วันศุกร์ที่ 8 พฤษภาคม พ.ศ. 2569

Periprosthetic Joint Infection (PJI)

Periprosthetic Joint Infection (PJI)

ความสำคัญ

  • PJI เป็นภาวะแทรกซ้อนรุนแรงหลังใส่ prosthetic joint
  • พบได้ประมาณ
    • TKA: 0.5–2%
    • THA: 0.5–1%
    • Shoulder arthroplasty: <1%
  • ความเสี่ยงสูงสุดในช่วง 2 ปีแรกหลังผ่าตัด

Risk factors สำคัญ

  • DM
  • Rheumatoid arthritis
  • CKD
  • Obesity
  • Malignancy
  • Immunosuppression
  • Prednisone / biologic DMARDs
  • Prior arthroplasty หรือ prior surgical-site infection
  • ASA score ≥3
  • ผ่าตัดนาน
  • Post-op hematoma / wound dehiscence
  • Staphylococcus aureus bacteremia

Classification ตามเวลา

Type

เวลา

Pathogenesis

Early

<3 เดือน

contamination ตอนผ่าตัด

Delayed

3–12 เดือน

low-virulence organisms/biofilm

Late

>12 เดือน

hematogenous seeding

Late-onset ที่มี acute symptoms (<7 วัน) เรียก acute hematogenous PJI

Microbiology

Early-onset

มักเกิดจาก virulent organisms:

  • Staphylococcus aureus
  • Gram-negative bacilli
  • Anaerobes
  • Polymicrobial infection

Delayed-onset

  • Coagulase-negative staphylococci
  • Cutibacterium spp
  • Enterococcus spp

Late-onset

  • S. aureus
  • Gram-negative bacilli
  • Beta-hemolytic streptococci

Organisms พิเศษ

  • Shoulder arthroplasty → Cutibacterium acnes
  • Fungal PJI → Candida spp
  • Mycobacterial PJI

Biofilm (สำคัญมาก)

Biofilm ทำให้:

  • bacteria หลบ immune system
  • antibiotic penetration ลดลง
  • culture negative ได้
  • relapse หลังหยุด antibiotic ได้ง่าย
  • ต้องพิจารณา hardware removal

Clinical pearl:

การตอบสนองต่อ antibiotic ดีช่วงแรก แต่ relapse หลังหยุดยา → คิดถึง biofilm-associated infection

Clinical manifestations

Early PJI

มัก acute inflammatory presentation:

  • joint pain
  • warmth
  • erythema
  • edema
  • wound drainage
  • wound dehiscence
  • effusion
  • fever

Delayed PJI

มัก indolent:

  • persistent pain
  • implant loosening
  • sinus tract
  • drainage intermittent
  • fever พบไม่บ่อย

Late hematogenous PJI

มักมี:

  • acute pain ใน previously well-functioning joint
  • fever
  • bacteremia
  • erythema/effusion

Source ที่พบบ่อย:

  • UTI
  • vascular catheter
  • skin infection

Key diagnostic clue

Sinus tract communicating with prosthesis

ถือว่า diagnostic ของ PJI ได้เลย

Diagnosis

Major diagnostic criteria

วินิจฉัยได้เมื่อ:

1.       sinus tract communicating with prosthesis
หรือ

2.       ≥2 cultures ให้ organism เดียวกัน

เพิ่มเติม:

  • single positive culture ของ virulent organism เช่น S. aureus → น่าสงสัยมาก
  • single low-virulence organism → อาจ contamination

Initial workup

Laboratory

  • ESR
  • CRP

Imaging

  • Plain radiograph

Definitive test

Arthrocentesis

ส่ง:

  • cell count + differential
  • aerobic/anaerobic culture
  • crystal analysis

พิจารณา:

  • fungal/mycobacterial culture ใน chronic/refractory/culture-negative cases

Synovial fluid interpretation

Delayed/Late PJI

มักพบ:

  • WBC >3000 cells/µL
  • PMN >80%

Acute hematogenous PJI

  • WBC >10,000 cells/µL

Early postop (<6 wk)

ค่า cutoff สูงกว่า physiologic postop inflammation:

  • Knee >27,800
  • Hip >12,800

Serum inflammatory markers

Marker

Interpretation

CRP

early PJI มัก >100 mg/L

ESR

delayed/late มัก >30 mm/h

CRP delayed/late

>10 mg/L

Pearl:

  • ESR/CRP ปกติ ไม่ได้ exclude PJI
  • โดยเฉพาะ low-virulence organism หรือ prior antibiotics

Imaging

Plain radiograph

อาจพบ:

  • lucency >2 mm
  • component migration
  • periosteal reaction
  • loosening

แต่ sensitivity/specificity ต่ำ

Advanced imaging

โดยทั่วไป:

  • PET/CT/MRI/bone scan ไม่ใช่ routine

Histopathology

Frozen section:

  • ≥5 PMNs/HPF สนับสนุน PJI

Culture-negative PJI

พบได้ 7–39%

สาเหตุหลัก:

  • ได้ antibiotic ก่อน aspiration

แนวทาง:

  • หยุด antibiotic ≥2 สัปดาห์ก่อนเก็บ specimen ถ้า feasible
  • repeat aspiration
  • extended culture incubation
  • fungal/mycobacterial culture
  • sonication
  • molecular testing/PCR

Differential diagnosis

สำคัญที่ต้องแยก:

  • aseptic loosening
  • dislocation
  • gout
  • pseudogout
  • hemarthrosis
  • osteolysis
  • metallosis

Clinical pearl:

  • pain ตลอดเวลา → infection
  • pain ตอนลงน้ำหนัก/ขยับ และดีขึ้นเมื่อพัก → aseptic loosening

Practical approach สำหรับแพทย์

Prosthetic joint + pain/swelling → คิดถึง PJI เสมอ

Stepwise approach

1.       History + exam

2.       ESR/CRP

3.       X-ray

4.       Arthrocentesis

5.       Hold antibiotics ก่อน culture ถ้า patient stable

6.       Consult ortho + ID early

High-yield clinical pearls

  • Sinus tract = diagnostic
  • Persistent drainage หลัง arthroplasty ไม่ปกติ
  • Acute pain ใน old prosthesis + bacteremia → hematogenous PJI จนกว่าจะพิสูจน์ว่าไม่ใช่
  • Culture-negative PJI พบได้บ่อยหลังได้ antibiotic
  • Biofilm ทำให้ relapse ง่ายถ้าไม่เอา hardware ออก
  • S. aureus bacteremia ต้องระวัง prosthetic seeding เสมอ

Treatment

Goals

  • eradicate infection
  • preserve joint function
  • relieve pain
  • prevent recurrence

หลักการสำคัญ:

“Surgery + prolonged antimicrobial therapy” เป็น cornerstone ของการรักษา

Core treatment strategy

การเลือกวิธีผ่าตัดขึ้นกับ

  • timing ของ infection
  • organism
  • implant stability
  • sinus tract
  • soft tissue quality
  • host factors/comorbidities

Surgical options

Procedure

Indication หลัก

DAIR

early infection + implant stable

One-stage exchange

selected cases

One-and-a-half-stage

selected/high-risk cases

Two-stage exchange

standard definitive treatment

Resection arthroplasty

poor candidate for reimplantation

Amputation

salvage only

1. DAIR

(Debridement, Antibiotics, and Implant Retention)

เหมาะเมื่อ

  • infection <30 วันหลัง implantation
    หรือ
  • symptoms <3 สัปดาห์
    และ
  • implant stable
  • ไม่มี sinus tract

Success ~70%

DAIR principles

  • open arthrotomy
  • extensive debridement
  • polyethylene liner exchange
  • arthroscopic lavage ไม่แนะนำ

Antibiotics after DAIR

Staphylococcal PJI

Initial phase

  • IV pathogen-directed therapy + rifampin
  • 2–6 weeks

Followed by oral + rifampin

  • Hip/shoulder/elbow/ankle → total 3 months
  • Knee → total 6 months

Preferred oral agents:

  • fluoroquinolone-based regimen

ถ้าใช้ rifampin ไม่ได้

  • IV therapy 4–6 weeks
  • then suppressive therapy if needed

Rifampin pearls

ใช้เมื่อ:

  • staphylococcal PJI
  • retained hardware

ข้อดี:

  • anti-biofilm activity

ข้อสำคัญ:

  • ห้ามใช้เดี่ยว
  • เริ่มหลัง debridement หลายวัน
  • drug interaction เยอะ
  • hepatotoxicity

Risk factors for DAIR failure

  • sinus tract
  • symptoms ≥21 days
  • no rifampin regimen
  • loose prosthesis

2. Exchange Arthroplasty

Types

  • One-stage
  • One-and-a-half-stage
  • Two-stage

One-stage exchange

Definition

  • remove infected prosthesis
  • debridement
  • reimplant new prosthesis same operation

นิยมในยุโรปมากกว่า US

Suitable patients

  • known organism
  • susceptible organism
  • good soft tissue
  • adequate bone stock
  • immunocompetent

Antibiotics

Staphylococci

  • IV + rifampin 2–6 weeks
    then
  • oral + rifampin
    รวม total 3 months

Non-staph

  • IV/high bioavailability oral
  • 4–6 weeks

Success >80–90% ใน selected patients

One-and-a-half-stage exchange

Concept

ใส่ articulating functional spacer ที่อาจไม่ต้องเปลี่ยนอีก

Advantages:

  • lower cost
  • fewer complications
  • less pain
  • may avoid second surgery

Contraindications:

  • severe bone loss
  • major soft tissue defect
  • extensor mechanism disruption

3. Two-stage exchange

ถือเป็น classic gold standard หลายศูนย์

Success >85%

Stage 1

  • remove prosthesis
  • aggressive debridement
  • antibiotic spacer
  • systemic antibiotics 4–6 weeks

Spacer types

Static spacer

  • less mobility
  • more stiffness/atrophy

Articulating spacer

  • better ROM
  • earlier ambulation

ก่อน reimplantation

ประเมิน persistent infection ด้วย:

  • ESR/CRP
  • repeat aspiration ถ้าสงสัย
  • culture
  • frozen section

บางศูนย์หยุด antibiotic ≥2 weeks ก่อน aspiration/reimplantation

Stage 2

  • reimplant new prosthesis
  • collect intraoperative cultures

ถ้า cultures negative

→ ไม่ต้อง antibiotics ต่อ

ถ้า cultures positive

→ repeat antimicrobial course
→ chronic suppressive therapy

4. Permanent Resection Arthroplasty

เหมาะกับ:

  • nonambulatory patient
  • poor surgical candidate
  • severe soft tissue/bone loss
  • highly resistant organism
  • failed prior exchange

Hip

Girdlestone procedure

  • remove prosthesis
  • no reimplantation
  • limb shortening พบบ่อย

Knee

  • arthrodesis

Antibiotics

  • pathogen-directed therapy
  • 4–6 weeks

5. Amputation

Last resort

Indications

  • necrotizing fasciitis
  • severe bone loss
  • inadequate soft tissue
  • failed prior salvage
  • function better with amputation

Antimicrobial Therapy

Important principle

ถ้า patient stable:

delay antibiotics until cultures obtained

Empiric therapy

ใช้เมื่อ:

  • sepsis
  • unstable patient

Coverage:

  • MRSA
  • gram-negative bacilli

Example:

  • vancomycin + cefepime/3rd–4th gen cephalosporin

Definitive therapy

Staphylococcus aureus

MSSA

Preferred:

  • nafcillin
  • oxacillin
  • cefazolin

Alternative:

  • ceftriaxone

Beta-lactam allergy:

  • vancomycin
  • daptomycin

MRSA

Preferred:

  • vancomycin

Alternatives:

  • daptomycin
  • teicoplanin

Coagulase-negative staphylococci

หลักเหมือน S. aureus

ส่วนใหญ่ methicillin-resistant

Gram-negative PJI

Preferred:

  • fluoroquinolone (ถ้า susceptible)

Other options:

  • beta-lactam
  • carbapenem

Pseudomonas aeruginosa

รักษายากมาก

Agents:

  • ciprofloxacin
  • levofloxacin
  • cefepime
  • ceftazidime
  • meropenem

Enterococcus

Preferred:

  • ampicillin ± ceftriaxone

Penicillin-resistant:

  • vancomycin
  • daptomycin

Streptococcus

Preferred:

  • penicillin
  • ampicillin
  • ceftriaxone

Cutibacterium acnes

พบบ่อยใน shoulder PJI

Treatment:

  • penicillin
  • ceftriaxone
  • vancomycin (if allergy)

Culture-negative PJI

สาเหตุหลัก:

  • antibiotics ก่อนเก็บ culture

Coverage:

  • gram-positive + gram-negative

Outcome ใกล้เคียง culture-positive ถ้ารักษาถูกต้อง

Suppressive therapy

ใช้เมื่อ

  • retained hardware
  • recurrent risk สูง
  • surgery impossible

Duration:

  • 3–6 months
    หรือ indefinite ในหลายราย

Important:

suppressive therapy มัก “delay” failure มากกว่า cure จริง

Monitoring

Clinical

ติดตาม:

  • pain
  • edema
  • erythema
  • wound healing

Improvement:

  • 6–12 weeks
    บางรายใช้เวลา 6–12 months กว่าจะ stable

Laboratory monitoring

ESR/CRP

ตรวจ:

  • beginning of therapy
  • end of IV therapy

ไม่จำเป็นต้อง weekly

Toxicity monitoring

IV antibiotics:

  • CBC/CMP weekly

Long-term oral suppression:

  • CBC/Cr/LFT
  • 2,4,8,12 weeks
    then every 6–12 months

Refractory infection

สงสัยเมื่อ:

  • persistent symptoms
  • persistently elevated ESR/CRP
  • recurrent drainage

Workup:

  • aspiration
  • cultures
  • radiograph
  • PET/CT หรือ WBC scan บางกรณี

Management of refractory infection

DAIR failure

→ remove hardware
→ exchange arthroplasty

One-stage failure

→ usually convert to two-stage

Persistent infection during spacer phase

→ repeat debridement
→ repeat cultures
→ more antibiotics

Outcomes

Treatment failure:
~9–44%

5-year survival free from failure:

  • Two-stage exchange ~79%
  • Permanent resection ~61%
  • DAIR ~32%

Two-stage generally best durable outcome in difficult infection

High-yield clinical pearls

  • DAIR ใช้ได้เฉพาะ “early + stable implant + no sinus tract”
  • Sinus tract → usually needs prosthesis removal
  • Rifampin สำคัญใน staphylococcal retained hardware infection
  • Two-stage exchange ยังเป็น standard ใน many difficult PJIs
  • Positive culture at reimplantation → recurrence risk สูง
  • Chronic suppressive antibiotics ไม่ใช่ definitive cure
  • Pseudomonas PJI cure difficult แม้ remove hardware
  • Biofilm คือเหตุผลหลักที่ทำให้ต้องผ่าตัด ไม่ใช่ให้ antibiotic อย่างเดียว

 

ที่
ป้ายกำกับ: ,

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

สมัครสมาชิก: ส่งความคิดเห็น (Atom)