Хирургическая обработка ран с применением локального отрицательного давления в лечении пациентов с перипротезной инфекцией тазобедренного сустава

Полный текст

ОБОСНОВАНИЕ

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава является эффективным способом лечения пациентов с посттравматическими, дегенеративными и онкологическими поражениями крупных суставов. С ростом выполнения первичного эндопротезирования отмечается и увеличение частоты ревизионных вмешательств [1, 2]. Так, в течение года после первичной артропластики тазобедренного сустава требуется замена эндопротезов 0,7% пациентов, затем в течение каждого последующего года десятилетия — 2,2%. Наиболее грозным осложнением артропластики суставов является глубокая перипротезная инфекция (ГППИ). После первичного эндопротезирования крупных суставов риск развития ГППИ за всё время службы имплантата не превышает 3% [3, 4]. После ревизионного эндопротезирования частота инфекционных осложнений достигает 28% [5]. Наиболее часто применяемым методом в лечении пациентов с ГППИ является двухэтапное ревизионное эндопротезирование. Первый этап включает удаление инфицированных компонентов эндопротеза и других инородных тел, радикальную хирургическую обработку перипротезной раны мягких тканей и костей, включая костномозговой канал бедренной кости. В результате формируются большие дефекты костей и мягких тканей в области тазобедренного сустава, что затрудняет выполнение второго этапа ревизионного эндопротезирования [6–9]. При этом обязательными условиями для заживления инфицированных и гнойных ран являются их радикальная хирургическая обработка и дренирование [10].

В настоящее время при лечении пациентов с ГППИ эффективно применяется терапия ран локальным отрицательным давлением (NPWT) [5, 11, 12]. Преимущества метода заключаются в активном удалении раневого отделяемого, снижении бактериальной обсеменённости раны и предупреждении её внешнего реинфицирования, создании в ране влажной среды, стимулирующей ангио- и фиброгенез, усилении местного кровообращения, ускоренном уменьшении объёма раневой полости [13, 14]. Метод позволяет подготовить осложнённые гнойные и инфицированные перипротезные раны к имплантации спейсера [1, 5].

Цель исследования — определить клиническую эффективность применения систем отрицательного давления (NPWT-систем) при хирургической обработке инфицированных и гнойных осложнённых перипротезных ран на первом этапе ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено открытое проспективное сравнительное исследование 96 клинических наблюдений больных с глубокой перипротезной инфекцией тазобедренного сустава (Z96.6 по МКБ-10).

Критерии соответствия

Критерии включения: больные с I–IV типами ГППИ по классификации D.T. Tsukayama (1996), сохранение эндопротеза у которых не представлялось возможным по причине нестабильности компонентов эндопротеза, сроков манифестации инфекции и/или обширного, с наличием перипротезной флегмоны, гнойного поражения перипротезных тканей (80 наблюдений). Этим пациентам выполнили двухэтапное ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава.

Критерии невключения: клинические наблюдения с сохранением компонентов эндопротеза (16 наблюдений).

Условия проведения

Исследование проводилось у лиц, проходивших лечение с 2015 по 2020 г. в гнойном хирургическом отделении Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя для ветеранов войн.

Описание исследуемых групп

Все включённые в исследование пациенты (80 наблюдений) были разделены на две группы.

Основная группа наблюдения получала двухэтапное ревизионное эндопротезирование с применением систем отрицательного давления (NPWT-системы) в хирургической обработке перипротезных ран после удаления эндопротеза перед установкой цементных спейсеров. В данную группу вошли пациенты (n=15), у которых интраоперационно в ранах определяли гнойное расплавление мягких тканей без отграничения грануляционным (рубцовым) валом от здоровых тканей, некрозы и склеротические изменения костной ткани.

Контрольная группа получала двухэтапное ревизионное эндопротезирование с одномоментной хирургической обработкой перипротезных ран и установкой цементных спейсеров с антибиотиками. У пациентов контрольной группы (n=65) рану определяли как неосложнённую, изолированную в пределах перипротезной полости, инфицированную или гнойную, характеризующуюся проявлением как местных (I–II фазы раневого процесса), так и общих клинико-лабораторных признаков воспаления (увеличение количества лейкоцитов, скорости оседания эритроцитов (СОЭ), С-реактивного белка, повышение температуры тела до субфебрильной) [15, 16]. На догоспитальном этапе в таких ранах, как правило, обнаруживали грамположительную микрофлору (рис. 1). У данных пациентов выполняли одномоментную хирургическую обработку перипротезных ран, завершавшуюся установкой спейсера.

 

Рис. 1. Выявленные возбудители глубокой перипротезной инфекции, % (абс.).

Fig. 1. Detected pathogens of deep periprosthetic infection, % (abs.).

 

По демографическим параметрам группы были сопоставимы (табл. 1).

 

Таблица 1. Демографические показатели групп сравнения

Table 1. Demographic indicators of comparison groups

Показатель	Основная группа (n=15)		Контрольная группа (n=65)		p
	абс.	%	абс.	%
Мужчины	8	53,3	35	53,8	>0,2
Женщины	7	46,7	30	46,2	>0,2
Возраст 18–44 лет	3	20	11	16,9	>0,2
Возраст 45–59 лет	6	40	21	32,3	>0,2
Возраст 60–74 лет	5	33,3	27	41,5	>0,2
Возраст 75–90 лет	1	6,7	6	9,2	>0,2
Средний возраст, M±δ	58,2±11,8		58,3±9,1		>0,2

 

В работе использовали классификацию глубокой инфекции после полной артропластики тазобедренного сустава Tsukayama [6]. Для оценки функционального состояния нижней конечности до и после оперативных вмешательств применяли оценочную шкалу Харриса для травматологической реабилитации [17].

В частоте показаний к замещению тазобедренных суставов и выявленных типах глубокой перипротезной инфекции различий не выявили (табл. 2).

 

Таблица 2. Характеристика групп по происхождению, типу глубокой перипротезной инфекции и клинико-диагностическим данным

Table 2. Characteristics of groups by origin, type of deep periprosthetic infection and clinical diagnostic data

Параметры сравнения	Основная группа (n=15)		Контрольная группа (n=65)		p
	абс.	%	абс.	%
Показания к ТЭ ТБС
Травма	1	6,7	7	10,8	>0,2
Дистрофические нарушения в суставе	12	80	55	84,6	>0,2
Ревматоидные заболевания	2	13,3	3	4,6	>0,2
Выявленные типы ГППИ
II тип	7	46,7	31	47,7	>0,2
III тип	8	53,3	34	52,3	>0,2
Признаки воспаления
Наличие ран и/или свищей	14	93,3	51	63,8	>0,2
Рентгенологические признаки
Рентген (нестабильность)	5	33,3	34	52,3	>0,2
Фистулография (свищ идёт к компонентам эндопротеза)	6	40	28	43,1	>0,2

Примечание. ТЭ ТБС — тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава, ГППИ — глубокая перипротезная инфекция.

Note. ТЭ ТБС — total hip arthroplasty, ГППИ — deep periprosthetic joint infection.

 

При поступлении в стационар у всех больных собирали жалобы и анамнестические данные, выполняли общий и местный физикальный осмотр, выявляли местные признаки воспаления (отёк и гиперемию мягких тканей, наличие ран и свищей, несостоятельность послеоперационных рубцов). Всем пациентам перед поступлением или в период госпитализации были выполнены рентгенологические исследования поражённых суставов для выявления нестабильности имплантатов и патологических изменений прилежащих костных структур, а при наличии наружных свищей — рентгенофистулография с водорастворимым контрастом (с добавлением 15% объёма 3% перекиси водорода для визуализации сложных гнойных затёков) [18–20].

Лабораторные исследования, помимо традиционных, включали определение количества лейкоцитов (с формулой белой крови), показатели СОЭ и С-реактивного белка крови и её сыворотки [21, 22]. Выполнялась диагностическая пункция перипротезной полости вне зависимости от наличия свищевого хода для бактериологического и цитологического исследования пунктата (рис. 1).

Описание медицинского вмешательства

Интраоперационную оценку перипротезных ран и выбор тактики хирургического лечения ГППИ всегда выполняли совместно с врачом-хирургом отделения гнойной хирургии.

Операционный доступ выполняли с иссечением старого послеоперационного рубца. При наличии свищевого хода в него вводили водный раствор бриллиантовой зелени с 1/5–1/6 объёма 1–3% перекиси водорода. Проводили механическую некрэктомию мягких тканей перипротезной раны в пределах здоровых кровоточащих тканей. Компоненты эндопротеза и другие инородные тела (костный цемент, винты, проволока, костные трансплантаты) удаляли. Выполняли радикальную хирургическую обработку краёв костных ран и костномозговой полости бедренной кости, остеонекрэктомию вертлужной впадины.

Забор материала для микробиологического исследования выполняли из вскрытой полости вокруг сустава, из костномозгового канала и со дна вертлужной впадины, контрольное микробиологическое исследование отделяемого из раны осуществляли после её ультразвуковой обработки. В качестве жидкости для ультразвуковой кавитации раны применяли физиологический раствор (до 1 л). Время обработки дна и стенок перипротезной раны составляло в среднем 7–10 минут.

Статистический анализ

Для анализа количественных данных выполняли проверку нормальности распределения с помощью критерия Шапиро–Уилка. Значимость различий параметрических показателей (среднее арифметическое ± стандартное отклонение) проверяли с применением t-критерия Стьюдента для несвязанных выборок. Оценку различий данных, представленных в виде долей (процентов), проводили с использованием критерия χ² (Пирсона). За минимальный уровень статистической значимости межгрупповых различий принимали р <0,05. Для вычислений использовали открытый и доступный онлайн-калькулятор ¹.

Этическая экспертиза

Все пациенты подписали информированное согласие на исследование и лечение. Детализирующая информация, способствующая персонификации включённых в исследование пациентов, отсутствует.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В большинстве наблюдений, у 67 больных из 80 (83,75%), заживление ран происходило по типу первичного натяжения, у остальных раны заживали вторичным натяжением. Это было связано с исходно выраженными рубцовыми изменениями мягких тканей и их натяжением при закрытии ран, трофическими нарушениями при ушивании кожи. Тем не менее во всех клинических наблюдениях изначально послеоперационные раны были ушиты без дефектов кожных покровов.

В ранах у больных контрольной группы после завершения хирургической обработки вместо удалённого эндопротеза устанавливали импрегнированный антибиотиком цементный спейсер. Перипротезную полость активно дренировали по Редону–Субботину трубкой диаметром 4–6 мм на 1–3 суток. Ушивание раны выполняли с восстановлением анатомических слоёв [23].

У больных основной группы после хирургической обработки формировались слишком большие для замещения спейсером и краткосрочного дренирования раневые полости сложной пространственной конфигурации. При отсутствии уверенности в радикальности одномоментной хирургической обработки и адекватности дренирования выставляли клинические показания к повторным хирургическим обработкам ран с использованием между ревизионными операциями NPWT-систем [11]. Системы устанавливали в режиме постоянного разрежения 115–125 мм рт. ст. Через 48–72 часа в условиях операционной систему удаляли, выполняли ревизию и повторную хирургическую обработку раны [24]. При нормализации показателей лабораторных данных и положительной местной динамике раневого процесса устанавливали импрегнированные антибиотиками цементные спейсеры. Раны активно дренировали на 1–3 суток, как и у пациентов контрольной группы. При сохранении общих и местных признаков некупированного инфекционного процесса пациентам повторно устанавливали NPWT-систему (Патент РФ № 2712013 от 23.01.2020) [25].

Все пациенты обеих групп в стационаре и на амбулаторном этапе лечения получали направленную ступенчатую антибактериальную терапию (переход с внутривенного введения антибиотиков на пероральное), что позволяло проводить антибиотикотерапию длительно, сокращая травму вен больного, трудозатраты персонала и послеоперационный койко-день. Средняя продолжительность антибиотикотерапии после первого этапа ревизионного эндопротезирования у пациентов обеих групп составила 32±7,5 суток [10].

Второй этап ревизионного эндопротезирования тазобедренных суставов пациентам обеих групп выполняли через 2–3 месяца, в среднем через 76,3±23,73 суток. У всех пациентов изучали количество лейкоцитов и формулу белой крови, показатели СОЭ и С-реактивного белка сыворотки крови, выполняли бактериологическое и цитологическое исследование содержимого перипротезной полости. На основании результатов этих исследований устанавливали показания к выполнению второго этапа ревизионного эндопротезирования или продолжению мероприятий первого этапа [26].

Средние баллы функционального состояния конечности (по Harris) до лечения в основной группе больных составили 54,6±12,2, в послеоперационном периоде (через 2 месяца) — 61,5±8,8 (р <0,05); в контрольной группе — 56,3±14,2 и 62,1±10,9 соответственно (р <0,05). Межгрупповые различия между показателями в соответствующие сроки были незначимыми (р >0,2).

В клинических наблюдениях основной группы (n=15) периартикулярное поражение представляло собой гнойные или инфицированные раны в первой фазе раневого процесса, осложнённые обширным деструктивным периартикулярным распространением инфекционного процесса или глубокими затёками в соседние анатомические области — мышечные ложа бедра, ягодичную, промежность, брюшную стенку [15, 16, 27].

Различия лабораторных показателей между группами сравнения были статистически незначимы (табл. 3).

 

Таблица 3. Средние показатели количества лейкоцитов крови, скорости оседания эритроцитов и С-реактивного белка крови и её сыворотки у пациентов групп сравнения (M±δ)

Table 3. Average of the number of leukocytes in the blood, erythrocyte sedimentation rate and C-reactive protein in the blood and its serum in patients of the comparison groups (M±δ)

Параметры сравнения	Основная группа (n=15)	Контрольная группа (n=65)	р
Количество лейкоцитов, 109/л	7,4±1,9	7,4±1,7	>0,2
СОЭ, мм/час	33,9±16,6	31,3±15	>0,2
С-реактивный белок, мг/л	73,3±47,3	77±48,6	>0,2

Примечание. СОЭ — скорость оседания эритроцитов.

Note. СОЭ — erythrocyte sedimentation rate.

 

Результаты первого этапа ревизионного эндопротезирования у пациентов в сравниваемых группах представлены в табл. 4.

 

Таблица 4. Результаты лечения пациентов сравниваемых групп

Table 4. Patient health outcomes in comparable groups

Результаты лечения	Основная группа (n=15)		Контрольная группа (n=65)		p
	абс.	%	абс.	%
Выполнен второй этап лечения	14	86,7	54	83,1	>0,2
Рецидив глубокой перипротезной инфекции	1*	6,7	6	9,2	>0,2
Резекционная артропластика	1*	6,7	1**	1,5
Второй этап не выполнен	1*	6,7	5**	7,7	>0,2
Итого	15	100	65	100	>0,2

Примечание. * — указано наблюдение, вошедшее в три подгруппы результатов; ** — клиническое наблюдение резекционной артропластики, вошло в подгруппу не дошедших до второго этапа ревизионного эндопротезирования.

Note. * — a clinical observation included in three subgroups of results is indicated; ** — a clinical observation of resection arthroplasty, included in the subgroup of those who did not reach the second stage of revision endoprosthetics.

 

Таким образом, второй этап ревизионного эндопротезирования тазобедренного сустава в сравниваемых группах как при неосложнённом, так и при осложнённом типе инфицированных и гнойных перипротезных ран удалось выполнить более чем в 80% наблюдений, что можно считать хорошим показателем и для тазобедренной локализации, и для выявленных типов ГППИ. Резекционную артропластику тазобедренного сустава с использованием аппарата Илизарова применили у двоих пациентов, когда ревизионное эндопротезирование было невозможно [28–31].

ОБСУЖДЕНИЕ

Мы использовали хирургическую обработку и установку NPWT-систем только в перипротезные раны в первой фазе раневого процесса, осложнённые обширным деструктивным периартикулярным распространением инфекционного процесса, глубокими затёками в соседние анатомические области (мышечные ложа бедра, ягодичную, промежность, брюшную стенку) вследствие большого объёма инфицированных тканей, множественных гнойных затёков и/или флегмоны. Клинически при хирургической обработке отмечали быструю дегидратацию мягких тканей, снижение количества отделяемого и уменьшение объёма раневой полости, активный грануляционный процесс [32, 33].

Тщательная (радикальная) хирургическая обработка перипротезных ран является важным фактором не только в лечении ГППИ, но и в профилактике рецидива инфекции костей и мягких тканей. Некротизированная ткань способствует росту микроорганизмов и образованию биоплёнок, а также представляет собой барьер для иммунной защиты организма [34, 35].

В отечественной литературе мы встретили описание близкого метода и подхода при лечении ГППИ [5]. Он предполагает однократную установку вакуумной системы при ранних формах инфекции без удаления компонентов эндопротеза, с продолжительностью терапии отрицательным давлением до 16 суток. Мы считаем нецелесообразной столь длительную вакуумную терапию. Губчатый компонент вакуумной системы при длительном использовании накапливает в себе инфицированный экссудат и может становиться вторичным септическим очагом. Кроме того, длительное применение NPWT-систем приводит к дегидратации и ускоренному рубцеванию перипротезных тканей, что может негативно сказаться на восстановлении функций поражённого сустава после установки цементного спейсера и последующего второго этапа ревизионного эндопротезирования.

Всем пациентам обеих групп (вне зависимости от наличия или отсутствия свищей мягких тканей) на 4–5-е сутки после удаления аспирационного дренажа выполняли лечебно-диагностическую пункцию перипротезной полости с оценкой количества, характера, цитологическим и микробиологическим исследованием пунктата согласно современным рекомендациям [18–20].

В данном исследовании микробиологическую излеченность перипротезных ран в конечной точке не изучали, поэтому введение возбудителей в таблицу межгрупповых сравнений не сочли возможным. В обеих группах пациентов преобладали грамположительные возбудители (рис. 1).

В нашей работе средние баллы функционального состояния конечности (по Harris) через 2 месяца послеоперационного периода после первого этапа хирургического лечения в обеих группах сравнения (основная — 61,5±8,8 и контрольная — 62,1±10,9) были выше, чем до него (основная — 54,6±12,2 и контрольная — 56,3±14,2, p <0,05 в обеих группах сравнения). Таким образом, можно отметить отсутствие значимых функциональных нарушений у пациентов основной группы после использования у них повторной хирургической обработки перипротезных ран и обоснованного краткосрочного применения NPWT-систем. Все эти пациенты, применяя дополнительные средства опоры, сохраняли способность к активному передвижению и самообслуживанию. Можно признать клинически эффективной технологию повторной хирургической обработки перипротезных ран и установки NPWT-систем в лечении пациентов с наиболее сложными клиническими ситуациями ГППИ. Основная группа исследования была невелика, однако при сложных местных условиях протекания инфекционного раневого процесса получение сопоставимых клинических результатов в обеих группах, с нашей точки зрения, является показателем эффективности методики [36].

Метод может быть применён в следующих ситуациях:

• наличие перипротезных инфицированных или гнойных ран в первой фазе раневого процесса, осложнённых периартикулярной флегмоной и/или гнойными затёками в соседние анатомические области;
• гнойное расплавление перипротезных мягких тканей без отграничения грануляционным (рубцовым) валом от подлежащих здоровых тканей;
• большой остаточный объём периартикулярной раневой полости после выполнения радикальной хирургической обработки, затрудняющий её временное заполнение цементным спейсером.

Оптимальный период установки NPWT-систем в перипротезные раны — не более чем 48–72 часа между хирургическими обработками, что позволит вовремя перейти к следующему этапу лечения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение NPWT в хирургических обработках на первом этапе ревизионного эндопротезирования тазобедренных суставов после удаления компонентов эндопротеза можно считать эффективным, так как в заведомо более сложных условиях раневой инфекции технология обеспечивает сопоставимые результаты лечения с методикой одномоментной хирургической обработки перипротезных ран и установки в них цементных спейсеров. Использование NPWT-систем не ухудшает функциональные результаты первого этапа ревизионных вмешательств.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

ADDITIONAL INFO

Autor contribution. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

Funding source. The authors state that there is no external funding when conducting the research and preparing the publication.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

 

¹ https://medstatistic.ru/calculators/calchit.html

Об авторах

Дмитрий Сергеевич Прокопьев

Свердловский областной клинический психоневрологический госпиталь для ветеранов войн; Уральский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: d_prok@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6058-0647
SPIN-код: 4718-0550

MD

Россия, 620043, Екатеринбург, ул. Соболева, 25; Екатеринбург

Евгений Юрьевич Левчик

Свердловский областной клинический психоневрологический госпиталь для ветеранов войн; Уральский государственный медицинский университет

Email: eylevchik@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1012-3867
SPIN-код: 3652-3449

д-р мед. наук

Россия, 620043, Екатеринбург, ул. Соболева, 25; Екатеринбург

Александр Евгеньевич Виноградский

Свердловский областной клинический психоневрологический госпиталь для ветеранов войн; Уральский государственный медицинский университет

Email: vinalexc@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2912-6291

канд. мед. наук

Россия, 620043, Екатеринбург, ул. Соболева, 25; Екатеринбург

Дмитрий Юрьевич Борзунов

Свердловский областной клинический психоневрологический госпиталь для ветеранов войн; Уральский государственный медицинский университет

Email: borzunov@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-3720-5467
SPIN-код: 6858-8005

д-р мед. наук, профессор

Россия, 620043, Екатеринбург, ул. Соболева, 25; Екатеринбург

Список литературы

Дополнительные файлы