Neuartige Diagnostik in der Revision Endoprothetik: Implantat-Beschallung und Multiplex Polymerase-Kettenreaktion

Das übergeordnete Ziel der beschriebenen Verfahren mit Gelenkaspiration, Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion und Ultraschall ist es, den orthopädischen Chirurgen bei Verdacht auf periprothetische Gelenkinfektionen schnelle und zuverlässige mikrobiologische Ergebnisse zu liefern. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im diagnostischen und therapeutischen Bereich der periprothetischen Gelenkinfektion zu beantworten, wie z.B. frühe Erregerbefunde und damit eine frühzeitige zielgerichtete Behandlung. Der Hauptvorteil dieser Techniken besteht darin, dass sie schnelle Ergebnisse liefern.

Sie kann die Differentialdiagnostik bei Verdacht auf eine periprothetische Gelenkinfektion beschleunigen. Positionieren Sie den Patienten in Rückenlage auf einer Untersuchungsliege. Wenn das Knie punktiert werden soll, legen Sie eine Knierolle unter das Knie des Patienten, so dass das Knie in einer leicht gebeugten Position ruht.

Verwenden Sie eine elektrische Haarschneidemaschine, um dichte oder lange Körperhaare zu kürzen. Bereiten Sie dann den Instrumententisch vor und kleiden Sie sich gemäß dem Textprotokoll für die Operation an. Verwenden Sie anschließend ein Hautdesinfektionsmittel, um die Haut des Patienten an der Einstichstelle gründlich zu waschen.

Mit einem sterilen Tuch aus Fenstern die Einstichstelle abdecken. Identifizieren Sie dann die Einstichstelle durch das Tuch. Machen Sie mit einer spitzen Skalpellklinge einen kleinen Stichschnitt durch die Haut an der Schnittstelle.

Befestigen Sie die Kanüle am Luer-Slip der Spritze. Führen Sie dann die Kanüle durch den Stichschnitt ein. An der oberen Aussparung des Kniegelenks zielen Sie in einem 45-Grad-Winkel dorsal und medial zur Aussparung hin, unterhalb des oberen Pols der Kniescheibe, und führen Sie die Nadel bis zu einer Tiefe von ca. 5 cm ein.

Saugen Sie die Gelenkflüssigkeit an, indem Sie den Kolben der Spritze herausziehen. Um die Bildung von Hämatomen zu verhindern, legen Sie einen Verband an, gefolgt von einem Verband auf den Stichschnitt. Verwenden Sie alkoholisches Desinfektionsmittel, um die Membran einer pädiatrischen Blutkulturflasche zu desinfizieren.

Setzen Sie dann eine frische Kanüle auf die Spritze und injizieren Sie 1 bis 3 ml angesaugte Gelenkflüssigkeit in den Kolben. Durch leichtes Rühren oder Drehen mischen. Um eine native Gelenkaspiratprobe herzustellen, entfernen Sie die Kanüle aus der Spritze.

Öffnen Sie dann ein Blutentnahmeröhrchen ohne Zusätze und injizieren Sie 1 mL Aspirat in das Entnahmeröhrchen. Setzen Sie den Deckel für die PCR-Analyse wieder auf und schließen Sie ihn. Übertragen Sie 1 bis 4 ml des Gelenkaspirats in ein Blutentnahmeröhrchen, das EDTA enthält, zur Zellzählung und Differenzierung.

Tauen Sie das Mastermix-Röhrchen auf, indem Sie es auf Raumtemperatur einstellen. Übertragen Sie 180 mcL der gesammelten Probe in das Probenröhrchen. Verschließen Sie das Probenröhrchen mit der Probenröhrchenkappe, die die Proteinkinase K und ein internes Kontrollgen für die Qualitätskontrolle des gesamten Arbeitsablaufs enthält.

Öffnen Sie im Cockpit die Betriebssoftware, indem Sie auf die Schaltfläche Neuer Test in der unteren linken Ecke tippen. Verwenden Sie den Touchscreen, um die Daten des Patienten oder eine Probe einzugeben, ID.To wählen Sie die Probe aus der Dropdown-Liste aus, wählen Sie zuerst die ITI-Kartusche, dann die Orthopädie als Anwendungsmodus und schließlich die Synovialflüssigkeit oder die Ultraschallflüssigkeit als Probentyp aus. Drücken Sie dann die Start-Taste.

Scannen Sie den Barcode auf der Unterseite des Probenröhrchens. Führen Sie dann das Probenröhrchen in den Lysator ein. Wählen Sie als Nächstes die Probe auf dem Cockpit-Bildschirm aus, um das Probenröhrchen vom Lysator zu entsperren.

Entfernen Sie dann das Probenröhrchen aus dem Lysator und schließen Sie die obere Abdeckung des Lysators. Übertragen Sie das Probenröhrchen in den Probenröhrchenschlitz der PCR-Kartusche. Setzen Sie dann das aufgetaute Mastermix-Röhrchen in den Mastermix-Slot der PCR-Kartusche ein.

Befolgen Sie die Anweisungen auf dem Cockpit-Monitor, um die PCR-Kartusche mit dem Mastermix und dem Probenröhrchen zu scannen. Setzen Sie die PCR-Kartusche in den angegebenen Kartuschenschlitz des Analysators ein. Wählen Sie auf dem Touchscreen im Cockpit in der unteren linken Ecke Aktive Tests und dann die richtige Proben-ID aus, um die Testergebnisse anzuzeigen.

Speichern Sie die Ergebnisse im Speicher des Geräts und drucken Sie sie aus oder exportieren Sie sie zur weiteren Verwendung. Sprechen Sie mit Ihrem Mikrobiologen und informieren Sie ihn über die Details des Falles, damit er darauf vorbereitet ist, die Proben umgehend zu analysieren. Öffnen Sie unter einer Arbeitsbank mit laminarer Luftströmung den Kunststoffbehälter, halten Sie die explantierte Prothese aus dem Operationssaal und fügen Sie sterile 0,9%ige Natriumchloridlösung hinzu, bis der explantierte Fremdkörper mindestens 80% bedeckt istSchließen Sie den Kunststoffbehälter.

Schütteln oder rühren Sie den Kunststoffbehälter dann 30 Sekunden lang gründlich. Übertragen Sie den Kunststoffbehälter in das Beschallungsbad. Überprüfen Sie dann den Flüssigkeitsstand im Bad.

Beschallen Sie die Probe fünf Minuten lang mit einer Frequenz von 40 plus oder minus 2 Kilohertz und einer Leistungsdichte von 0,22 plus oder minus 0,04 Watt pro Quadratzentimeter. Schütteln oder wirbeln Sie die Probe dann 30 Sekunden lang gründlich ein. Sammeln Sie in der Laminar-Flow-Bank 50 mL der Beschallungsflüssigkeit und überführen Sie sie in ein steriles Röhrchen, bevor Sie das Röhrchen fest verschließen.

Um eine konzentrierte Beschallungsflüssigkeit herzustellen, zentrifugieren Sie das Röhrchen 10 Minuten lang bei 4200 mal G, wobei ein Restvolumen von 10 ml verbleibt, und verwerfen Sie mit der Pipette den restlichen Überstand. Suspendieren Sie das Pellet durch Pipettieren und Vortexen. Beimpfen Sie jeden Kolben mit geeigneten Nährmedien mit 0,5 ml konzentrierter Beschallungsflüssigkeit.

Beimpfen Sie den pädiatrischen Blutkulturkolben mit 2 ml konzentrierter Beschallungsflüssigkeit, wie weiter oben in diesem Video gezeigt. Übertragen Sie dann 1 mL konzentrierte Beschallungsflüssigkeit in ein steriles Röhrchen ohne Zusätze für die PCR-Analyse. Übertragen Sie die geimpften Nährmedien in den Inkubator.

Inkubieren Sie die Kulturen 14 Tage lang und überprüfen Sie sie täglich auf Wachstum. Das Vorliegen einer periprothetischen Gelenkinfektion galt als bewiesen, wenn ein Hauptkriterium oder mindestens drei von fünf Nebenkriterien vorlagen. Zu den wichtigsten Kriterien gehören das Vorhandensein einer Fistel oder der Nachweis eines Erregers in zwei getrennten mikrobiologischen Proben.

Zu den Nebenkriterien gehören eine positive Zellzahl oder eine positive Zelldifferenzierung im Gelenkaspirat, ein positives CRP und eine positive Sedimentationsrate in Blutproben, eine positive Histologie in den Gewebeproben oder der Nachweis eines Erregers in nur einer mikrobiologischen Probe. Die Ergebnisse zeigten hier eine moderate Sensitivität für die PCR-Diagnostik von Beschallungsflüssigkeit und Gelenkaspirat, aber eine sehr starke Spezifität von 100%. Immer wenn die PCR einen positiven Befund im Gelenkaspirat oder in der Beschallungsflüssigkeit zeigte, wurde der gleiche Erreger später in einer der konventionellen mikrobiologischen Kulturen nachgewiesen. Die PCR der verschiedenen Proben von Nicht-Infektionsfällen zeigte keine falsch-positiven Ergebnisse.

Sechs von 16 echten Krankheitserregern in den Proben der Beschallungsflüssigkeit und fünf von 13 Erregern aus der gemeinsamen Flüssigkeitskultur wurden beim PCR-Nachweis übersehen. Die kombinierte PCR-Diagnostik beider Materialien, Gelenkaspirat und Beschallungsflüssigkeit, identifizierte 12 von 18 Infektionsfällen korrekt. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie Ihren Diagnosepfad bei periprothetischen Gelenkinfektionen verbessern können.

Sie sehen, wie Mikrobiologen und Orthopäden eng zusammenarbeiten müssen, um die Differentialdiagnostik so gut wie möglich zu verbessern. Bei korrekter Durchführung erhalten Sie innerhalb von fünf Stunden nach der Gelenkaspiration klinisch wertvolle Ergebnisse aus der kartuschenbasierten Multiplex-PCR. Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, während des gesamten Prozesses steril zu arbeiten.

Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit menschlichen Gewebeproben oder mikrobiologischen Proben äußerst gefährlich sein kann. Bei der Durchführung dieses Verfahrens sollten immer alle Vorsichtsmaßnahmen, wie z. B. persönliche Schutzausrüstung, getroffen werden.