Utility of Suction Drainage Culture in 901 patients during Clean and

PROPOSITIONS
THERAPEUTIQUES
POUR LES INFECTIONS
DE PROTHESE ARTICULAIRE
Pr Louis BERNARD,
Hôpital R. Poincaré
Garches
DIU Vendredi 05 janvier 2007
INTRODUCTION (1)
Eléments physiopathologiques
Incidence non négligeable 1-2%
différents traitements
différentes situations
Prise en charge multidisciplinaire +++:
• chirurgicale,
• radiologique,
• bactériologique,
• anatomopathologique
• infectiologique.
INTRODUCTION(2)
Pourquoi s’intéresser au traitement
de l’infection de prothèse articulaire ?
1 000 000 prothèses /an dans le monde
L'incidence des infections = 1-2%,
Infection=
morbidité, mortablité
coût+++
Infection= différents mécanismes physiopathologiques ++
- rien est établi
- beaucoup de supposition, peu d’études randomisées
Prothèse de hanche: composants
Tête
céramique
Cupule
titane et polyéthylène
Ciment
méthyl-méthacrylate
Tige
alliage chrome-cobalt
INFECTION
HOTE
-âge
-terrain
-Macrophages
-Polynucléaires
INFECTION
OS
matrice
séquestres
BACTERIE
-pathogénicité
-adhérence
-biofilm
-SCV
IMPLANT
intégration tissulaire
libération d’éléments
DIAGNOSTIQUE CLINIQUE
Infection post opératoire immédiate
le tableau bruyant : tableau septique (fièvre, frissons)
douleur aiguë de hanche,
cicatrice inflammatoire voire bombante.
Infection subaiguë ou chronique
diagnostic clinique : pas toujours simple.
-douleur à la mobilisation de la hanche.
-parfois fistule avec un écoulement.
-fièvre inhabituelle
-asthénie.
-parfois syndrome dépressif réactionnel
(invalidité, douleur chronique).
CLASSIFICATION
3 phases différentes (Coventry):
Type I:
aiguë et précoce
période post opératoire immédiate (< 1 mois)
Type II:
chronique
plus tardive
prothèse douloureuse.
Type III:
aiguë
tardive
voie hématogène
prothèse le plus souvent asymptomatique
HISTOIRE NATURELLE du TRAITEMENT
•Diagnostic Doute puis... Certitude
Antibiothérapies:
IV puis per os,
bithérapie
Longtemps
Attitudes chirurgicales
1T: ciment-ATB
2T: spacer-ATB
DR: 1 ou plusieurs
Surveillance….1 an
échec-guérison
TRAITEMENT
PRINCIPE :
éradiquer le processus infectieux et
rétablir le fonctionnement de l’articulation atteinte
LA REALITE:
- changement ou non de prothèse
- antibiotique:
un peu, beaucoup, passionnément
un soir ou pour toujours….
TRAITEMENT
CHIRURGICAL
PRINCIPES
TRAITEMENT CHIRURGICAL Technique 1
Débridement/rétention
-chirurgicale ou parfois sous arthroscopie.
- méthode: luxation de la prothèse (hanche)
résection des tissus infectés
libération des adhérences
Lavage : 5 à 10 litres Ringer lactate
fermeture sur redon
Un à plusieurs lavages
-indication: infections postopératoires précoces
+ germes peu virulents ?
TRAITEMENT CHIRURGICAL Technique 2
•Remplacement de prothèse en un temps (1T)
Méthode:
-ablation de la PTH infectée (en totalité ou en partie)
-lavage et curetage extensif des tissus
-réimplantation d’une prothèse, (souvent ciment ATB)
Indication:
- prothèse descellée
- germe peu virulent
- documentation bactériologique préalable
TRAITEMENT CHIRURGICAL Technique 3
Remplacement en deux temps (2T)
Méthode:
ablation de la PTH infectée (en totalité ou en partie)
lavage et curetage extensif des tissus
implantation d ’un écarteur (spacer)
antibiothérapie par voie générale
délai sans prothèse: 6 s à ….1 an
réimplantation d’une prothèse (2ème temps)
Indication:
traitement de choix, meilleure efficacité
TRAITEMENT CHIRURGICAL Technique 4
• Résection tête et col (Girdlestone) hanche
•Arthrodèse -genou
Méthode:
ablation de la prothèse
résection des tissus infectés + tête et col (hanche)
+ arthrodèse (genou)
Indication:
-situations désespérées (après échec de la reprise)
-pronostic fonctionnel déjà compromis.
ANTIBIOTHERAPIE
PRINCIPES
TRAITEMENT ANTIBIOTIQUES (1)
Antibiothérapie générale
Ce qui est habituel :
-ATB indispensable, (quelle que
chirurgicale)
-concentrations plasmatiques élevées
-durée prolongée (6 semaines…1an)
soit
la
technique
Choix de la molécule
-sensibilité in vitro des germes en cause (CMI)
-stabilité vis à vis des mutations résistantes (pyo, staph)
-capacité de diffusion tissulaire,
-toxicité,tolérance.
TRAITEMENT ANTIBIOTIQUES (3)
En pratique clinique,
-dosages plasmatiques,
-résultats d’études pharmacocinétiques.
-taux sériques élevés (surtout résiduel)
-pouvoir bactéricide du sérum ?
Ce qui est incertain
-mono- ou bi-thérapie ?
-parentérale ou orale ?
-critères de surveillance ?
-méthodologie dans les dosages osseux (sain et pathologique)
QUE CHOISIR ???
QUELLES INDICATIONS…. (1)
CHIRURGIE
ANTIBIOTHERAPIE
Molécules
1 temps
IV, per os
2 temps
durée
Débridement
résection définitive,
abstention
QUE CHOISIR ???
QUELLES INDICATIONS…. (2)
•La Littérature ????
• peu de données dans la littérature
données recopiées d’article en article,
études non prospectives fondées sur qq cas
on ne rapporte que les succès
- difficulté du prospectif
nombre de cas (10-20 cas/an/centre)
cas hétérogène (usure-bactérie-terrain)
recul très long (> 2 an)
techniques différentes
opérateurs différents
•TRAITEMENT CHIRURGICALE: Données de la littérature
Remplacement en
un temps
85-95%
Remplacement en
deux temps
90-95%
Résection ou
arthrodèse
70-100%
Chirurgie
conservatrice
Lavage
50-70%
Abstention
chirurgicale
Traitement médical
seul
0-100%
Chirurgie non
conservatrice
Fisman, CID 2001 (1)
•Modèle statistiques (Markov model)
• 4 états de santé
•cycles de Markov = 1 mois
•suivi jusqu’au décès avec mesure de:
-espérance de vie
-coût
-ratio efficacité-coût
durée moyenne de survie
nbre total d ’intervention
Fisman, CID 2001 (2)
•Population étudiée
65 ans: H/F(BEG-ASA2)
80 ans : H/F (EG moyen-ASA 3)
•Stratégies cliniques
2 temps
débridement-rétention
•Probabilité de récidive
chaque mois: à partir de données de la littérature
•Qualité-espérance de vie
•Coûts
Fisman, CID 2001 (3)
2 Temps
Débridement
¾ Ablation de la PTH
¾ 6 s d’ATB
¾ réimplantation d’une la PTH
¾ Débridement-rétention de la PTH
¾ 6 s d’ATB
Longue immobilisation
2 interventions chirurg. majeures
Immobilisation moindre
Réhabilitation moindre
1 intervention chirurgicale
MAIS
80 % d’éradication
MAIS
taux de récidive élevé
Critères d’inclusion :
ƒ infection< 1 mois
ƒ germe : Staph/strepto
ƒ PTH non descellée
ƒ 1ere réintervention
ƒ opération immédiatement après le diag
Fisman, CID 2001 (4)
•Confrontation
Importante morbidité liée aux interventions chirurgicales du 2T
ET
Taux de récidive élevé du débridement-rétention
•Conclusion de l ’article
• débridement-rétention +++ pour
•personne âgée
•prothèse non descellée
CE QUI REND
LA CUISINE DIFFICILE
Eléments microbiologiques
-CMI 90 et non CMB
- mutants fréquents si inoculum fort (S. aureus, P. aeruginosa)
- diffusion d’un antibiotique lors d ’une association
(par exemple association vancomycine-rifampicine)
- données in vitro et non in vivo (Céphalosporinase inductible)
Eléments pharmacocinétiques
-méthodologiques des dosages
le casse-tête de
l’infectiologue
Infection de prothèse : délicate car
- germes particuliers
(MRSA)
- terrain particulier:
insuffisance artérielle, DID
- site particulier:
os =DUR à la diffusion
- chirurgie particulière: présence de matériel…
- chirurgien particulier !
- technique variable
- réduction variable de l ’inoculum
infections urinaires ou pulmonaires = plus simples...
ANTIBIOTIQUE IDEAL (1)
Molécule
idéale
Chimie
Solutions
claires
Microbiologie
Grosse
BOÎTE
NOIRE
Guérison du
malade
PK/PD
Traitement
P. Tulkens, 2000
ANTIBIOTIQUE IDEAL (2)
- microbiologique:
bactéricide
pas de mutants
- pharmacologique
bonne biodisponibilité orale
bonne diffusion osseuse
stable non dégradé
longue demi-vie
non toxique
- économique
faible coût
QUEL ANTIBIOTIQUE
La Rifampicine ???
Molécules
Types d’infections
microbiologie
Efficacité
Rifampicin -cipro
versus ciproplacébo
inclusion en 5 ans
33 inf. avec matériel
/15 prothèses
MSSA 26/33
100% (12 pts)
si rifam-cipro
suivi pour 24 pts
Zimmerli, JAMA,
1998
Rifam-autes atb
11 inf
matériel en place
88%
Widmer, CID,1992
Rifampicin –oflo
inclusion en 6 ans
51 pts
changement 1T
74%
Rifam-oflo
versus ac fusidique
46 inf. avec matériel 50% versus 55%
29 prothèses
Drancourt, AAC,
1993
Drancourt, JAC, 1997
La rifampicine: oui mais pas seule 10 mg/Kg x 1 ou 2
QUEL ANTIBIOTIQUE
Les Quinolones ???
Molécules
Types d’infections
microbiologie
Efficacité
LévofloxacineRifampicine
60 IPOA, matériel en place
genou: 28, hanche:32
SCN, MSSA, MRSA
65%
83,4% si symptômes < 1 mois
30,8% si symptômes >6 mois
Barberan AJM 2006
LévofloxacineRifampicine
47 IPOA
matériel en place
76,9%
Soriano CMI, 2006
CiprofloxacineRifampicin
29 pts
matériel en place
83%
Derdal, CMI, 2005
Rifam-oflo
versus ac fusidique
46 inf. avec matériel
29 prothèses
50% versus 55%
Drancourt, JAC, 1997
Lévofloxacine ? Moxifloxacine ?
QUEL ANTIBIOTIQUE
Co-trimoxazole ???
Molécules
Co-trimoxazole
inclusion en 8 ans
Types d’infections
microbiologie
39 inf. avec matériel
/19 prothèses
MRSA ,SE
Efficacité
50% hanche
62.5% genou
Stein, AAC, 1997
Analyse de la littérature :
antibiothérapie
Molécules utilisées: 18 pour 250 !
Schéma thérapeutique : 13 pour 250 cas !
pour 3 types de chirurgie !!!
Posologie: du simple au triple
Durée : 6 semaines à 1 an
!!!!!
Per os ou IV
Pas de différences significatives d ’efficacité
- en fonction des molécules (mais beaucoup de
quinolones et de rifampicine)
- en fonction de la durée
Alors que faire (1) ?
Avoir des principes
- infection de prothèse =
•traitement avant tout chirugical
d ’autant que -chronique
- séquestres…
réduit l ’inoculum
+ prélèvement bactériologique
Alors que faire (2) ?
Adapter les armes
- compte tenu des problèmes de diffusion
l ’antibiothérapie doit ETRE à fortes doses et
prolongée
ou NE PAS ETRE
-fortes doses ne veut pas dire à large spectre
- infection osseuse > 6s d ’antibiotique (faire le bon choix…)
Quels produits Quelle
voie?
Choix en fonction de
- sensibilité du germe CMI
- biodisponibilité orale/IV
- QI tissulaire
[ATB] t
CMI
Raisonnement en QI
tissulaire
- CMI
- [ATB] sérique RESIDUEL++++
- coefficient de diffusion tissulaire CDT
par exemple
- MSSA
CMI
[ATB]Rsang
CDT
QIt
peni M: 0.2
20
0.3
33
vanco:
10
0.3
3,3
1
BUT QI tissulaire >8-10 CMI
Biodisponibilité
orale
10-50%
Diffusion
tissulaire
30%
IV
50-100%
80%
PO
Glycopeptides
0%
30%
IV
Rifampicine
80%
90%
PO
Trimetoprime
80%
80%
PO
0%
0-10%
IV
70-80% ?
80%
PO
B-lactamines
Quinolones
Aminosides
Clindamycine
Choix
Perfusion continue (1) ???
Céphalosporines, pénicillines, vancomycine :
•1/2 vie sérique courte
•effet bactéricide: temps dépendant
•diffusion osseuse modeste (30%)
perfusion continue : intérêt ++
Craig AAC 1992; . Egerer J Antimicrob Agents 2000; 15.
[ATB]
Perfusion continue
Diffusion osseuse ?
Perfusion discontinue
[ATB]
Perfusion continue
Sérum
Osseux ?
CMI
Temps
Perfusion continue (2)
•Perfusion continue de vancocine ou de ßlactamines
-plusieurs études : efficacité+++
-os =
tissu peu perméable
taux sérique constant élevé = diffusion
taux constant > 8xCMI
Antibiothérapie
Parentérale
-efficace
Ambulatoire
-économique
-meilleure qualité de vie
L. Bernard, J Clin Pharm Ther. 2001 Dec;
Association
d ’antibiotique
Oui surtout
si
- Staphylocoque ou Pseudomonas
- inoculum fort
- utilisation de - rifampicine
- quinolones
- fosfomycine ou ac. fucidique
Evitons les croyances
• Un peu d’antibiotique ne fera pas de mal
• la gravité de l ’infection augmente la durée de
l ’antibiothérapie
• il faut toujours traiter en IV 6 semaines
• les constatations opératoires sont sans importances
• Antibiotiques de choix : rifampicine- quinolones
• QItissulaire+++ (>8)
• perfusion continue +++ (β-lactamines, vancomycine)
• fortes doses
• surveillance des effets indésirables +++
QUESTIONS TECHNIQUES
- Techniques chirurgicales
- ciment-spacer avec/sans antibiotiques
- nombre de lavage
- durée entre les 2 temps ?
-Antibiothérapie
- quelles molécules ? Quelles voies ?
- quand débuter ? arrêter ?
Antibiothérapie locale
•Ciment de polyméthylmétacrylate (PMMA)
contenant un ou des antibiotiques (gentamycine).
-libération de chaleur : nécrose osseuse
-dévascularisation : favoriserait ainsi l'infection ? ?
-mais gain de solidité
•“Spacers” même principe.
•Infuseur implantable d’ATB intra-articulaire
usage reste très controversé
durée de vie= 3 semaine puis corps étranger
pas d’étude contrôlée
DEBRIDEMENT-RETENTION
Nombre de lavage ?
-aucune étude
-> 1 jusqu’à propreté
- aide de la culture du liquide redon
(Bernard, CID 2002)
Quand
-plus on « lave » tôt ….mieux c ’est…
•Brandt CM, CID 97
33 IPOA-MSSA + débridement -lavage
si DR > 48h-début des symptômes RR d'échec =4
•Tatevin, CID 99, idem si > 7 jours
•Garvin, JBJS 95 idem si > 1 mois
2 TEMPS
Durée entre les 2T ?
-minimum 4 semaines…1an
-pas d ’étude comparative
-habituellement 6 s-3 mois
(> 3 mois difficulté anatomique)
Critères de repose
-ponction ?
Mont, JBJS 00: non
-attitude garchoise: pas de ponction
extempo pré-repose ++
Quand arrêter les antibiotiques
?
- Données de la littérature: 6 semaines à 1 an ….à vie
-Enquête SOFCOT (non randomisée): la durée = NS
-Etude prospective randomisée à venir
- PHRC
Merci
Merci
Infection de prothèse articulaire:
Hypothèses physiopathologiques actuelles
Bactéries quiescentes
(SCV)
Biofilm
Réservoirs de
germes
(ciment)
Mécanisme d’entrée de la
bactérie
Mécanisme d’entrée de la
bactérie (1)
• 1 Inoculation per-opératoire: en diminution
• mesures d’asepsie
• filtration d’air
• techniques-voies chirurgicales
• antibioprophylaxie
Mécanisme d’entrée de la
bactérie (3)
• 2 Inoculation par voie hématogène: en diminution
• greffe bactérienne sur prothèse
• climat « inflammatoire »
Mécanisme de persistance
bactérienne
Mécanisme de persistance
bactérienne (1)
• 1 surface des biomatériaux
• aspérités des surfaces
• Interaction cellulaires et tissulaires
- modification du pH
- modification ionique
- réaction inflammatoire
Mécanisme de persistance
bactérienne (2)
• 2 la bactérie
• adhésine - pouvoir pathogène (S. aureus)
• Small colony variant
• Biofilm
• Réservoir intracellulaire
La bactérie
•Adhésion
•Pouvoir pathogène
•Présence intracellulaire
•Résistances aux antibiotiques (MRSA)
2-1 Adhésines du Staphylococcus aureus
¾Famille des MSCRAMMs (microbial surface components
recognizing adhésive matrix molécules) :
•Protéine A: immunoglobulines
•Collagen binding protéin: os
•Clumping factor A et B: plaie, Clf: portage nasal
¾Adhérence aux cellules et à la matrice extracellulaire
¾Adhérence aux biomatériaux
¾Internalisation dans les cellules
Number of bacteria
Pouvoir pathogène du S. aureus
S. aureus virulence factors
A
B
1010
C
108
Nombreuses
Substances
synthétisées (> 20)
-Toxine
-PVL
-…
106
104
Time (hours)
102
0
Lag phase
1
2
3
Exponential
phase
- PG
- Adhesins
4
5
6
Post-exponential
phase
- Toxins
- Lipase
- Proteases
2-2 Persistance intracellulaire (ostéoblastes)
du S.aureus
Résistances aux antibiotiques
• Modèle in vitro d’ostéomyélite chronique
– Ostéoblastes + S. aureus
– Lavage + gentamicine (destruction S.a. extra
cellulaire)
– Ajout antibiotique (érythromycine, clindamycine,
rifampicine) à T0, T12
JL Ellington, J. of Ortho Research 2006 ; 24 : 87-93
photo
2-3 Biofilm
Infections Associated with Indwelling Medical Devices
Waldvogel, FA, Bisno AL, 3rd ed. (2000)
Business Week, Science & Technology
Licking E, (09/03/2000)
2-4 Bactéries quiescentes
Small Colony Variant
• Ì Taille (1/10)
• Croissance lente (7j)
• Ì Pigmentation
• Ì hémolyse
• Ê R aux aminoglycosides
• Gêne = femA
« small colony variant »
•5 cas/83 infections sur prothèses (2002 – 2005)
P. Sendi, CID 2006 : 43:961-7
2-5 Echappement bactérien aux ATB
tolérance phénotyique:
- modifications structurales et métaboliques de la bact.
- au contact de du corps étranger
- avec certains antibiotiques (glycopetides, AG, FQ)
Emergence de S. aureus – GISA
post utilisation de vancomycine ?
= NON
Bernard et al; ICHE 2003;24:650-4
Réservoirs de germes
(ciment)
Hypothèses physiopathologiques
de recherche
Aseptic Loosening
(macroscopic analysis)
Aseptic Loosening
(microscopic analysis)
Hip
neocapsule
Polyethylene
particles
MEB x 695
Aseptic Loosening
(microscopic analysis)
MEB x 6061
GRANULOMES
Macrophages
X 100
Granulome
Particles de Polyéthylène (bleues)
Rader et al. The Journal of Arthroplasty 14(1999) :840-8
Mécanisme immunologique du descellement
aseptique de prothèse articulaire
E. Ingham, J. Fisher / Biomaterials 26 (2005) 1271–1286
Polynuclear cell
Polynuclear neutrophils
from Aseptic Loosening
Polyethylene particle (blue)
Polynuclear cell
Staphylococcus (green-FITC)
Polyethylene particle (red-rhodamin)
Double-staining fluorescence assay to measure
polynuclear phagocytosis of Staphylococcus aureus
in presence or absence of polyethylene particles
number ingested bacterai or-and
UHMWP beats/ neurophil cell
Phagocytosis of Staphylococci in presence of ultra-high molecular
weight polyethylene (UHMWP) beats by human neutrophils
expressed as the number of ingested bacteria per neutrophil
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
S. aureus
4,0
3,0
UHMWP
beats 0.22-5μm
2,0
1,0
0,0
No PE
1 to 2 PE
2 to 4 PE
> 5 PE
In vitro Phagocytose de particule (3-5 microns)
Endocytose de particule de PE