Periprosthetic Knee Infection - Part 2: Treatment.

Several treatment modalities are proposed for periprosthetic infections, with variable success rates. However, efficacy is related to the appropriate selection of cases for each type of treatment. Debridement with implant retention is indicated in acute infections with fixed implant, and its success depends on the type of infection, comorbidities of the host, and virulence of the etiological agent. One- or two-stage revision is required in cases in which biofilm is forming, or of implant loosening. The choice between performing the review in one or two stages depends on factors such as etiological agent identification, pathogen virulence, local and systemic host factors. Rescue procedures such as arthrodesis, amputation, resection arthroplasty or even antibiotic suppression are reserved for cases in which the infection has not been eradicated. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Introduction

Before we start the treatment of infection in total knee arthroplasty, ideally, we should have the etiological agent correctly identified and a patient clinically balanced in order to tolerate the surgical interventions that are to come.

It is also desirable that we have good images of the compromised knee so that we can carry out appropriate planning of the surgical treatment to be implemented.

Since, due to biofilm formation, surgical debridement is required for its removal, the main surgical alternatives are joint debridement with implant retention (JDIR), single-stage revision, and two-stage revision. In case these procedures fail, rescue procedures may be required.

Joint Debridement and Implant Retention

Joint debridement is the treatment of infection without removal of the prosthesis, replacing only polyethylene. To optimize its result, it is essential that the infectious process is in the acute phase, when the bacterial biofilm is not yet mature. 1 In addition to time, other criteria should be considered, such as the absence of fistulas, and that the prosthesis is fixed and functional. 2 Joint debridement and implant retention is supported by the II-ICM-2018 (II International Consensus on Muscleskeletal Infection – 2018), with 80% agreement. 3

Due to the heterogeneity of the studies, JDIR success rate ranges from 16 to 100%, with an overall average of ∼ 50%. 4 Cases of poor results may be related to biofilm formation in a shorter time. 5

Iza et al. 6 found in a retrospective analysis of cases submitted to JDIR a significant difference between the success rate in patients with acute postoperative infection (93%) and acute hematogenous infection (58%). They also observed a much lower success rate in cases infected with Staphylococcus aureus (33%) compared with other bacteria (82%). 6 The low success rate in infections caused by S. Aureus has also been reported by several other studies. 7 8

Two scores were developed to predict the risk of JDIR failure.

The KLIC-Score, described for early acute infection, evaluates 5 factors, assigns points to each one, and calculates the chance of failure according to the score obtained ( Table 1 ). 8

Table 1

KLIC Score

KLIC-SCORE
Chronic renal failure (K for kidney)	2 points
Liver cirrhosis (L for liver)	1.5 point
TKA indication (I for Index)	If fracture or revision, 1.5 point
Cemented prosthesis (C for cement)	2 points
CRP value (C for CRP)	If > 11.5mg/dL, 2.5 points
JDIR Score x chance of failure
≤ 2 points	4.5%
2.5 to 3.5 points	19.4%
4 to 5 points	55%
5.5 to 6.5 points	71.4%
≥7 points	100%

Abbreviations: CRP, c-reactive protein; JDIR, joint debridement with implant retention; TKA, total knee arthroplasty.

CRIME80, described for late acute hematogenous infection, defines 7 predictors of outcome ( Table 2 ). 7 The authors found as the main predictor of success the exchange of modular components (polyethylene), so the subtraction of a point when it is performed. According to the score obtained, they attribute the chance of JDIR failure.

Table 2

CRIME 80 Score

CRIME80
Chronic obstructive pulmonary disease ( C for COPD )	2 points
CRP value >15mg/dL (C for CRP)	1 point
Rheumatoid Arthritis (R for Rheumatoid)	3 points
Indication of prosthesis ( I for Indication )	if fracture, 3 points
Male (M for Male)	1 point
Exchange of modular components (E for Exchange)	(-)1 point
Age > 80 years old	2 points
JDIR Score x chance of failure
(−) 1 point	22%
0 point	28%
1 to 2 points	40%
3 to 4 points	64%
≥ 5 points	79%

Abbreviations: CRP, c-reactive protein; JDIR, joint debridement with implant retention.

The literature is also controversial regarding the impact that a failed JDIR causes in a subsequent treatment with removal of implants.

Rajgopal et al. 9 retrospectively analyzed the results of patients submitted to a 2-stage review and found an increased failure rate, worse functional scores, and a higher rate of wound complications in patients with a previous history of JDIR.

Similarly, Lizaur-Utrilla et al. 10 also found better results in functional scores and range of motion (ROM) in patients who were not submitted to JDIR prior to review in 2 stages.

Kim et al., 11 however, in a retrospective study, found no difference in the results of patients submitted to review as the first treatment option when compared with those after JDIR failure.

Two-stage review

This method is best indicated in chronic infections, in patients with systemic involvement, 12 13 14 when bacteria identification is not available 12 13 or when it is resistant to available antibiotics (fungi, gram negatives and S aureus). 3 13 The technique has few formal contraindications; 3 12 it can be applied at any stage of infection (acute or chronic) 12 13 with high success rates, being considered the gold standard. 15 16 17 18 However, two-stage treatment is associated with longer hospitalization time, functional recovery and, consequently, higher costs, 19 20 21 as well as with higher mortality in 1 postoperative year. 19 22

The first stage consists of the removal of the prosthesis. At the surgical access, a skin spindle including the previous scar and fistula(s) should be excised. 13 23 At this stage, the implants are removed by the same access of the primary arthroplasty, preserving, as far as possible, the bone stock, followed by broad debridement with the exeresis of all inflammatory and necrotic tissues and of compromised sections of the articular capsule, with the preservation, if possible, of collateral ligaments. 13 21 23 24 Then, the wound, the joint cavity and the medullary canal are irrigated, using pulsatile washing with at least 10 to 12 liters of saline solution, and some antiseptic solution can be used optionally. 21 24

Fragments of debrided material should be sent for culture and histopathology. 25 The crop must consist of three to six samples from different areas of the knee, with cultivation time of at least 14 days. 13 24 26 The explanted components can be submitted to sonication to break the biofilm and the washing of these components may be sent to culture, which can be useful in cases of infections with negative culture. 26 In situations in which there is positivity for other tissue samples, the positivity of the sonicated fluid should only be taken into account if there are > 5 colony forming units (CFUs). 27

Histopathological tissue analysis may also be a diagnostic confirmation factor in cases with negative synovial fluid cultures and suspected aseptic loosening, with sensitivity of 75% in freezing cuts, with a threshold of 5 PMN/field. 28 Histopathology by perioperative freezing, histopathological analysis by staining and/or immunohistochemistry are very useful; however, they are examiner-dependent, as defined by the CIIM-2018. 28

After surgery, the patient is accompanied with serial dosage of inflammatory markers and evaluation of local and systemic clinical improvement. 29 30 If there is no improvement, or no reduction in inflammatory markers, a new debridement should be carried out with spacer change. 31 If there is clinical and laboratory improvement, reimplantation is carried out with a prosthesis whose degree of constriction and need for correction of bone failures will be individualized for each case. 3 21 In the review surgery, a new debridement and sample collection is performed for culture and histopathological analysis by freezing in order to evaluate the presence of subclinical persistent infection. 3 24

Some controversies regarding the 2-stage review, such as the type of spacer, the moment, and the conversion criteria, as well as the period of antibiotic therapy, 13 still need clarification.

Joint spacers are classified as static, mobile, prefabricated or handcrafted. 18 24 32 33 The static ones are better indicated in cases of extensor apparatus insufficiency, large bone defects, wound healing problems, and ligament instability. 3 32 They are associated with complications such as postoperative stiffness and bone loss. This, in particular if there is dislocation of it, more frequent in artisanal spacers and obese patients. 3 13 32 33

Articulated or mobile spacers can be modeled with antibiotic cement with prefabricated mold, 3 32 a new component, 34 35 or the removed reprocessed with flash sterilization. 36 The advantages of articulated spacers are preserving ROM, a better of quality of life, and lessening the need for extended approaches at the revision1. 8 32 37 Although, some studies hasn't shown statistical differences in ROM between static and articulated spacers in long term, and articulated spacers are associated more frequently with joint instability and breakage, specially in prefabricated spacers. 3 18 33 35

Yu et al. 38 showed in their systematic review that dynamic spacers with metallic femoral component articulated with tibial polyethylene have higher reinfection rates than spacers made entirely of cement. There is controversy in this regard in the literature. 32 35

Although most authors did not find superiority among the types of spacers regarding the cure of infection, 3.32 Romanò et al., 39 in a systematic review, observed that dynamic spacers have a higher rate of eradication.

The criteria for reimplantation are also grounds for controversy, 16 29 30 because the ability to define whether the infection is cured still requires further studies. 40

Some authors recommend the review within 6 to 8 weeks. 13 This measure decreases hospitalization costs in relation to protocols that suggest longer intervals, which can extend to up to 16 weeks, without any difference in reinfection rates. 40 Intervals > 16 weeks are associated with an increased incidence of relapses. 13 40

Several parameters for reimplantation were proposed, such as the criteria for diagnosis of periprosthetic infection of the Musculoskeletal Infection Society (MSIS). These criteria include inflammatory markers (C-reactive protein [CPR], Erythrocyte Sedimentation Rate [ESR], and D-Dimers), cytometry, biochemical markers, and aspirate culture. 41 The MSIS infection criteria have high specificity and low sensitivity for persistent infection, with a high positive predictive value (PPV) and a low negative predictive value (NPV), 30 so several persistent infections are underdiagnosed. 26 30

The leukocyte count of the joint aspirate also has a high NPV at values < 3,000 cells/uL. 16 30 The culture of joint aspirate before the review also has high specificity and low sensitivity for persistent infection, besides a great correlation with the germ of possible reinfections. 24 30 31 It should not be a routine procedure for cases with clinical and laboratory improvement. 31 The II-ICM-2018 could not define a definitive parameter for reimplantation, and even in cases of clinical and laboratory improvement, the persistence of the infection is still suspected. 30

Perioperative histopathological analysis by freezing has high specificity and PPV, but low sensitivity and NPV. 13 16 30 Meanwhile, Fu et al. 40 found high sensitivity and specificity in their series of 81 cases.

During the review procedure, local conditions should be reevaluated and at least four culture samples must be collected. 24 In the case of positivity, intravenous antibiotic therapy guided by the results should be initiated. 3

The period of antibiotic therapy is a matter of controversy. The CIIM-2018 suggests a minimum period of 4 to 6 weeks, but the parenteral and oral percentage should be individualized by the microorganism detected in the culture, as well as by the response to treatment. 42 The CIIM-2018 and other studies show that oral antibiotic therapy extended for at least 3 months after review decreases the rate of reinfection. 42 It is worth remembering that these strategies should be decided together with the infectologist and the general practitioner, emphasizing the multidisciplinary character that should guide the treatment of periprosthetic infections.

Studies also try to demonstrate risk factors for treatment failure. Fu et al. 40 found that perioperative biopsy by positive freezing, atypical germs, and presence of fistula had a high rate of reinfection. Surprisingly, infections with negative culture have reinfection rates similar to those of positive culture, and they are not considered a risk factor for failure. 43

Single-stage review

Single-stage review is indicated when the etiological agent is known, sensitive to available antibiotic therapy, there is no systemic involvement of the patient, and the patient is not immunocompromised. 19 21 44

It is contraindicated when there is soft tissue injury that does not allow primary closure of the surgical wound, in the presence of nonexcisable fistula with the scar of previous access, in the impossibility of rigorous debridement, in the presence of severe bone defect, when the etiological agent is multiresistant, or in the absence of effective antibiotic therapy against the isolated germ. 44

Aiming to reduce morbidity and the cost of treatment, the single-stage review seeks to achieve the same results in terms of eradication of infection and durability of the two-stage review. 15 19 20 21 22 24 Some studies have shown that single-stage review in selected patients may have similar or even better results 21 45 46 than the two-stage review. 3

The success of this type of review increases considerably with the prior identification of the etiological agent. 22 Previous joint puncture with synovial fluid cultures for an extended period of 14 days is mandatory. 22 24 47

Some authors did not find a difference in outcome in single-stage reviews without prior identification of the etiological agent. 14 48 49 There are reports of revisions at a stage performed "inadvertently", when apparently aseptic revisions were actually septic after intraoperative cultures became positive. 19

Fungal infections by S. epidermidis and S. aureus have a worse evolution and higher incidence of failures. 3 15 21 Citak et al. 48 show that Enterococcal infection is 14 to 21 times more likely to be reinfected. Klatte et al., 47 although they indicate single-stage review as an alternative to fungal infection, showed in their results two failures in four cases. Ji et al. 50 show that single-stage revision may be an alternative in fungal infections. However, two of the seven cases presented reinfection, having been treated only with debridement and antifungals. 50

The presence of fistula is a controversial contraindication for single-stage revision. While some authors have described a high rate of reinfections in patients with fistula, 21 24 46 others did not find significant difference in reinfection compared with those of the two-stage review, since the fistula can be excised along with the surgical scar in the joint capsule. 24 44 46

The presence of bone defects is also a debatable contraindication to single-stage revision. Zahar et al. 22 define that bone defects should be filled with cement with antibiotics. In 59 patients with a mean follow-up of 10 years, the reinfection rate was of 8.47% (5/59), 7 patients presented with aseptic loosening (11.86%) and there were 25 more patients (42.37%) at high risk of release. 21

A single-stage review should follow a strict protocol to increase its success rate. 21 The procedure consists of two phases:

First, implants and all cement should be removed, along with broad and aggressive synovectomy, with radical resection of necrotic and devitalized tissues. 15 20 22 However, how aggressive the debridement should be is a controversial issue. Some authors advocate resection of collateral ligaments, which requires the implantation of constricted prosthesis in rotational hinge, 22.46 while others advocate preservation of the medial collateral ligament (MCL), which allows the use of prosthesis with varus-valgus constriction. 15 51

In this first phase, at least six fragments of different parts of the knee are sent for culture and histopathology. 15 46 The wound, the medullary canal and the joint are irrigated with 10 to 15 liters of 0.9% saline solution, preferably with pulsatile washing, and an antiseptic, iodinated or chlorhexidine-based solution associated or not with hydrogen peroxide solution of can be used. 15 20 21 22 46 After irrigation, the wound is temporarily sutured and protected with sterile iodated adhesive field. All surgical and instrumental fields used in explanting and debridement surgery are exchanged and, if possible, exchange or hygiene of the surgical environment itself should be performed. 15 20 21 22 46

In a second phase, the patient is prepared with new fields and surgical instruments. The sutures are removed, and the wound is again irrigated with 0.9% saline solution. The prosthesis is implanted using cement with integrated antibiotic, not exceeding 10% of the weight-dose, according to the antibiogram of the infectious agent. 15 21 22 46 47 Rods are used to improve the stability of the prosthesis to the bone, and this should have appropriate constriction for the case. 22 46 Bone defects should be addressed according to their size, with small flaws being filled with cement and larger flaws with wedges, blocks, or metal cones, avoiding the use of allograft. 15 46

In the 2018 consensus, the recommended period for intravenous antibiotic therapy after single-stage review is 7 to 14 days, followed by oral antibiotic therapy for a total period of 6 to 8 weeks, with a limited level of evidence and 73% agreement, 52 which is corroborated by other authors. 22 46 However, several studies show that extended parenteral antibiotic therapy protocols for 6 weeks decrease reinfection rates. 15 21 42

It is worth remembering, once again, that the antibiotic therapy strategy, as well as the many adverse reactions related to its use, should be managed in a multidisciplinary manner with the help of the infectologist and of the general practitioner.

Single-stage and two-stage review

Single-stage revisions, in selected cases, have a lower or similar reinfection rate to two-stage revisions. It presents as advantages lower costs, lower mortality rate, shorter hospitalization time and functional recovery. Thus, if there are no contraindications, this option should be considered. 19

A meta-analysis of 2016 that analyzed 10 single-stage review studies against 108 two-stage review studies, found similar reinfection rates of ∼6.4%. 53

Thakrar et al., 14 in a 2019 systematic review, showed comparable results in single- and two-stage reviews in relation to the reinfection index in patients without systemic or immunocompromised involvement. However, they pointed out that most studies are retrospective or observational and lack quality studies such as randomized clinical trials.

It is important to note that, while at the 2013 IIC the agreement rate among panelists on the indications and contraindications of the single-stage review was 78%, 54 at the 2018 IIM, with evaluation of more studies, the agreement was of 93%, with a moderate level of evidence. 44

Rescue measures

In cases of periprosthetic knee infection refractory to previous treatments, treatment options consist of:

arthrodesis

transfemoral amputation

resection arthroplasty

antibiotic suppression

Rescue measures should be indicated early for patients who have many comorbidities. 3 In cases of treatment failure in patients without many comorbidities, it can be treated with another two-stage review attempt. McPherson type C hosts have better results with arthrodesis or amputation. 3

The functional result of arthrodesis has been shown to be superior to that of amputation. Few amputee patients can adapt to the prosthesis and walk again. 3 55 On the other hand, most patients submitted to arthrodesis have preserved walking capacity. 3 In the study by Mozella et al., 56 44% of the patients submitted to amputation were able to be protetized, only 27.78% were community ambulators and 56% became wheelchair users.

Patients classified as host type C and with soft tissue involvement requiring coverage procedures have a high rate of recurrence of infection requiring arthrodesis, amputation or antibiotic suppression. 57 58

Resection arthroplasty has the theoretical advantages of limb preservation, of no need for implants or synthesis material, possibility of knee flexion and theoretical gait capacity with immobilizer and compensation of dysmetry. 59

Antibiotic suppression is indicated as a rescue measure in patients who are unable to undergo new surgical procedures. 55 Antibiotic toxicity, oral availability and infection suppression capacity should be considered in order to indicate this type of treatment. 55

Introdução

Antes de iniciarmos o tratamento de infecção em artroplastia total do joelho, o ideal é que tenhamos o agente etiológico identificado corretamente e o paciente clinicamente equilibrado de modo a tolerar as intervenções cirúrgicas que estão por vir.

É igualmente desejável que tenhamos boas imagens do joelho comprometido de modo que possamos realizar o planejamento apropriado do tratamento cirúrgico a ser implementado.

Como, devido à formação de biofilme, é necessário desbridamento cirúrgico para sua remoção, as principais alternativas cirúrgicas são o desbridamento articular com retenção do implante (DARI), revisão em um estágio e revisão em dois estágios. Nas falhas das mesmas, procedimentos de salvamento podem ser necessários.

Desbridamento articular e retenção do implante

O desbridamento articular é o tratamento da infecção sem a retirada da prótese, trocando-se somente o polietileno. Para otimizar seu resultado, é fundamental que o processo infeccioso esteja na fase aguda, quando o biofilme bacteriano ainda não está maduro. 1 Além do tempo, outros critérios devem ser levados em conta, como a ausência de fístulas e que a prótese esteja fixa e funcional. 2 A realização do DARI encontra suporte no II-ICM-2018 (II International Consensus on Muscleskeletal Infection – 2018), com 80% de concordância. 3

Devido à heterogeneidade dos estudos, a taxa de sucesso do DARI varia de 16 a 100%, sendo, na média geral, ∼ 50%. 4 Os casos de maus resultados podem ter relação com a formação de biofilme em um tempo menor. 5

Iza et al. 6 encontraram, em uma análise retrospectiva de casos submetidos à DARI, uma diferença significativa entre a taxa de sucesso nos pacientes com infecção aguda pós-operatória (93%) e com infecção hematogênica aguda (58%). Também observaram taxa de sucesso muito menor nos casos infectados por Staphylococcus aureus (33%) em comparação aos outros germes (82%). 6 A baixa taxa de sucesso em infecções causadas por S. Aureus também foi relatada por diversos outros estudos. 7 8

Dois escores foram desenvolvidos para prever o risco de falha do DARI.

O KLIC-Score, descrito para infecção aguda precoce, avalia 5 fatores [da sigla em inglês: K, de kidney (rim); L, de liver (fígado); I, de index (indicação); C, de cement (cimento); C, de CRP (proteína C reativa) ] atribui pontos a cada um e calcula a chance de falha de acordo com a pontuação obtida ( Tabela 1 ). 8

Tabela 1

KLIC Score

KLIC-SCORE
Insuficiência renal crônica (K de kidney)	2 pontos
Cirrose hepática (L de liver)	1,5 ponto
Indicação da ATJ (I de index)	Se fratura ou revisão, 1,5 ponto
Prótese cimentada (C de cement)	2 pontos
Valor do PCR (C de CRP)	Se > 11, 5 mg/dL, 2,5 pontos
Pontuação x Chance de falha do DARI
≤ 2 pontos	4,5%
2,5 a 3,5 pontos	19,4%
4 a 5 pontos	55%
5,5 a 6,5 pontos	71,4%
≥ 7 pontos	100%

Abreviação: DARI, desbridamento com retenção do implante.

O CRIME80 [(da sigla em inglês: C, de CPOD (doença pulmonar obstrutiva crúnica); C, de CRP (proteína C reativa); R, de rheumatoid (reumatoide); I, de indication (indicação); M, de male (masculino); E de Exchange (troca dos componentes modulares) ] descrito para infecção hematogênica aguda tardia, define 7 fatores preditores de resultado ( Tabela 2 ). Os autores encontraram como principal fator preditor de sucesso a troca dos componentes modulares (polietileno), por isso a subtração de um ponto quando a mesma é realizada. De acordo com a pontuação obtida, atribuem a chance de falha da DARI.

Tabela 2

CRIME 80 Score

CRIME80
Doença pulmonar obstrutiva crônica ( C de COPD )	2 pontos
Valor do PCR > 15 mg/dL ( C de CPR )	1 ponto
Artrite reumatoide ( R de Rheumatoid )	3 pontos
Indicação de prótese ( I de indication )	se fratura, 3 pontos
Sexo masculino ( M de male )	1 ponto
Troca de componentes modulares ( E de exchange )	(−;)1 ponto
Idade > 80 anos	2 pontos
Pontuação x Chance de falha do DARI
(−;) 1 ponto	22%
0 ponto	28%
1 a 2 pontos	40%
3 a 4 pontos	64%
≥ 5 pontos	79%

Abreviações: DARI, desbridamento com retenção do implante; PCR, proteína c-reativa.

A literatura também é controversa quanto ao impacto que um DARI fracassado causa em um posterior tratamento com retirada dos implantes.

Rajgopal et al. 9 analisaram retrospectivamente os resultados de pacientes submetidos à revisão em dois tempos e encontraram um aumento da taxa de falha, piores escores funcionais e maior taxa de complicações da ferida nos pacientes com história de DARI prévia.

Da mesma forma, Lizaur-Utrilla et al. 10 também encontraram melhores resultados nos escores funcionais e na amplitude do arco de movimento (ADM) nos pacientes que não foram submetidos à DARI previamente à revisão em dois tempos.

Kim et al., 11 entretanto, em um estudo retrospectivo, não encontraram diferença entre resultados dos pacientes submetidos à revisão, como primeira opção de tratamento, em comparação àqueles após falha do DARI.

Revisão em dois estágios

Este método está mais bem indicado nas infecções crônicas, em pacientes com comprometimento sistêmico, 12 13 14 quando não se tem a identificação do germe 12 13 ou quando este é resistente aos antibióticos disponíveis (fungos, gram negativos e S. aureus ). 3 13 A técnica tem poucas contraindicações formais, 3 12 podendo ser aplicada em qualquer fase da infecção (aguda ou crônica), 12 13 apresentando altas taxas de sucesso, sendo considerada padrão-ouro. 15 16 17 18 Entretanto, o tratamento em dois estágios está associado a um maior tempo de hospitalização, de recuperação funcional e, consequentemente, a maiores custos, 19 20 21 assim como maior mortalidade em 1 ano de pós-operatório. 19 22

O primeiro estágio consiste na remoção da prótese. No acesso cirúrgico, deve ser excisado um fuso de pele incluindo a cicatriz prévia e a(s) fístula(s). 13 23 Nesta fase, retira-se os implantes pelo mesmo acesso da artroplastia primária, preservando-se, na medida do possível, o estoque ósseo, seguido de desbridamento amplo com a exérese de todos os tecidos inflamatórios, necróticos, e porções comprometidas da cápsula articular, com a preservação, se possível, dos ligamentos colaterais. 13 21 23 24 Em seguida, procede-se à irrigação da ferida, da cavidade articular e do canal medular, com o uso de lavagem pulsátil com, pelo menos, de 10 a 12 litros de solução fisiológica, podendo ser usada alguma solução antisséptica opcionalmente. 21 24

Fragmentos do material desbridado devem ser enviados para cultura e histopatologia. 25 A cultura deve ser feita a partir de três a seis amostras de diferentes áreas do joelho, com tempo de cultivo de pelo menos 14 dias. 13 24 26 Os componentes explantados podem ser submetidos à sonicação para quebra do biofilme e, o lavado destes, podem ser enviados para cultura, o que pode ser útil em casos de infecções com culturas negativas. 26 Em situações nas quais haja positividade para outras amostras de tecido, a positividade do fluido sonicado só deve ser levada em consideração se houver neste mais que 5 unidades formadoras de colônia (CFU, na sigla em inglês). 27

A análise histopatológica dos tecidos pode ser, também, um fator de confirmação diagnóstica em casos com culturas do líquido sinovial negativas e em afrouxamentos assépticos suspeitos, tendo sensibilidade de 75% nos cortes por congelamento, com o limiar de 5 PMN/campo. 28 A histopatologia por congelação no perioperatório, a análise histopatológica por coloração e/ou imunohistoquímica são muito úteis; entretanto, são examinador-dependente, como define o CIIM-2018. 28

Após a cirurgia, o paciente é acompanhado com dosagem seriada dos marcadores inflamatórios e avaliação de melhora clínica local e sistêmica. 29 30 Não havendo a referida melhora, ou havendo queda dos marcadores inflamatórios, deve-se proceder a um novo desbridamento com troca do espaçador. 31 Havendo melhora clínica e laboratorial, procede-se à reimplantação com prótese cujo grau de constrição e necessidade de correção das falhas ósseas será individualizada para cada caso. 3 21 Na cirurgia de revisão, é realizado novo desbridamento e coleta de amostras para cultura e análise histopatológica por congelação, a fim de avaliar a presença de infecção persistente subclínica. 3 24

Algumas controvérsias na revisão em dois estágios, como o tipo de espaçador, o momento e os critérios de conversão, assim como o período da antibioticoterapia, 13 ainda necessitam de esclarecimento.

Os espaçadores articulares são classificados em estáticos, móveis, pré-fabricados ou artesanais. 18 24 32 33 Os estáticos estão mais bem indicados em casos de insuficiência do aparelho extensor, grandes defeitos ósseos, problemas de cicatrização da ferida e instabilidade ligamentar. 3 32 Eles estão associados a complicações como rigidez pós-operatória e perda óssea, a qual, em especial, se houver luxação do mesmo, é mais frequente com o uso de espaçadores artesanais e em pacientes obesos. 3 13 32 33

Os espaçadores dinâmicos são compostos de cimento com antibiótico modelados manualmente, com molde pré-fabricado, 3 32 componente femoral novo, 34 35 ou o componente removido do paciente, reprocessado com esterilização rápida. 36 Como vantagens, eles apresentam a manutenção do ADM, melhora da qualidade de vida e redução da necessidade de acessos estendidos na ocasião do reimplante. 18 32 37 Curiosamente, alguns trabalhos não encontraram diferenças estatísticas de ADM comparando espaçadores estáticos e dinâmicos no longo prazo. 18 33 Estes estão mais associados à instabilidade e quebra do espaçador, as quais são mais frequentemente encontradas nos espaçadores pré-fabricados. 3 35

Yu et al. 38 mostraram, em sua revisão sistemática, que os espaçadores dinâmicos com componente femoral metálico articulados com polietileno tibial têm maiores índices de reinfecção do que espaçadores feitos inteiramente de cimento. Existe controvérsia a este respeito na literatura. 32 35

Apesar da maioria dos autores não encontrar superioridade entre os tipos de espaçadores no que diz respeito à cura da infecção, 3 32 Romanò et al., 39 em uma revisão sistemática, observaram que os dinâmicos apresentam maior taxa de erradicação.

Os critérios para reimplantação também são motivos de controvérsia, 16 29 30 pois a capacidade de definir se a infecção está curada ainda requer mais estudos. 40

Alguns autores preconizam a revisão em um intervalo de entre 6 e 8 semanas. 13 Tal medida diminui os custos de hospitalização em relação aos protocolos que sugerem intervalos maiores, que podem se estender a até 16 semanas, sem que haja diferença nas taxas de reinfecção. 40 Intervalos > 16 semanas estão associados ao aumento na incidência de recidivas. 13 40

Vários parâmetros para reimplantação foram propostos, como os critérios de diagnóstico de infecção periprotética da Sociedade de Infecção Musculoesquelética (MSIS, na sigla em inglês). Tais critérios incluem marcadores inflamatórios (proteína C-reativa [PCR], Velocidade de Hemo Sedimentação [VHS] e D-Dímero), citometria, marcadores bioquímicos e cultura do aspirado. 41 Os critérios de infecção do MSIS têm especificidade alta e baixa sensibilidade para infecção persistente; com isso, possuem alto valor preditivo positivo (VPP) e baixo valor preditivo negativo (VPN); 30 assim, várias infecções persistentes são subdiagnosticadas. 26 30

A contagem de leucócitos do aspirado articular tem também um alto VPN em valores < 3,000 células/uL. 16 30 A cultura de aspirado articular antes da revisão também tem alta especificidade e baixa sensibilidade para infecção persistente, além de grande correlação com o germe de possíveis reinfecções. 24 30 31 Não deve ser procedimento de rotina para os casos com melhora clínica e laboratorial. 31 O CIIM não conseguiu definir um parâmetro definitivo para reimplantação, devendo-se, mesmo nos casos de melhora clínica e laboratorial, ainda se suspeitar da persistência da infecção. 30

Análise histopatológica perioperatória por congelamento tem alta especificidade e VPP, mas baixa sensibilidade e VPN. 13 16 30 Entretanto, Fu et al. 40 encontraram alta sensibilidade e especificidade em sua série de 81 casos.

Durante o procedimento de revisão, deve-se reavaliar as condições locais e coletar, pelo menos, quatro amostras para cultura. 24 No caso de positividade, deve-se iniciar antibioticoterapia venosa guiada pelos resultados destas. 3

O período de antibioticoterapia é motivo de controvérsia. O CIIM-2018 sugere um período mínimo de 4 a 6 semanas, porém a porcentagem parenteral e oral deve ser individualizada pelo microrganismo detectado na cultura, assim como à resposta ao tratamento. 42 O CIIM-2018 e outros trabalhos mostram que antibioticoterapia oral estendida por pelo menos 3 meses após a revisão diminui a taxa de reinfecção. 42 Vale lembrar que tais estratégias devem ser decididas em conjunto com o infectologista e o clínico geral, enfatizando o caráter multidisciplinar que deve nortear o tratamento das infecções periprotéticas.

Estudos também tentam demonstrar fatores de risco para falha de tratamento. Fu et al. 40 encontraram que a biópsia perioperatória por congelação positiva, germes atípicos e presença de fístula tiveram alta taxa de reinfecção. Surpreendentemente, infecções com cultura negativa tem índices de reinfecções similares aos de cultura positiva, não sendo considerado fator de risco para falha. 43

Revisão em um estágio

A revisão em estágio único está indicada quando o agente etiológico é conhecido, sensível à antibioticoterapia disponível, não há comprometimento sistêmico do paciente e este não é imunocomprometido. 19 21 44

Tal revisão é contraindicada quando houver lesão de partes moles que não permita fechamento primário da ferida operatória, na presença de fístula não excisável com a cicatriz do acesso prévio, na impossibilidade de desbridamento rigoroso, na presença de defeito ósseo grave, quando o agente etiológico é multirresistente, ou na ausência de antibioticoterapia efetiva contra o germe isolado. 44

Visando reduzir morbidade e custo do tratamento, a revisão em estágio único procura atingir os mesmos resultados em termos de erradicação da infecção e durabilidade da revisão em dois estágios. 15 19 20 21 22 24 Alguns trabalhos vêm mostrando que a revisão em um estágio, em pacientes selecionados, pode ter resultados semelhantes 21 45 46 ou até melhores do que a revisão em dois estágios. 3

O sucesso deste tipo de revisão aumenta consideravelmente com a prévia identificação do agente etiológico. 22 A punção articular prévia com culturas do líquido sinovial por um período estendido de 14 dias é mandatória. 22 24 47

Alguns autores não encontraram diferença de desfecho nas revisões em estágio único sem a identificação prévia do agente etiológico. 14 48 49 Há relato de revisões em um estágio realizadas “inadvertidamente”, quando revisões aparentemente assépticas se mostraram, na verdade, sépticas após culturas intraoperatórias se tornarem positivas. 19

Infecções fúngicas, por Staphylococcus epidermidis e S. aureus têm pior evolução e maior incidência de falhas. 3 15 21 Citak et al. 48 mostram que infecção por Enterococos tem de 14 a 21 vezes mais chances de reinfecção. Klatte et al., 47 embora indiquem a revisão em um estágio como uma alternativa para infecção fúngica, nos seus resultados mostraram duas falhas em quatro casos. Ji et al. 50 mostram que a revisão em um estágio pode ser alternativa em infecções fúngicas. No entanto, dois dos sete casos apresentaram reinfecção, tendo sido tratados apenas com desbridamento e antifúngicos. 50

A presença de fístula é uma contraindicação controversa para a revisão em estágio único. Enquanto alguns autores descreveram alto índice de reinfecções em pacientes que tinham fístula, 21 24 46 outros não encontraram diferença significativa de reinfecção comparados aos da revisão em dois estágios, desde que a fístula possa ser excisada junto com a cicatriz cirúrgica até a cápsula articular. 24 44 46

A presença de defeitos ósseos também é uma contraindicação discutível à revisão em um estágio. Zahar et al. 22 definem que defeitos ósseos devem ser preenchidos com cimento com antibiótico. Em 59 pacientes com seguimento médio de 10 anos, o índice de reinfeção foi de 8,47% (5/59), 7 pacientes apresentaram afrouxamento asséptico (11,86%) e havia mais 25 pacientes (42,37%) com alto risco de soltura. 22

A revisão em estágio único deve seguir um protocolo estrito para aumentar o seu índice de sucesso. 21 O procedimento consiste em duas fases:

Na primeira, os implantes e todo o cimento devem ser removidos, juntamente com sinovectomia ampla e agressiva, com ressecção radical dos tecidos necróticos e desvitalizados. 15 20 22 Entretanto, o quão agressivo deve ser o desbridamento é motivo de controvérsia. Alguns autores advogam ressecção dos ligamentos colaterais, o que exige a implantação de prótese constrita em dobradiça rotatória, 22 46 enquanto outros advogam a preservação do ligamento colateral medial (LCM), o que permite a utilização de prótese com constrição em varo-valgo. 15 51

Nesta primeira fase, pelo menos seis fragmentos de diferentes partes do joelho são enviados para cultura e exame histopatológico. 15 46 A ferida, o canal medular e a articulação são irrigados com de 10 a 15 litros de solução fisiológica 0,9%, preferencialmente com lavagem pulsátil, podendo ser usada solução antisséptica, iodada ou à base de clorexidina, associada ou não a solução de água oxigenada. 15 20 21 22 46 Após a irrigação, a ferida é temporariamente suturada e protegida com campo adesivo iodado estéril. Todos os campos cirúrgicos e instrumentais utilizados na cirurgia de explantação e desbridamento são trocados e, se possível, deve haver troca ou higienização do próprio ambiente cirúrgico. 15 20 21 22 46

Em uma segunda fase, o paciente é preparado com novos campos e instrumentais cirúrgicos. As suturas são removidas e a ferida é novamente irrigada com solução fisiológica 0,9%. A prótese é implantada utilizando cimento com antibiótico integrado, não ultrapassando 10% do peso-dose, de acordo com o antibiograma do agente infeccioso. 15 21 22 46 47 Hastes são usadas para melhorar a estabilidade da prótese ao osso, e esta deve ter constrição apropriada para o caso. 22 46 Os defeitos ósseos devem ser abordados de acordo com o seu tamanho, sendo pequenas falhas preenchidas com cimento e falhas maiores com cunhas, blocos ou cones metálicos, evitando o uso de aloenxerto. 15 46

No consenso de 2018, o período recomendado para antibioticoterapia venosa após revisão em estágio único é de 7 a 14 dias, seguido de antibioticoterapia oral pelo período total de 6 a 8 semanas, com um nível de evidência limitado e 73% de concordância, 52 o que é corroborado por outros autores. 22 46 No entanto, vários trabalhos mostram que protocolos estendidos de antibioticoterapia parenteral por 6 semanas diminuem os índices de reinfecção. 15 21 42

Lembrando, uma vez mais, que a estratégia de antibioticoterapia, assim como as muitas reações adversas relacionadas com o uso da mesma, deve ser manejada de forma multidisciplinar com auxílio do infectologista e do clínico geral.

Revisão em um estágio e em dois estágios

As revisões em um estágio, nos casos selecionados, têm índice de reinfecção menor ou similar às revisões em dois estágios. Elas apresentam como vantagens menores custos, menor taxa de mortalidade, menor tempo de internação e de recuperação funcional. Desta forma, não havendo contraindicações, esta opção deve ser considerada. 19

Uma metanálise de 2016 que analisou 10 estudos de revisão em um estágio contra 108 estudos de revisão em dois estágios encontrou índices de reinfecção similares, de ∼ 6,4%. 53

Thakrar et al., 14 em revisão sistemática de 2019, mostraram resultados comparáveis nas revisões em um e em dois estágios em relação ao índice de reinfecção nos pacientes sem comprometimento sistêmico ou imunocomprometidos. Porém, salientaram que a maioria dos estudos é retrospectivo ou observacional e que faltam estudos de qualidade, como ensaios clínicos randomizados.

É importante notar que, enquanto no CIIM de 2013 o índice de concordância entre os membros do painel sobre as indicações e contraindicações da revisão em um estágio foi de 78%, 54 no CIIM de 2018, com a avaliação de mais estudos, a concordância foi de 93%, com nível de evidência moderada. 44

Medidas de salvamento

Nos casos de infecção periprotética do joelho refratária aos tratamentos prévios, as opções de tratamento consistem em:

artrodese

amputação transfemoral

artroplastia de ressecção

supressão antibiótica

As medidas de salvamento devem ser indicadas precocemente para os pacientes que tenham muitas comorbidades. 3 Nos casos de falha de tratamento em pacientes sem muitas comorbidades, a mesma pode ser tratada com mais uma tentativa de revisão em dois estágios. Os hospedeiros tipo C de McPherson têm melhores resultados com artrodese ou amputação. 3

O resultado funcional da artrodese tem se mostrado superior ao da amputação. Poucos pacientes amputados conseguem se adaptar à prótese e voltar a deambular. 3 55 Em contrapartida, a maioria dos pacientes submetidos à artrodese tem a capacidade de deambulação preservada. 3 No estudo de Mozella et al., 56 44% dos pacientes submetidos à amputação conseguiram ser protetizados, apenas 27,78% eram deambuladores comunitários e 56% se tornaram cadeirantes.

Pacientes classificados como hospedeiros tipo C e com acometimento de partes moles que requeira procedimentos de cobertura têm alto índice de recorrência de infecção necessitando de artrodese, de amputação ou de supressão antibiótica. 57 58

A artroplastia de ressecção tem as vantagens teóricas de preservação do membro, de não haver necessidade de implantes ou de material de síntese, possibilidade de flexão do joelho e capacidade teórica de marcha com imobilizador e compensação da dismetria. 59

A supressão antibiótica está indicada como medida de salvamento em pacientes que não têm condições de serem submetidos a novos procedimentos cirúrgicos. 55 A toxicidade do antibiótico, sua disponibilidade oral e a capacidade de supressão da infecção devem ser consideradas para podermos indicar este tipo de tratamento. 55