Z Orthop Unfall 2019; 157(06): 684-694
DOI: 10.1055/a-1034-0923
Original Article/Originalarbeit
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Die gezielte und ungezielte Zupfbiopsie in der Abklärung periprothetischer Kniegelenksinfektionen – Evaluierung eines evidenzbasierten Algorithmus

Article in several languages: English | deutsch
Christian Scheele
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Isabelle Krauel
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Florian Pohlig
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Heinrich Muehlhofer
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Ludger Gerdesmeyer
2   Orthopaedics, University Hospital Schleswig-Holstein, Kiel Campus
,
Igor Lasic
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Peter Michael Prodinger
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Ingo Banke
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Rüdiger von Eisenhart-Rothe
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
,
Norbert Harrasser
1   Department of Orthopaedics and Sports Orthopaedics, Rechts der Isar Clinic of Munich, Technical University
› Author Affiliations
Clinical Trials Registration: ClinicalTrials.gov nct02594930
Further Information

Publication History

Publication Date:
28 October 2019 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund Periprothetische Gelenkinfektionen (PPI) stellen eine der gefürchtetsten Revisionsindikationen in der Kniegelenksendoprothetik dar. Die perkutane Zupfbiopsie der Synovia wird zur Diagnostik unklarer Fälle chronisch schmerzhafter Kniegelenksendoprothesen regelmäßig eingesetzt. Die genaue Zahl der als aseptisch klassifizierten Low-Grade-Infekte ist dabei unklar.

Fragestellung Ziel dieser prospektiven Studie war der Vergleich der diagnostischen Wertigkeit einer arthroskopisch kontrollierten und einer ungezielten Biopsieentnahme. Zudem erfolgte die Bestimmung der Prävalenz zuvor unerkannter PPI im Rahmen der synovialen Zupfbiopsie sowie des Prothesenwechsels.

Patienten/Methoden 40 Patienten mit chronisch schmerzhafter Kniegelenksendoprothese und Verdacht auf eine PPI wurden in die Studie eingeschlossen. Die Zupfbiopsie wurde standardisiert zunächst ohne und anschließend mit arthroskopisch-visueller Kontrolle durchgeführt und jeweils 6 Proben gewonnen (5× Mikrobiologie, 1× Histologie). Bei 19 anschließend als aseptisch klassifizierten Patienten erfolgte im Verlauf ein Prothesenwechsel.

Ergebnisse Im Rahmen der ungezielten Zupfbiopsie wurde in 10,0% (4 Fälle, 2× mikrobiologisch, 2× histologisch), im Rahmen der arthroskopischen in 7,5% (3 Fälle, 3× histologisch) und durch mindestens eine der beiden Techniken in 12,5% die Diagnose einer PPI gestellt. Lediglich die histopathologische Untersuchung führte unter Anwendung beider Techniken zu konkordant positiven Befunden bei 2 Patienten. Der Anteil nicht repräsentativer Gewebeproben war nach ungezielten Entnahmen doppelt so hoch wie nach arthroskopischer (30,0 vs. 15,0%). Bei der mikrobiologischen Untersuchung gelang im Rahmen der arthroskopischen Entnahme kein sicherer Erregernachweis, der essenziell für die Wahl einer resistenzgerechten antibiotischen Therapie war. Im Rahmen des Prothesenwechsels wurden in 22,2% der Fälle eine PPI diagnostiziert.

Schlussfolgerung Bei Patienten mit chronisch schmerzhafter Kniegelenksendoprothese zeigte sich in einem relevanten Anteil der Fälle ein periprothetischer Low-Grade-Infekt. Daher sollte bei klinischem Verdacht stets eine Zupfbiopsie zur histopathologischen und mikrobiologischen Untersuchung erfolgen. Für die histopathologische Untersuchung sollten Biopsien unter visueller Kontrolle und idealerweise mehrfach für die mikrobiologische Untersuchung unter Verzicht auf eine ausgeprägte Gelenkspülung entnommen werden.

 
  • References/Literatur

  • 1 Phillips JE, Crane TP, Noy M. et al. The incidence of deep prosthetic infections in a specialist orthopaedic hospital: a 15-year prospective survey. J Bone Joint Surg Br 2006; 88: 943-948
  • 2 Parvizi J, Ghanem E, Sharkey P. et al. Diagnosis of infected total knee: findings of a multicenter database. Clin Orthop Relat Res 2008; 466: 2628-2633
  • 3 Peersman G, Laskin R, Davis J. et al. Infection in total knee replacement: a retrospective review of 6489 total knee replacements. Clin Orthop Relat Res 2001; (392) 15-23
  • 4 Zmistowski B, Tetreault MW, Alijanipour P. et al. Recurrent periprosthetic joint infection: persistent or new infection?. J Arthroplasty 2013; 28: 1486-1489
  • 5 Bozic KJ, Kurtz SM, Lau E. et al. The epidemiology of revision total knee arthroplasty in the United States. Clin Orthop Relat Res 2010; 468: 45-51
  • 6 Sharkey PF, Hozack WJ, Rothman RH. et al. Insall Award paper. Why are total knee arthroplasties failing today?. Clin Orthop Relat Res 2002; (404) 7-13
  • 7 Mortazavi SM, Molligan J, Austin MS. et al. Failure following revision total knee arthroplasty: infection is the major cause. Int Orthop 2011; 35: 1157-1164
  • 8 Rasouli MR, Harandi AA, Adeli B. et al. Revision total knee arthroplasty: infection should be ruled out in all cases. J Arthroplasty 2012; 27: 1239-1243.e1–e2
  • 9 Parvizi J, Adeli B, Zmistowski B. et al. Management of periprosthetic joint infection: the current knowledge: AAOS exhibit selection. J Bone Joint Surg Am 2012; 94: e104
  • 10 Aggarwal VK, Rasouli MR, Parvizi J. Periprosthetic joint infection: Current concept. Indian J Orthop 2013; 47: 10-17
  • 11 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: e1-e25
  • 12 Mortazavi SM, Vegari D, Ho A. et al. Two-stage exchange arthroplasty for infected total knee arthroplasty: predictors of failure. Clin Orthop Relat Res 2011; 469: 3049-3054
  • 13 Sabry FY, Buller L, Ahmed S. et al. Preoperative prediction of failure following two-stage revision for knee prosthetic joint infections. J Arthroplasty 2014; 29: 115-121
  • 14 George J, Kwiecien G, Klika AK. et al. Are frozen sections and MSIS criteria reliable at the time of reimplantation of two-stage revision arthroplasty?. Clin Orthop Relat Res 2016; 474: 1619-1626
  • 15 Mahmud T, Lyons MC, Naudie DD. et al. Assessing the gold standard: a review of 253 two-stage revisions for infected TKA. Clin Orthop Relat Res 2012; 470: 2730-2736
  • 16 Parvizi J, Della Valle CJ. AAOS Clinical Practice Guideline: diagnosis and treatment of periprosthetic joint infections of the hip and knee. J Am Acad Orthop Surg 2010; 18: 771-772
  • 17 Bauer TW, Parvizi J, Kobayashi N. et al. Diagnosis of periprosthetic infection. J Bone Joint Surg Am 2006; 88: 869-882
  • 18 Zimmerli W, Trampuz A, Ochsner PE. Prosthetic-joint infections. N Engl J Med 2004; 351: 1645-1654
  • 19 Parvizi J, Gehrke T. International Consensus Group on Periprosthetic Joint Infection. Definition of periprosthetic joint infection. J Arthroplasty 2014; 29: 1331
  • 20 Fink B, Makowiak C, Fuerst M. et al. The value of synovial biopsy, joint aspiration and C-reactive protein in the diagnosis of late peri-prosthetic infection of total knee replacements. J Bone Joint Surg Br 2008; 90: 874-878
  • 21 Fuerst M, Fink B, Ruther W. [The value of preoperative knee aspiration and arthroscopic biopsy in revision total knee arthroplasty]. Z Orthop Ihre Grenzgeb 2005; 143: 36-41
  • 22 Shukla SK, Ward JP, Jacofsky MC. et al. Perioperative testing for persistent sepsis following resection arthroplasty of the hip for periprosthetic infection. J Arthroplasty 2010; 25: 87-91
  • 23 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: 556-562
  • 24 Dinneen A, Guyot A, Clements J. et al. Synovial fluid white cell and differential count in the diagnosis or exclusion of prosthetic joint infection. Bone Joint J 2013; 95-B: 554-557
  • 25 Claassen L, Ettinger S, Pastor MF. et al. The value of arthroscopic neosynovium biopsies to diagnose periprosthetic knee joint low-grade infection. Arch Orthop Trauma Surg 2016; 136: 1753-1759
  • 26 Costerton JW. Biofilm theory can guide the treatment of device-related orthopaedic infections. Clin Orthop Relat Res 2005; (437) 7-11
  • 27 Vasso M, Schiavone Panni A. Low-grade periprosthetic knee infection: diagnosis and management. J Orthop Traumatol 2015; 16: 1-7
  • 28 Dodson CC, Craig EV, Cordasco FA. et al. Propionibacterium acnes infection after shoulder arthroplasty: a diagnostic challenge. J Shoulder Elbow Surg 2010; 19: 303-307
  • 29 Heller KD. [Diagnosis of periprosthetic infection – whatʼs obligation, whatʼs optional?]. Z Orthop Unfall 2016; 154: 398-405
  • 30 Koski JM, Helle M. Ultrasound guided synovial biopsy using portal and forceps. Ann Rheum Dis 2005; 64: 926-929
  • 31 Hügle T, Leumann A, Pagenstert G. et al. Retrograde synovial biopsy of the knee joint using a novel biopsy forceps. Arthrosc Tech 2014; 3: e317-e319
  • 32 Mühlhofer HM, Pohlig F, Kanz KG. et al. Prosthetic joint infection development of an evidence-based diagnostic algorithm. Eur J Med Res 2017; 22: 8
  • 33 Hughes JG, Vetter EA, Patel R. et al. Culture with BACTEC Peds Plus/F bottle compared with conventional methods for detection of bacteria in synovial fluid. J Clin Microbiol 2001; 39: 4468-4471
  • 34 Thomas P, Summer B. Diagnosis and management of patients with allergy to metal implants. Expert Rev Clin Immunol 2015; 11: 501-509
  • 35 Trampuz A, Piper KE, Jacobson MJ. et al. Sonication of removed hip and knee prostheses for diagnosis of infection. N Engl J Med 2007; 357: 654-663
  • 36 Krenn V, Morawietz L, Perino G. et al. Revised histopathological consensus classification of joint implant related pathology. Pathol Res Pract 2014; 210: 779-786
  • 37 Fink B, Gebhard A, Fuerst M. et al. High diagnostic value of synovial biopsy in periprosthetic joint infection of the hip. Clin Orthop Relat Res 2013; 471: 956-964
  • 38 Müller M, Trampuz A, Winkler T. et al. [The economic challenge of centralised treatment of patients with periprosthetic infections]. Z Orthop Unfall 2018; 156: 407-413
  • 39 Mühlhofer HM, Schauwecker J, Banke IJ. et al. [Septic endoprosthesis exchange: preoperative diagnosis and reimplantation]. Orthopade 2015; 44: 946-951
  • 40 Della Valle C, Parvizi J, Bauer TW. et al. American Academy of Orthopaedic Surgeons clinical practice guideline on: the diagnosis of periprosthetic joint infections of the hip and knee. J Bone Joint Surg Am 2011; 93: 1355-1357
  • 41 Parvizi J, Gehrke T. Proceedings of the International Consensus Meeting of Periprosthetic Joint Infection. Bone Joint J 2013; 95-B: 1450-1452
  • 42 Ahmad SS, Shaker A, Saffarini M. et al. Accuracy of diagnostic tests for prosthetic joint infection: a systematic review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2016; 24: 3064-3074
  • 43 Zimmerli W, Trampuz A, Ochsner PE. Prosthetic-joint infections. N Engl J Med 2004; 351: 1645-1654
  • 44 Nodzo SR, Westrich GH, Henry MW. et al. Clinical analysis of Propionibacterium acnes infection after total knee arthroplasty. J Arthroplasty 2016; 31: 1986-1989
  • 45 Corona P, Gil E, Guerra E. et al. Percutaneous interface biopsy in dry-aspiration cases of chronic periprosthetic joint infections: a technique for preoperative isolation of the infecting organism. Int Orthop 2012; 36: 1281-1286
  • 46 Wimmer MD, Ploeger MM, Friedrich MJ. et al. Pre-operative intra-articular deep tissue sampling with novel retrograde forceps improves the diagnostics in periprosthetic joint infection. Int Orthop 2017; 41: 1355-1359
  • 47 McMillan S, Saini S, Alyea E. et al. Office-based needle arthroscopy: a standardized diagnostic approach to the knee. Arthrosc Tech 2017; 6: e1119-e1124
  • 48 Fink B, Gebhard A, Fuerst M. et al. High diagnostic value of synovial biopsy in periprosthetic joint infection of the hip. Clin Orthop Relat Res 2013; 471: 956-964
  • 49 Ploeger MM, Groezinger A, Randau TM. et al. [Intra-articular sampling with novel biopsy forceps: a simple and reliable diagnostic procedure for patients with periprosthetic infections of the knee joint]. Z Orthop Unfall 2016; 154: 521-523
  • 50 Lützner J, Hübel U, Kirschner S. et al. [Long-term results in total knee arthroplasty. A meta-analysis of revision rates and functional outcome]. Chirurg 2011; 82: 618-624
  • 51 Fernandez-Sampedro M, Farinas-Alvarez C, Garces-Zarzalejo C. et al. Accuracy of different diagnostic tests for early, delayed and late prosthetic joint infection. BMC Infect Dis 2017; 17: 592
  • 52 Knobben BA, Engelsma Y, Neut D. et al. Intraoperative contamination influences wound discharge and periprosthetic infection. Clin Orthop Relat Res 2006; 452: 236-241
  • 53 Ritter MA, Stringer EA. Intraoperative wound cultures: their value and long-term effect on the patient. Clin Orthop Relat Res 1981; (155) 180-185
  • 54 Atkins BL, Athanasou N, Deeks JJ. et al. Prospective evaluation of criteria for microbiological diagnosis of prosthetic-joint infection at revision arthroplasty. The OSIRIS Collaborative Study Group. J Clin Microbiol 1998; 36: 2932-2939
  • 55 Pons M, Angles F, Sanchez C. et al. Infected total hip arthroplasty–the value of intraoperative histology. Int Orthop 1999; 23: 34-36
  • 56 Morawietz L, Classen RA, Schroder JH. et al. Proposal for a histopathological consensus classification of the periprosthetic interface membrane. J Clin Pathol 2006; 59: 591-597
  • 57 Meermans G, Haddad FS. Is there a role for tissue biopsy in the diagnosis of periprosthetic infection?. Clin Orthop Relat Res 2010; 468: 1410-1417
  • 58 Williams JL, Norman P, Stockley I. The value of hip aspiration versus tissue biopsy in diagnosing infection before exchange hip arthroplasty surgery. J Arthroplasty 2004; 19: 582-586
  • 59 Fink B, Makowiak C, Fuerst M. et al. The value of synovial biopsy, joint aspiration and C-reactive protein in the diagnosis of late peri-prosthetic infection of total knee replacements. J Bone Joint Surg Br 2008; 90: 874-878