenk auf.
    • Die Entstehung der Infektion durch hämatogene Streuung lässt sich nicht immer ganz leicht feststellen.
  • Die Lockerung von Prothesenkomponenten kann auf Infektion, mechanisches Versagen oder beides zurückzuführen sein.

Klinische Untersuchung

Leitlinie: Diagnostik – körperliche Untersuchung bei Gelenkinfektion4

  • Klinische Anzeichen einer Lockerung: Bewegungs- und Belastungsschmerzen, seltener Ruheschmerzen
  • Klassische lokale/regionale Infektzeichen
    • Rötung
    • Schwellung/Tumor/Gelenkerguss
    • Überwärmung
    • akute Schmerzen/Schonhaltung
    • Funktionseinschränkung
    • Follikulitis
    • Lymphadenitis
    • Lymphangitis
    • Punktionsmarken
    • Verletzungszeichen
    • Wunden/Narben (protrahiert sezernierende Wunde oder spätere Wiedereröffnung einer schon verschlossenen Wunde)
    • Fisteln
  • Ggf. allgemeine Krankheitszeichen
    • Fieber/erhöhter Temperatur
    • Zeichen der Infektion an anderer Lokalisation, speziell im Mund-Rachen-Gesichts-Bereich, an Herz, Lunge, ZNS und Urogenitalsystem
    • i. v. Zugänge/Katheter
    • Zeichen der Sepsis

Ergänzende Untersuchungen in der Hausarztpraxis

  • Allgemeine Blutuntersuchungen sind nicht diagnostisch zielführend.
  • BSG und CRP sind häufig erhöht.6

Diagnostik beim Spezialisten

  • Achten Sie besonders auf eine aseptische Probenahme.7
    • Eine frühzeitige Probenahme ist entscheidend für die Prognose.
    • Biopsie und Abstrich von der Prothese ergeben die zuverlässigsten Kulturen.
    • Gelenkpunktion: Aspirat der Flüssigkeitsansammlung um den Herd zur Mikroskopie und Kultur8
    • Untersuchung der Gelenkflüssigkeit
      • Zellen: > 2000 Leukozyten/ml, davon > 80 % Granulozyten: Spricht bei der Punktion des Prothesengelenks stark für eine chronische Gelenkprotheseninfektion.
  • Blutkulturen bei systemischen Infektzeichen
  • Röntgen
    • Ist eines der wichtigsten bilddiagnostischen Verfahren.
  • MRT?
    • Schwierig zu beurteilen aufgrund von Metallartefakten.
  • Szintigrafie?
    • Skelettszintigrafie weist geringe Spezifität auf.

Indikationen zur Überweisung

  • Bei jeglichem Verdacht auf eine Protheseninfektion unverzügliche Überweisung zum Operateur

Checkliste zur Überweisung

Orthopädische Infektionen, subakuter oder chronischer Zustand mit allmählicher Verschlechterung

  • Zweck der Überweisung
    • Diagnostik? Konservative Behandlung? Operation?
  • Anamnese
    • Beginn? Ursprüngliche Behandlung? Verlauf und Entwicklung?
    • Beschriebene Symptomatik? Grad der Funktionseinschränkung?
    • Andere relevante Krankheiten?
    • Regelmäßige Medikamente?
  • Klinische Untersuchung
    • Allgemeinzustand? Fieber?
    • Lokale Befunde?
  • Ergänzende Untersuchungen
    • Hb, SR, CRP, Leukos
    • Bakteriologie?
    • Röntgenbefund? Ergebnisse anderer Bilddiagnostik: CT oder MRT besonders relevant
    • Gelenkpunktion

Therapie

Therapieziel

  • Die Infektion sanieren.
  • Die Prothese nach Möglichkeit erhalten, Revisionsoperation vermeiden.
  • Wenn zur Infektsanierung kein Prothesenerhalt möglich ist, Entfernen und einzeitiger oder zweizeitiger Prothesenwechsel.

Allgemeines zur Therapie

  • Die Biopsie oder Gelenkpunktion zur Probenahme sollen vor der Gabe von Antibiotika erfolgen.
  • Die Behandlung hängt vom Zeitpunkt der Infektionsentstehung, von der Virulenz des bakteriellen Erregers und der mechanischen Stabilität der Prothese ab.

Medikamentöse Therapie

  • Antibiotika-Therapie nach Antibiogramm9

Lebenslange Antibiotikabehandlung

  • Kann indiziert sein,
    • wenn die Prothese nicht entfernt werden kann.
    • wenn der Keim niedrig virulent ist und die Behandlung mit peroralen Antibiotika möglich ist.

Weitere Behandlungen

  • Entfernung der Prothese
    • Bei postoperativer Frühinfektion oder hämatogener Spätinfektion und adäquater Behandlung kann die Prothese in 90–95 % der Fälle erhalten werden.
    • Hat sich die Prothese gelockert, muss sie zur Reinigung der Umgebung entfernt werden, um die Infektion sanieren zu können.
      • Sämtliches Fremdgewebe und infiziertes Granulationsgewebe müssen entfernt werden. Lebensfähiges Gewebe wird erhalten.
    • In einzelnen Fällen wird auch die Entfernung der Prothese nicht zu einer Ausheilung der Infektion führen.
  • Reimplantation?
    • Muss die Prothese gewechselt werden, kann eine Reimplantation entweder in einem einzeitigen oder zweizeitigen Eingriff mit zwischenzeitlicher Antibiotikabehandlung erfolgen. Häufig wird in der Interimsphase ein „Zementspacer“ eingesetzt, der mit einem entsprechenden Antibiotikum imprägniert ist.
    • Bei Infektion mit niedrig virulenten Erregern ist die Reimplantation von Prothesen ohne Interimsphase nicht empfehlenswert, wenn kein Einsatz von mit Antibiotika imprägniertem Zement möglich ist.

Verlauf, Komplikationen und Prognose

Verlauf

  • Die Wahrscheinlichkeit für die Sanierung einer Infektion durch einzeitigen oder zweizeitigen Prothesenwechsel liegt bei 80–90 %. Bei einer erneuten Infektion und einem weiteren Prothesenwechsel sinkt die Heilungswahrscheinlichkeit.
  • Zur Verlaufsbeobachtung der akuten Erkrankung ebenso wie der chronischen sollten die Leukozytenzahl und der CRP-Wert bestimmt werden!8

Komplikationen

Leitlinie: Risiken und Frühkomplikationen4

  • Intra- und periartikuläre Nachblutung
  • Gefäß-/Nervenläsion
  • Wundheilungsstörung
  • Fortschreitender lokaler Infekt
  • Weichteildefekt
  • Sepsis
  • Thrombose/Embolie
  • Medikamentenunverträglichkeit
  • Persistierende oder rezidivierende Infektion
  • Fistelbildung
  • Anhaltende Schmerzen und bleibende Funktionsstörung
  • Fortschreitende Knorpel-, Band- und Knochendestruktion
  • Notwendige Folgeeingriffe

Prognose

  • Abhängig von einer Reihe von Faktoren:
    • Alter
    • Begleiterkrankungen
    • Bakterienvirulenz
    • frühzeitige Diagnose und wirksame Behandlung.

Patienteninformationen

Patienteninformationen in Deximed

Quellen

Leitlinien

  • Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie e. V. (DGU). Bakterielle Gelenkinfektionen. AWMF-Leitlinie Nr. 012-010. S1, Stand 2014. www.awmf.org
  • Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie e. V. (DGU). Akute und chronische exogene Osteomyelitis langer Röhrenknochen des Erwachsenen. AWMF-Leitlinie Nr. 012-033. S2k, Stand 2018. www.awmf.org

Literatur

  1. Zimmerli W, Trampuz A, Ochsner PE. Prosthetic-joint infections. N Engl J Med 2004;351:1645-54. New England Journal of Medicine
  2. Sendi P, Zumstein MA, Zimmerli W. Periprosthetic joint infections - a review for general practitioners. Praxis 2011; 100(13): 787-92. pmid:21698564 PubMed
  3. Del Pozo JL, Patel R. Clinical practice. Infection associated with prosthetic joints. N Engl J Med 2009; 361:787. New England Journal of Medicine
  4. Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie e.V. (DGU). Bakterielle Gelenkinfektionen. AWMF-Leitlinie Nr. 012-010, Stand 2014. www.awmf.org
  5. Trampuz A, Hanssen AD, Osmon DR, et al. Synovial fluid leukocyte count and differential for the diagnosis of prosthetic knee infection. Am J Med 2004; 117:556. PubMed
  6. Bernard L, Lübbeke A, Stern R, et al. Value of preoperative investigations in diagnosing prosthetic joint infection: retrospective cohort study and literature review. Scand J Infect Dis 2004; 36:410. PubMed
  7. Fitzgerald RH Jr. Total hip arthroplasty sepsis: Prevention and diagnosis. Orthop Clin North Am 1992; 23: 259. PubMed
  8. Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie e.V. (DGU). Akute und chronische exogene Osteomyelitis langer Röhrenknochen des Erwachsenen. AWMF-Leitlinie Nr. 012-033, Stand 2018. www.awmf.org
  9. Douglas R. Osmon, Elie F. Berbari, Anthony R. Berendt, Daniel Lew, Werner Zimmerli, James M. Steckelberg, Nalini Rao, Arlen Hanssen,Walter R. Wilson. iagnosis and Management of Prosthetic Joint Infection: Clinical Practice Guidelines by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. (2012). cid.oxfordjournals.org

Autoren

  • Sandra Krüger, Dr. med., Fachärztin für Orthopädie, Berlin
  • Günter Ollenschläger, Prof. Dr. Dr. med., Professor für Innere Medizin, Uniklinikum Köln
  • Terje Johannessen, professor i allmennmedisin, Institutt for samfunnsmedisinske fag, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim
  • Bertil Christensson, professor och överläkare, Infektionskliniken, Skånes universitetssjukhus (Medibas)