Protez Enfeksiyonlarının Yönetiminde Mikrobiyoloji Laboratuvarının Rolü Doç. Dr.Burçin Özer MKÜ Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD. 1
Protez Enfeksiyonları v Eklem replasman cerrahisi, Hasarlı eklemleri olan kişilerde yapılan bir operasyondur. v Protez eklem enfeksiyonları eklem replasmanının en korkulan komplikasyonudur. Hastanede kalış süresini uzatır İlave cerrahi ve antimikrobiyal tedavi gerektirir Tedavi maliyetini yükseltir Ölüme yol açabilir 2
Mikrobiyolojik Tanı Preoperatif Tanı İntraoperatif Tanı Tarama Testleri Kan kültürü Sürüntü Kültürleri Eklem sıvısı İntraop. Kültür 3
Tarama Testleri 4
Lökosit Sayısı ve Tipi v Protez enfeksiyonlarında Serum lökosit sayısının Duyarlılığı %55, özgüllüğü %66 Lökosit tipinin Duyarlılığı %52, özgüllüğü %75 v Rutin laboratuvar incelemelerinde enfeksiyon lehine bulgular içerse de lökositoz olmayabilir. Serum lökosit sayısı ve tipi protez enfeksiyonlarının tanısında rolü yoktur. 5
Eritrosit Sedimentasyon Hızı v Salin veya plazma içindeki eritrositlerin test tüpünün dibine çökme hızıdır. Artroplastiyi takiben, Herhangi bir enfeksiyonda, İnflamatuvar artritlerde, Malignitelerde v ESH çoğu vakada artmakla birlikte Duyarlılığı %54-82 Özgüllüğü %65-85 6
Eritrosit Sedimentasyon Hızı 7
C-Reaktif protein (CRP) v Karacigerde sentez edilen globulin yapısındaki bir akut faz reaktanıdır. v İnflamasyon ve doku yıkımı halinde kısa sürede artıp, durum düzelince hızla azalır. v Cerrahi sonrası ikinci gün pik yapar, iki üç haftada normale döner. v CRP tanı koymada daha değerli bir testtir. %80-96 duyarlılık %93-100 özgüllük v 10 mg/dl den yüksek değerler enfeksiyon lehine yorumlanmalıdır. 8
Çok Yüksek CRP v İnvazif bakteri enfeksiyonları, v Akut romatizmal ateş, v Romatoid artrit, v Juvenil romatoid artrit (Still hastalığı), v Ailevi Akdeniz ateşi, v Reaktif artritler, v Vaskülitler, v Bazı lenfomalar, v Sekonder amiloidoz v Miyokard infarktüsü 9
CRP v Çoğu zaman ESH ve CRP arasında paralellik bulunsa da; Anemi Makrositoz Polisitemi Sferositoz Konjestif kalp yetmezliği Hipergammaglobulinemi CRP etkilenmemesi sebebiyle İltihabi olaylar için daha spesifik bir gösterge 10
CRP Süpresif antimikrobiyal tedavide Düşük virülanslı patojenlerde Kronik enfeksiyonlar Fistül ile birlikte olan enfeksiyonlar Eşlik eden inflamatuvar durumlara bağlı olarak Primer komplike olmayan artroplasti sonrası 11
ESH ve CRP ESH CRP Periprostetik Enfeksiyon Protez Enfeksiyonu olabilir 30 mm/h 10 mg/dl Duyarlılık %97,6 12
CRP ve ESH Tanısal Etkinliği v Protez veya cerrahinin tipine bağlı olarak değişebilir. 13
CRP ve ESH Tanısal Etkinliği v Omuz artroplasti infeksiyonlarının tanısında en düşük duyarlılık değerlerine ulaşılmıştır. 14
Diğer Biyomarkerlar; IL-6 v Makrofaj, Th2 hücreleri, B hücreleri, endotel hücrelerinden salgılanır. v Periferik kandaki konsantrasyonu artar v Travma v Kronik inflamatuvar durumlar v Artroplastiden sonra v Protez enfeksiyonlarında iyi bir tarama testi olabilir >12 pg/ml nin üzerindeki IL-6 düzeyleri Yüksek CRP düzeyleri ile birlikte 15
Prokalsitonin v Tiroid bezinde sentezlenen kalsitoninin prohormonudur. v Normalde <0,05 ng/ml gibi çok düşük miktarlarda bulunur. v Enfeksiyon sırasında bu değer 0,5 ng/ml üzerine çıkmaktadır.
Prokalsitonin v Hafif artış Viral enfeksiyonlar, İnflamatuvar olaylar v Ciddi artış Sistemik bakteriyel enfeksiyonda v Ateşin enfeksiyöz olmayan sebeplerini enfeksiyonlardan ayırmada faydalıdır. v Artroplastiden sonra serum prokalsitonin düzeyleri belirgin olarak artmaz. Protez infeksiyonlarını tanımlamada değeri bulunmamıştır. 17
Kan Kültürleri v Protez enfeksiyonundan şüphelenilen vakalarda Febril hastalarda Metastatik enfeksiyon şüphesi var ise v İki veya daha fazla set veya tekrarlayan örnekler alınmalı. v Protez enfeksiyonu olgularının sadece %20 sinde pozitiftir. 18
Preoperatif Tanı (IDSA) v Klinik olarak tanı açık olmadığı zaman sedimentasyon hızı ve CRP testleri şüpheli protez enfeksiyonlu bütün hastalarda yapılmalı v Anormal sedimentasyon hızı ve CRP birlikte olması en iyi duyarlılık ve özgüllüğü sağlar (A-III).
Kan Kültürü (IDSA) v Aerobik ve anaerobik organizmalar için kan kültürleri alınmalıdır. Ateş, Akut başlangıçlı semptomlar, Hastanın şüpheli yada kesin durumu Eş zamanlı başka bir enfeksiyonu Patojen (örn S. aureus) izole edilmişse. Enfektif endokardit şüphesi veya kardiak pacemaker varsa
Diğer Kültürler v Yüzeyel sürüntü ve sinus yolu sürüntü kültürleri Deri florasına bağlı olarak genellikle pozitiftir Derin infeksiyonlara sebep olanları saptamadığı için yardımcı değildir. Örneklerin toplanmasından en az 2 hafta önce antibiyotik tedavisi kesilirse organizmaların elde edilmesi artar. 21
Preoperatif Artrosentez v Eklem aspirasyonu Kalça protezinde; v ESH ve CRP yüksekliği Diz protezinde; v ESH ve/veya CRP yüksekliği 22
Eklem Sıvısı v Lökosit sayımı v Lökosit >1700 hücre/µl Duyarlılık %94 Özgüllük %88 v Nötrofil>%65 Duyarlılık %97 Özgüllük %98 Protez Enfeksiyonu 23
Eklem Sıvısı v Gram boyama v Giemsa boyama v Kültür Pediatrik kan kültür şişesi Kültür + eklem sıvısının incelenmesi Duyarlılık %82-94 Özgüllük %94-97 24
Preoperatif Artrosentez (IDSA) v Sinovyal sıvı analizi aerobik ve anaerobik organizmaların kültürü kadar toplam hücre sayımı ve lökosit tipinin tayinini içermelidir (A-III). v Kültür için sinovyal sıvının alınmasından en az iki hafta önce antimikrobiyal tedavinin kesilmesi hastalarda organizmanın elde edilmesini arttırır (B-III).
İntraoperatif Kültür Abse Sinovyal sıvı Yumuşak doku Kemik Prostetik Komponentler 26
İntraoperatif Kültür v En az üç ayrı biyopsi örneği v Örnekler ayrı steril aletlerle alınmalı ve ayrı steril kap içine konmalıdır. v Olabildiğince hızlı laboratuvara gönderilmelidir. v Anaerobik şartlar gerekli ise taşıma besiyeri kullanılabilir. 27
İntraoperatif Kültür v Sinovyal sıvının pediatrik kan kültür şişelerine inoküle edilmesi ile direkt kültür metodlarından daha fazla patojen tespit edilebilir. v İki veya daha fazla bağımsız örnekten aynı mikroorganizmanın izolasyonu enfeksiyonun kuvvetli göstergesidir. v Devam eden antibiyotik tedavisinde örnekte organizma tespit etmek zordur. 28
İntraoperatif Tanı (IDSA) v Periprostetik dokunun yorumlanmasında yetenekli bir patolog var ise; periprostetik doku örneklerinin histopatolojik incelemesi güvenilir tanısal testtir. v En az 3 ve optimal olarak 5 veya 6 periprostetik intraoperatif doku örnekleri veya çıkarılmış protezin aerobik ve anaerobik kültürü istenmelidir (B-II) v Antimikrobiyal tedavinin en az 2 hafta öncesinde alınan intraoperatif kültür örnekleri organizmanın elde edilmesini arttıracaktır. (A-II).
Gram Boyama v İntraoperatif Gram boyama ile etkeni hızlı tanımak önerilebilir, ancak Gram boyama hastaların 1/3 ünden daha azında pozitiftir. v Doku örneklerinin Gram boyaması Düşük duyarlılık (%26) Yüksek özgüllük (%97) 30
Mikroorganizmalar Protez Enfeksiyonları Erken enf. 3 aydan önce S. aureus Gram (-) basiller Gecikmiş enf. 3 ay-2 yıl Geç enf. 2 yıldan sonra Hematojen yayılma KNS P. acnes Direk S. inokülasyon aureus ve S. epidermidis en yaygın etken
Mikroorganizmalar v Hematojen yayılma Genitoüriner ve Gastrointestinal Sistem işlemleri ve enfeksiyonları Gram negatif basiller Enterobacteriaceae Pseudomonas aeruginosa Enterococcus spp. Anaeroblar Dentogingival işlem ve enfeksiyonları Viridans Streptokoklar Peptococcus spp. Peptostreptococcus spp. Pyojenik cilt enfeksiyonları Streptococcus spp. 32
Yanlış negatif kültür sonuçları v Örneğin yanlış alınması v Antibiyotik tedavisi v Mikroorganizmaların az sayıda olması v Nazlı mikroorganizmalar v Uygun olmayan besiyeri kullanımı v Örneğin işlenmesinde gecikme v Biyofilm ile ilişkili protez enfeksiyonlarında 33
Kültür v Çıkarılan protezler, eklem komponentleri, kemikler, pim, vida steril kap içine konur. v Fizyolojik tuzlu su ile kaplanır. 34
Sonikasyon v 5 dakika 40±2 khz dalga boyunda sonikasyon uygulanır. 35
Kültür v Vortexlendikten sonra ekim yapılır. 36
Sonikasyon-Vorteks v Sonikasyon Rutin tanımlama merkezlerinde yaygın olarak kullanılmamaktadır Bakterilere zarar verebilir Prosedür sırasında kontaminasyon riski vardır. v Vorteks Bakterilere zarar vermez. Sonikasyon olmadan da aletin vortexlenmesi alternatif olabilir. 37
Sonikasyon (IDSA) v Çıkarılan protezin sonikasyonu ile özellikle biyofilm oluşturan bakteri protez yüzeyinden ayrılması sağlanır. v Protezin ultrasonik kültürü geleneksel doku kültürleri ile karşılaştırıldığında aerobik ve anaerobik kültürün duyarlılığını arttırabilir. v Prostetik kalça ve diz enfeksiyonunun tanısı için periprostetik ultrasonik- sıvı kültürünün duyarlılığı (%75) tek periprostetik doku örneğinin kültürünün duyarlılığından (%65) daha yüksektir.
Sonikasyon (IDSA) v Bu teknik mantar ve Mycobacterial organizmaların izolasyonu için valide değildir. v Doku örneklerinde düşük duyarlılığa sahip olan Gram boyama rutin olarak tanı testi olarak yararlı değildir. v Gram boyamanın sonikasyon işlemi uygulanmış sıvıdaki duyarlılığı daha fazladır. v Laboratuvar kontaminasyonuna bağlı olarak yanlış pozitif Gram boyama olabilir.
Diğer Yöntemler v Kültür negatif enfeksiyonlarda veya nazlı mikroorganizmaların varlığında faydalıdır. Polimeraz Zincir Reaksiyonu %91,2 duyarlılık %92,3 özgüllük Mikroorganizmaları saptayabilir ama antimikrobiyal duyarlılık testi yapılamaz. 40
Protez Enfeksiyonlarında Yeni Yöntemler v MALDI-TOF MS v Cam boncuk ile doku örneklerinin homojenizasyonu v FISH (Floresan insitu hibridizasyon) v Sinovyal biyomarker CRP, Lökosit esteraz, IL-6, IL-8 41
ÖZET v İlk tarama testleri Serum lökosit sayısı ve tipi ESH CRP IL-6 Prokalsitonin v Preoperatif eklem sıvısı Lökosit sayısı ve tipi Gram boyama Kültürü 42
ÖZET v Abse, eklem sıvısı, kemik, doku, protez komponentleri En az 3, optimal 5-6 örneğin kültürü Sonikasyon 2 hafta öncesinden antibiyotik kesilirse Eklem sıvısı kan kültür şişesine ekilirse Mikroorganizma izolasyon şansı artar v İntra operatif sürüntü kültürleri düşük duyarlılığa sahiptir ve kaçınılmalıdır v S. aureus ve S. epidermidis en yaygın etken (%65) 43