Kompendium 2023 Forschung & Klinik

Universitätsklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie von AKH Wien und MedUni Wien. Mit großer Zufriedenheit und herzlichem Dank an alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter darf ich Ihnen den Jahresbericht unserer Klinik in kompakter und konzentrierter Form übermitteln. Die Leistungen in den verschiedenen Bereichen Forschung, Lehre und Klinik würden sprichwörtlichBände füllen und den Rahmen dieser Leistungsdarstellung bei weitem sprengen. In gewohnter Weise haben wir uns bemüht, Ihnen Auszüge aus verschiedenen Bereichen der Forschung, im Besonderen der einzelnen Forschungscluster, zu geben und weiters zahlenmäßig den klinischen Leistungsumfang zu dokumentieren. Aus diesen Zahlen ist in Zusammenschau mit den letzten Jahren eine weitere Leistungssteigerung ersichtlich, die in der täglichen Wahrnehmung nicht zur Geltung kommt, da die Schwierigkeiten des Pflegemangels unseren Alltag dominieren und Hoffnung auf Verbesserung in die Ferne rücken lassen. Um so mehr möchte ich mich bei allen Beteiligten bedanken, dass sie sich in diesen herausfordernden Zeiten nicht von Resignation überwältigen haben lassen, sondern im Gegenteil eine weitere Ausweitung des klinischen Aktionsradius bewerkstelligt haben. Trotz dieser klinischen Belastungen konnten auch die Aktivitäten in den verschiedenen Forschungsbereichen weiter gesteigert werden. Im Besonderen waren es internationale Kooperationen, die zu wesentlichen und zukunftsweisenden Ergebnissen geführt haben und wichtige Grundlagen für weitere klinische relevante Forschungsfragen, die zu bearbeiten sind, darstellen. Für die weitere Vertiefung in die einzelnen Forschungsaspekte ist ein umfangreiches Literaturverzeichnis angefügt – und auch Kontaktpersonen für weitere Informationen zu einzelnen Detailaspekten. Somit wünsche ich Ihnen viel Freude beim Lesen dieser Lektüre und würde mich freuen, sollte der eine oder andere Aspekt Ihr Interesse im Hinblick auf eine weitere Kooperation geweckt haben. Ihr Reinhard Windhager Universitätsklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie von AKH Wien und MedUni Wien.

Mit großer Zufriedenheit und herzlichem Dank an alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter darf ich Ihnen den Jahresbericht unserer Klinik in kompakter und konzentrierter Form übermitteln. Die Leistungen in den verschiedenen Bereichen Forschung, Lehre und Klinik würden sprichwörtlichBände füllen und den Rahmen dieser Leistungsdarstellung bei weitem sprengen.

In gewohnter Weise haben wir uns bemüht, Ihnen Auszüge aus verschiedenen Bereichen der Forschung, im Besonderen der einzelnen Forschungscluster, zu geben und weiters zahlenmäßig den klinischen Leistungsumfang zu dokumentieren. Aus diesen Zahlen ist in Zusammenschau mit den letzten Jahren eine weitere Leistungssteigerung ersichtlich, die in der täglichen Wahrnehmung nicht zur Geltung kommt, da die Schwierigkeiten des Pflegemangels unseren Alltag dominieren und Hoffnung auf Verbesserung in die Ferne rücken lassen. Um so mehr möchte ich mich bei allen Beteiligten bedanken, dass sie sich in diesen herausfordernden Zeiten nicht von Resignation überwältigen haben lassen, sondern im Gegenteil eine weitere Ausweitung des klinischen Aktionsradius bewerkstelligt haben.

Trotz dieser klinischen Belastungen konnten auch die Aktivitäten in den verschiedenen Forschungsbereichen weiter gesteigert werden. Im Besonderen waren es internationale Kooperationen, die zu wesentlichen und zukunftsweisenden Ergebnissen geführt haben und wichtige Grundlagen für weitere klinische relevante Forschungsfragen, die zu bearbeiten sind, darstellen. Für die weitere Vertiefung in die einzelnen Forschungsaspekte ist ein umfangreiches Literaturverzeichnis angefügt – und auch Kontaktpersonen für weitere Informationen zu einzelnen Detailaspekten.

Somit wünsche ich Ihnen viel Freude beim Lesen dieser Lektüre und würde mich freuen, sollte der eine oder andere Aspekt Ihr Interesse im Hinblick auf eine weitere Kooperation geweckt haben.

Ihr Reinhard Windhager

10.07.2024 Aufrufe

Forschung 40 Die Histologie in der Diagnostik von periprothetischen Gelenkinfektionen (PPI) In den letzten Jahrzenten wurde die histopathologische Untersuchung zum festen Bestandteil in der Diagnostik von periprothetischen Gelenkinfektionen nach Implantation einer Hüftbzw. Knietotalendoprothese. Mirra und seine Arbeits gruppe waren die ersten, die 1976 die Histologie analysiert und im Rahmen der Diagnostik von PPIs empfohlen haben 1 . Forschungscluster Infektion In unserem Cluster werden verschiedene Themen von Prävention, Diagnostik bis hin zu Behandlungsoptionen für Patient:innen mit Infektionen des muskuloskelettalen Systems abgedeckt. Unser Schwerpunkt liegt hierbei bei periprothetischen Gelenkinfektionen. Das Ziel ist, das Patient:innenmanagement in der klinischen Routine zu optimieren. Ein Fokus liegt auf der Performance-Analyse verschiedener neuer diagnostischer Testmethoden, wie zum Beispiel Biomarker im Serum und der Synovialflüssigkeit, Gewebeprobenanalysen und mikrobiologische Analysen. Die Diagnostik soll verbessert werden, um die Wahl der optimalen Behandlungsstrategie für Chirurg:innen zu erleichtern. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Bewertung, Optimierung und Entwicklung von Behandlungs- und Revisionsstrategien. In den darauffolgenden Jahren zeigten zahlreiche weitere Autor:innen eine starke Korrelation zwischen der Präsenz von polymorphkernigen Neutrophilen in periprothetischen Gewebeproben, die während der Revisionsoperation gewonnen wurden, und einem septischen Versagen. In diesen Studien wurden Sensitivitäten zwischen 67 % und 100 % und Spezifitäten zwischen 93 % und 100 % beobachtet. Eine ähnlich hohe Genauigkeit konnte in einer unserer Studien bei Anwendung der European Bone and Joint Infection Society (EBJIS) Infektionsdefinition gezeigt werden 2,3 . Basierend auf der vorliegenden Literatur und unserer Studie kann daher die Histologie als bestätigendes Kriterium zur Diagnostik einer PPI empfohlen werden. Darüber hinaus zeigte ein Grenzwert von ≥ 5PMN/HPF in unserer Studie die beste diagnostische Güte, um zwischen septischem und aseptischem Versagen zu unterscheiden. Obwohl die histologische Definition einer periprothetischen Infektion in den publizierten Studien oftmals beschrieben wurde, wurde die ideale Anzahl an Gewebeproben für die histopathologische Untersuchung jedoch noch nicht zuvor evaluiert und bestimmt. Deshalb war unser Ziel, die optimale Anzahl an intraoperativ gewonnenen Gewebeproben bei Patient:innen mit Revisions operation nach Hüft- bzw. Knietotalendoprothese zur Diagnostik von PPIs zu analysieren. Methoden Insgesamt konnten wir 119 Patient:innen mit Revisionsoperation nach Implantation einer Hüft- oder Knietotalendoprothese zwischen 2015 und 2018 in unsere Studie einschließen. Während der Operationen wurden insgesamt 549 Gewebeproben (eine bis elf Gewebeproben pro Patient:in) gewonnen und anschließend histopathologisch aufgearbeitet. Jede Probe wurde mit 4.5 % Formaldehyd für zwölf Stunden fixiert und anschließend in Paraffin gebettet. Diese Proben wurden in 3µm dicke histologische Präparate geschnitten und mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt (Abbildung 1). Alle gelagerten histolo-

Forschung 41 Abbildung 1: Histopathologisches Bild einer periprothetischen Membran mit ≥ zehn poly ­ morphkernigen Neutrophilen (PMNs) pro hochauflösendem Sichtfeld (HPF) (400× Vergrößerung) einer 76-jährigen Frau mit einer periprothetischen Knieinfektion, verursacht durch ß-hämolytische Streptokokken der Gruppe B. gischen Schnitte wurden für diese Studie neuerlich unter high power (x400 Vergrößerung; HPF) mittels konventionellem Lichtmikroskop (Olympus BX53; Olympus GmbH, Österreich) analysiert. Gewebe areale mit der stärksten Inflammation wurden aufgesucht und die polymorph kernigen Neutrophilen in diesen Arealen gezählt (bis 10 Neutrophile). In jedem einzelnen Schnitt wurden zehn Hochleistungsfelder analysiert und der durchschnittliche PMN/ HPF berechnet. Eine Gewebeprobe mit ≥ 5 PMN/HPF wurde als positiv/septisch definiert. Zur Diagnostik einer periprothetischen Gelenkinfektion wurden die Kriterien der EBJIS 3 , der Infectious Diseases Society of America (IDSA) 4 und des International Consensus Meeting (ICM) herangezogen. Um einen Selektions-Bias zu vermeiden, wurde die Histologie für die Berechnung der diagnostischen Güte von den Definitionen exkludiert. Patient:innencharakteristika, klinische Details und die Komponenten der Infektionskriterien wurden retrospektiv erhoben und analysiert. Ergebnisse Von den 119 eingeschlossenen Patient:innen wurden 56 (47 %) als septisch klassifiziert. Wurde die Histologie exkludiert, hatten 46 Patient:innen (39 %) eine periprothetische Gelenkinfektion. Bei Anwendung der EBJIS-Kriterien zeigten eine, zwei, drei, vier, fünf und sechs Proben eine Sensitivität von 55,5 % (95 % CI: 49,2 – 62,3), 66,0 % (58,9 – 71,6), 71,1 % (63,3 – 76,3), 74,3 % (65,8 – 79,4), 76,5 % (67,6 – 81,4) und 78,3 % (69,2 – 82,9). Die Spezifitäten lagen bei 96,5 % (91,7 – 98,0), 93,6 % (88,0 – 96,5), 91,1% (85,3 – 95,3), 88,9 %

<strong>Forschung</strong><br />

40<br />

Die Histologie in der Diagnostik<br />

von periprothetischen<br />

Gelenkinfektionen (PPI)<br />

In den letzten Jahrzenten wurde die histopathologische Untersuchung<br />

zum festen Bestandteil in der Diagnostik von periprothetischen<br />

Gelenkinfektionen nach Implantation einer Hüftbzw.<br />

Knietotalendoprothese. Mirra und seine Arbeits gruppe<br />

waren die ersten, die 1976 die Histologie analysiert und im<br />

Rahmen der Diagnostik von PPIs empfohlen haben 1 .<br />

<strong>Forschung</strong>scluster<br />

Infektion<br />

In unserem Cluster werden<br />

verschiedene Themen von Prävention,<br />

Diagnostik bis hin zu<br />

Behandlungsoptionen für Patient:innen<br />

mit Infektionen des<br />

muskuloskelettalen Systems<br />

abgedeckt. Unser Schwerpunkt<br />

liegt hierbei bei periprothetischen<br />

Gelenkinfektionen.<br />

Das Ziel ist, das Patient:innenmanagement<br />

in der klinischen<br />

Routine zu optimieren. Ein<br />

Fokus liegt auf der Performance-Analyse<br />

verschiedener<br />

neuer diagnostischer Testmethoden,<br />

wie zum Beispiel<br />

Biomarker im Serum und der<br />

Synovialflüssigkeit, Gewebeprobenanalysen<br />

und mikrobiologische<br />

Analysen. Die Diagnostik<br />

soll verbessert werden,<br />

um die Wahl der optimalen<br />

Behandlungsstrategie für Chirurg:innen<br />

zu erleichtern. Ein<br />

weiterer Schwerpunkt liegt auf<br />

der Bewertung, Optimierung<br />

und Entwicklung von Behandlungs-<br />

und Revisionsstrategien.<br />

In den darauffolgenden Jahren zeigten zahlreiche weitere Autor:innen eine<br />

starke Korrelation zwischen der Präsenz von polymorphkernigen Neutrophilen<br />

in periprothetischen Gewebeproben, die während der Revisionsoperation<br />

gewonnen wurden, und einem septischen Versagen. In diesen Studien<br />

wurden Sensitivitäten zwischen 67 % und 100 % und Spezifitäten zwischen<br />

93 % und 100 % beobachtet. Eine ähnlich hohe Genauigkeit konnte in einer<br />

unserer Studien bei Anwendung der European Bone and Joint Infection<br />

Society (EBJIS) Infektionsdefinition gezeigt werden 2,3 . Basierend auf der<br />

vorliegenden Literatur und unserer Studie kann daher die Histologie als bestätigendes<br />

Kriterium zur Diagnostik einer PPI empfohlen werden. Darüber<br />

hinaus zeigte ein Grenzwert von ≥ 5PMN/HPF in unserer Studie die beste<br />

diagnostische Güte, um zwischen septischem und aseptischem Versagen zu<br />

unterscheiden.<br />

Obwohl die histologische Definition einer periprothetischen Infektion in den<br />

publizierten Studien oftmals beschrieben wurde, wurde die ideale Anzahl<br />

an Gewebeproben für die histopathologische Untersuchung jedoch noch<br />

nicht zuvor evaluiert und bestimmt. Deshalb war unser Ziel, die optimale<br />

Anzahl an intraoperativ gewonnenen Gewebeproben bei Patient:innen mit<br />

Revisions operation nach Hüft- bzw. Knietotalendoprothese zur Diagnostik<br />

von PPIs zu analysieren.<br />

Methoden<br />

Insgesamt konnten wir 119 Patient:innen mit Revisionsoperation nach Implantation<br />

einer Hüft- oder Knietotalendoprothese zwischen 2015 und 2018<br />

in unsere Studie einschließen. Während der Operationen wurden insgesamt<br />

549 Gewebeproben (eine bis elf Gewebeproben pro Patient:in) gewonnen und<br />

anschließend histopathologisch aufgearbeitet. Jede Probe wurde mit 4.5 %<br />

Formaldehyd für zwölf Stunden fixiert und anschließend in Paraffin gebettet.<br />

Diese Proben wurden in 3µm dicke histologische Präparate geschnitten und<br />

mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt (Abbildung 1). Alle gelagerten histolo-

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