Periprosthetic Knee Infection - Part 1: Risk Factors, Classification and Diagnosis.

Infection is one of the most feared complications in the postoperative period of knee arthroplasties. With the progressive aging of the population and the increased incidence of degenerative joint diseases, there is an exponential increase in the number of arthroplasties performed and, consequently, in the number of postoperative infections. The diagnosis of these should follow a hierarchical protocol, with well-defined criteria, which lead to diagnostic conclusion, thus guiding the most appropriate treatment. The aim of the present update article is to present the main risk factors, classifications and, mainly, to guide diagnostic investigation in an organized manner. 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

In the last 20 years, the longevity of the world population has been increasing in developed and developing countries. This fact increases the incidence and prevalence of degenerative diseases in general, including joint diseases. 1 2 Thus, it is natural and expected an increasing number of primary arthroplasties and revisions 3 performed as treatment of these diseases. 3 4 5

The socioeconomic impact on health systems is significant, particularly in the treatment of possible infections. 6 7 8

The incidence of periprosthetic knee infections in 2001 was of 2.09% and, in 2009, it was of 2.18%, with an increasing trend. 7 This complication is one of the main causes of rehospitalization, 9 accounting for between 13 and 25% of the reviews performed. 3 5 10 The estimated cost of treating periprosthetic infection is between 3 and 4 times higher than that of primary arthroplasty. 9 11 12

The objective of the present work is to review the most current information on the prevention, diagnosis and treatment of periprosthetic knee infection.

Risk Factors

Risk factors for periprosthetic infection may be modifiable or nonmodifiable ( Figure 1 ). 13

Fig. 1

Risk factors for periprosthetic infection - reproduction of the International Consensus on Musculoskeletal Infections 2018 (ICM-2018). 13

The modifiable factors most constantly found in literature and clinical practice are rheumatoid arthritis, diabetes mellitus, obesity (body mass index [BMI] > 30), corticosteroid therapy, alcoholism, smoking, and malnutrition, with hypoalbuminemia as reference. 14 15 16 17 18 19 20 21

Some other clinical and social conditions are also described as associated with a higher rate of periprosthetic infection (PPI), such as preoperative American Society of Anesthesiologists (ASA) classification > 2, low income, peripheral vascular disease and others listed in Table 1 . 14 21 22

Table 1

McPherson classification for periprosthetic infection

Factor	Degree	Description
Type	I	Acute infection (< 4 weeks postoperatively)
	II	Acute hematogenous infection (< 4 weeks of symptoms)
	III	Chronic infection (> 4 weeks of symptoms)
Host factors (comorbidities and immunity)	A	Not compromised
	B	Compromised (1–2 comorbidity factors)
	C	Very compromised (> 2 comorbidity factors) or one of the factors below:∘ Neutrophil count < 1,000∘ CD4 count < 100∘ Intravenous drug user∘ Active infection elsewhere∘ Tumor or dysplasia of the immune system
Local Factors	1	Not compromised
	2	Compromised (1–2 comorbidity factors)
	3	Very compromised (> 2 comorbidity factors)

Systemic and local factors are described in Table 2 .

Table 2

Local and systemic factors for the McPherson classification

Factor	Description
Systemic host involvement (comorbidity or immunity)	Age >80 years old
	Alcoholism
	Dermatitis or active chronic cellulitis
	Permanent catheter
	Chronic malnutrition (albumin < 3.0 g/dL)
	Chronic nicotine use (inhaled or oral)
	Diabetes mellitus (requiring drug treatment)
	Liver failure (cirrhosis)
	Use of immunosuppressive drugs (corticosteroids, methotrexate, cyclosporine)
	Malignancy (active or history)
	Pulmonary insufficiency (SaO2 < 60% in room air)
	Chronic renal failure on dialysis
	Systemic inflammatory disease (Rheumatoid Arthritis, Systemic Lupus Erythematosus)
	Systemic immune impairment by infection or immunodeficiency (AIDS, acquired immunodeficiencies)
Involvement of the affected limb (wound and limb conditions)	Active infection (> 3–4 months)
	Multiple incisions – skin bridges
	Loss of soft tissue due to previous trauma
	Subcutaneous abscess (extension > 8 cm 2 )
	Cutaneous synovial fistula
	Previous periarticular fracture or previous joint trauma (crushing)
	Previous local irradiation
	Peripheral vascular insufficiency – arterial or venous

Active skin lesions, either near the site or at a distance, have a potentially increased risk of periprosthetic articular infection, as well as surgery or previous joint infection. 16 20 23

Some studies report an increased rate of infection in total knee arthroplasty (TKA) by post-traumatic arthrosis, mainly with previous surgery and retained implants. 24 25

Bergen et al. 26 found in a comparative retrospective cohort (109 patients with implants and 109 patients without) an increase in the infection rate in patients undergoing TKA with knee implant (osteosynthesis or osteotomies). However, there was no difference when comparing the groups with previous removal of the implants ( n  = 43) with those removed during the TKA procedure ( n  = 46).

There is controversy regarding the increase rate of infection after TKA in patients undergoing previous joint infiltration. Some studies have shown an increased risk of infection when TKA is performed up to 3 months after joint infiltration. 27 28 On the other hand, other studies did not find significant differences, even in short periods after infiltration (10 weeks) 29 or in patients submitted to multiple infiltrations. 30 The II-ICM-2018 (II International Consensus on Muscleskeletal Infection – 2018) suggests waiting at least 3 months after infiltration to perform arthroplasty. 31

Regarding the nonmodifiable factors, age alone does not seem to be a predisposing factor for infection. 15 16 Regarding gender, some studies show a higher infection rate in men than in women 15 16 Afro descendants also have higher percentage of infection when compared with Caucasians. 21

Komnos et al. 32 retrospectively evaluated patients with arthroplasties in more than one joint. In this study, they concluded that periprosthetic infection of a joint may predispose to hematogenous infection in another prosthetic site. The risk situations for this complication are: female gender, rheumatoid arthritis, Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection and patients with fever at the time of diagnosis of the first infected joint.

Classification

Classifications are important to stratify and guide management in various clinical conditions, as well as to standardize communication between colleagues. 33

Segawa et al., 34 in 1999, published a retrospective study proposing a classification and its respective treatment based on the chronology of the infection and its etiology, dividing periprosthetic infections into: positive cultures in revision perioperative harvest, acute superficial infection, acute deep infection, chronic infection, and acute hematogenous infection. However, the classification does not consider the conditions of the patient, local and systemic, or the etiological agent. 33

McPherson et al. 35 36 described a classification system for hip and knee periprosthetic infection based on a retrospective analysis of cases evaluating three factors: type of infection (acute, acute or chronic hematogenous), host factors, and local factors ( Table 2 ). This classification was validated by the International Consensus on Musculoskeletal Infection with moderate evidence index and 74% of panel agreement. 37

Alt et al. 38 proposed a new classification based on the TNM classification for tumors, adapting it to periprosthetic infection, which emphasizes the pathogenicity of the etiological agent.

In the proposed classification, "T" would be tissue evaluation, "N," non-human cellular factor (etiological agent), and "M", host morbidity, according to the Charlson comorbidities classification ( Figure 2 ). 38 39 40

Fig. 2

TNM classification for PPI. 40

The idea of classifying these three factors seems the most appropriate approach; however, we did not find any studies validating this classification.

Diagnosis

The diagnosis of post knee arthroplasty infection has been a challenge. In the first weeks postoperatively, the occurrence of pain, local heat, and functional disability may be normal and not related to any type of bacterial infection.

Thus, it is essential to define reproducible and objective criteria that charaterize the presence of infection.

Following the concept that the diagnosis of infection is often a multifactorial analysis - clinical, laboratory, imaging data and synovial fluid analysis - it is very important to hierarchize the actions in order to build this same diagnosis within a logical and progressive clinical reasoning.

We consider the strategy defined by ICM-2018 the most appropriate research option. In addition to guiding the researcher to the next step towards the diagnostic's conclusion, it brings scientific knowledge of better available evidence and the experience of hundreds of orthopedists, infectologists and microbiologists around the world. The proposed algorithm was tested and validated, presenting high sensitivity (96.9%) and specificity (99.5%) rates. 37 41

Following this criterion, the diagnosis of infection is defined by the presence of one of the so-called major criteria – fistula with joint communication or two positive cultures for the same microorganism identified using culture media – or by scoring clinical, serum or scoring from analysis of the synovial fluid obtained by joint puncture ( Figure 3 ). 37

Fig. 3

Diagnostic criteria of the Musculoskeletal Infection Society (CIIM reproduction).

The occurrence of fistula is found in ∼ 13% of cases. 38 In its absence, when the patient presents with pain in the operated knee, heat and, often, decreased range of motion, it is imperative to request blood tests for evaluation of the white series, Erythrocyte Sedimentation Rate (ESR), C-reactive protein (PCR), and D-dimer. 37

ESR and PCR are inflammatory markers used as the first line in the screening of patients with suspected infection, with a sensitivity of ∼75 88% and a specificity of 70 74%, respectively. 42 The sensitivity of both combined ranges from 84 to 86%, and the specificity from 47 to 72.3%. 43 44 C-reactive protein reaches its highest value on the 3 rd postoperative day and remains above normal for ∼ ≥ 3 weeks. 45 VHS remains elevated for at least 6 weeks. 46 Noting that, in patients with inflammatory arthritis, the cutoff value of these markers may be higher due to the influence of the underlying disease, 47 just as the use of antibiotics can generate false-negatives. 48 A recent study showed greater sensitivity (89%) and specificity (93%) for D-dimer in relation to traditional ESR and PCR. 43 Another study observed a decline in basal D-dimer levels on the second postoperative day. 46 It is important to note that ∼ 2.5% of the infections do not present alterations in the aforementioned tests. 37

The next step following the investigation is arthrocentesis, sending the synovial fluid for laboratory analysis of cellularity (cytometry) and culture/antibiogram. There is no formal contraindication to joint aspiration. 37 49 In this procedure, which concludes the diagnosis in 65% of the cases, it is essential that the criteria of maximum barrier to contamination are met, performed by an experienced professional with adequatev packaging, and immediate shipment of the material to the laboratory. 37

In the acute phase, the presence in the synovial fluid of ≥ 10,000 leukocytes/μL, with at least 90% polymorphonuclear (PMN), and ≥ 3,000 leukocytes/μL in the chronic phase, with at least 70% PMN, indicate infection. 37

As for the culture of the aspirated liquid, some criteria should be followed to minimize the risk of false-negative. It is important to perform a prolonged time of culture, since most of the negative samples are infections by bacteria of time-consuming growth, interrupted before the appropriate time. 50

The collected joint fluid can also be used for 2 other tests: alpha-defensin and leukocyte esterase. 37

Alpha-defensin is an antimicrobial peptide produced by neutrophils in response to pathogens. 37 51 52 This marker can be researched in the synovial fluid by laboratory immunoassay or by the lateral flow test, which is a rapid test with a specific kit that can be performed in the operating room with results in a few minutes. The lateral flow test presents a sensitivity rate of 78.5% and a specificity rate of 93.3%, according to a systematic review conducted by the CIIM-2018 with grouped data from 486 patients. 41 Immunoassay has a sensitivity rate of 98.1% and a specificity rate of 96.4%. 54 Alpha-defensin is not influenced by recent antibiotic use, traces of blood in the sample, or comorbidities such as inflammatory diseases. The rapid test requires a small volume of synovial fluid (15 μL), which can be a great advantage in cases of absence of joint effusion. 53 54 On the other hand, in the presence of metallomy, it may present false-negative in up to 30% of cases; it can also be influenced by crystal arthropathy (gout) and should not be done in hematoma aspirate. 53

Leukocyte esterase is a test with a sensitivity of 85.7% and a specificity of 94.4% according to the systematic review conducted by the CIIM-2018 with grouped data from 2,061 patients. 41 This test is also not influenced by recent antibiotic use, but the presence of blood in the sample alters the readability of the test, and centrifugation may be necessary to neutralize erythrocyte interference. 37 56

In cases in which it is not possible to aspirate enough content for analysis (dry puncture) or whose cultures are negative, which correspond to ∼ 17% of cases, intraoperative findings of pus, histological analysis, tissue culture, and new generation sequencing may help in the diagnosis of infection. 41 It is not appropriate to perform joint washing in cases of dry puncture. 41

Even with the entire arsenal of tests and the algorithm structured and validated, in ∼ 5% of cases the diagnosis of infection cannot be confirmed. 41

Some imaging tests may help in the planning of treatment but have low specificity regarding diagnosis. 57 Signs of early release on conventional radiography lead to suspected infection. 58 Computed tomography (CT) (especially arthrotomography) and magnetic resonance imaging (MRI) with metal suppression may also show signs of loosening, bone defects and, occasionally, osteomyelitis; 57 however, due to their high cost and low specificity, these tests are not recommended as diagnostic measures. 58 59

On the other hand, other tests have been used to differentiate aseptic loosening from infection, especially in cases of dry puncture, such as the combination of scintigraphy with marked leukocytes and single photon emission computed tomography (SPECT-CT), which also has the advantage of showing the extent of infection impairment, both in bone and soft tissue, and may be of great value in the planning of surgery. 57

Introdução

Nos últimos 20 anos, a longevidade da população mundial está aumentando nos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Tal fato acarreta crescimento na incidência e prevalência das doenças degenerativas de maneira geral, incluindo as articulares. 1 2 Portanto, é natural e esperado um aumento do número das artroplastias primárias e de revisões 3 realizadas como tratamento destas referidas doenças. 3 4 5

O impacto socioeconômico nos sistemas de saúde é significativo, particularmente no tratamento de eventuais infecções. 6 7 8

A incidência das infecções periprotéticas do joelho em 2001 era de 2,09% e, em 2009, de 2,18%, com uma tendência de aumento. 7 Tal complicação é uma das principais causas de reinternação, 9 sendo responsável por entre 13 e 25% das revisões realizadas. 3 5 10 O custo estimado do tratamento da infecção periprotética é entre três e quatro vezes maior do que o da artroplastia primária. 9 11 12

O objetivo do presente trabalho é revisar o que há de mais atual na prevenção, no diagnóstico e no tratamento da infecção periprotética do joelho.

Fatores de Risco

Os fatores de risco para infecção periprotética (IPP) podem ser modificáveis ou não modificáveis ( Figura 1 ). 13

Fig. 1

Fatores de risco para infecção periprotética - reprodução do Consenso Internacional em Infecções Musculoesqueléticas de 2018 (CIIM-2018). 13

Os fatores modificáveis mais constantemente encontrados na literatura, assim como na prática clínica, são artrite reumatoide, diabetes mellitus, obesidade (índice de massa corporal [IMC] > 30), corticoterapia, alcoolismo, tabagismo e desnutrição, tendo como referência a hipoalbuminemia. 14 15 16 17 18 19 20 21

Algumas outras condições clínicas e sociais também estão descritas como associadas a uma maior taxa de IPP, como classificação pré-operatória American Society of Anesthesiologists (ASA) > 2, baixa renda, doença vascular periférica e outras listadas na Tabela 1 . 14 21 22

Tabela 1

Classificação de McPherson para infecção periprotética

Fator	Grau	Descrição
Tipo	I	Infecção aguda (< 4 semanas de pós-operatório)
	II	Infecção hematogênica aguda (< 4 semanas de sintomas)
	III	Infecção crônica (> 4 semanas de sintomas)
Fatores do hospedeiro (comorbidades e imunidade)	A	Não comprometido
	B	Comprometido (1–2 fatores de comorbidade)
	C	Muito comprometido (> 2 fatores de comorbidade) ou um dos fatores abaixo:∘ Contagem de neutrófilos < 1000∘ Contagem de CD4 < 100∘ Usuário de drogas IV∘ Infecção ativa em outro sítio∘ Tumor ou displasia do sistema imunológico
Fatores Locais	1	Não comprometido
	2	Comprometido (1–2 fatores de comorbidade)
	3	Muito comprometido (> 2 fatores de comorbidade)

Os fatores sistêmicos e locais estão descritos na Tabela 2

Tabela 2

Fatores locais e sistêmicos para a classificação de McPherson

Fator	Descrição
Comprometimento sistêmico do hospedeiro (comorbidade ou imunidade)	Idade ≥ 80anos
	Alcoolismo
	Dermatite ou celulite crônica ativa
	Cateter permanente
	Desnutrição crônica (albumina ≤ 3,0g/dL)
	Uso crônico de nicotina (inalatório ou oral)
	Diabetes mellitus (requerendo tratamento medicamentoso)
	Insuficiência hepática (cirrose)
	Uso de drogas imunossupressoras (corticóide, MTX, ciclosporina)
	Neoplasia maligna (ativa ou história)
	Insuficiência pulmonar (SaO 2  < 60% em ar ambiente)
	Insuficiência renal crônica em diálise
	Doença inflamatória sistêmica (Artrite Reumatoide, Lúpus Eritematoso Sistêmico)
	Comprometimento imunológico sistêmico por infecção ou imunodeficiência (AIDS, imunodeficiências adquiridas)
Comprometimento do membro afetado (condições da ferida e do membro)	Infecção ativa (> 3–4 meses)
	Múltiplas incisões – pontes cutâneas
	Perda de partes moles por trauma prévio
	Abcesso subcutâneo (extensão > 8 cm 2 )
	Fístula sinovial cutânea
	Fratura periarticular prévia ou trauma articular prévio (esmagamento)
	Irradiação local prévia
	Insuficiência vascular periférica – arterial ou venosa

Lesões cutâneas ativas, seja na proximidade do sítio ou à distância, têm potencial aumento de risco de infecção articular periprotética (IAP), assim como história de cirurgia ou infecção articular prévia. 16 20 23

Alguns estudos relatam aumento da taxa de infecção em artroplastia total do joelho (ATJ) por artrose pós-traumática, principalmente com cirurgia prévia e implantes retidos. 24 25

Bergen et al. 26 encontraram, numa coorte retrospectiva comparativa (109 pacientes com implantes e 109 pacientes sem), um aumento da taxa de infecção em pacientes submetidos à ATJ com implante na região do joelho (osteossínteses ou osteotomias). Entretanto, não houve diferença quando comparados os grupos com remoção prévia dos implantes ( n  = 43) com aqueles removidos durante o procedimento de ATJ ( n  = 46).

Existe controvérsia quanto ao aumento da taxa de infecção após ATJ em pacientes submetidos à infiltração articular prévia. Alguns estudos demonstraram aumento do risco de infecção quando a ATJ é realizada até 3 meses após a infiltração articular. 27 28 Por outro lado, outras pesquisas não encontraram diferenças significativas, mesmo em períodos curtos após a infiltração (10 semanas), 29 ou em pacientes submetidos a múltiplas infiltrações. 30 O II-ICM-2018 (II International Consensus on Muscleskeletal Infection – 2018) sugere aguardar, pelo menos, 3 meses após a infiltração para se realizar a artroplastia. 31

Com relação aos fatores não modificáveis, a idade, por si só, não parece ser um fator predisponente à infecção. 15 16 Quanto ao gênero, alguns estudos mostram maior taxa de infecção em homens do que em mulheres 15 16 Negros também apresentam maior percentual de infecção quando comparados aos brancos. 21

Komnos et al. 32 avaliaram retrospectivamente pacientes com artroplastias em mais de uma articulação. No referido estudo, concluíram que IPP de uma articulação pode predispor à infecção, por via hematogênica, em outro sítio protético. Situações de risco para esta complicação são: sexo feminino, artrite reumatoide, infecção por Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) e pacientes que se apresentam com febre por ocasião do diagnóstico da primeira articulação infectada.

Classificação

As classificações são importantes para estratificar e orientar a conduta nas diversas condições clínicas, assim como normatizar a comunicação entre colegas. 33

Segawa et al., 34 em 1999, publicaram um estudo retrospectivo propondo uma classificação e seus respectivo tratamentos, baseados na cronologia e na etiologia da infecção, dividindo as IPPs em: culturas positivas em colheita perioperatória de revisão, infecção superficial aguda, infecção profunda aguda, infecção crônica, e infecção hematogênica aguda. Entretanto, a classificação não leva em conta as condições do paciente, locais e sistêmicas, ou o agente etiológico. 34

McPherson et al. 35 36 descreveram um sistema de classificação de IPP para quadril e joelho baseado em uma análise retrospectiva de casos avaliando três fatores: tipo da infecção (aguda, hematogênica aguda ou crônica), fatores do hospedeiro e fatores locais ( Tabela 2 ). Esta classificação foi validada pelo Consenso Internacional de Infecção Musculoesquelética com índice de evidência moderada e 74% de concordância do painel. 37

Alt et al. 38 propõem uma nova classificação baseada na classificação TNM para tumores, adaptando-a para infecção periprotética, onde se enfatiza a patogenicidade do agente etiológico.

Na classificação proposta, “T” seria a avaliação tecidual, “N” o fator celular não-humano (agente etiológico) e “M” a morbidade do hospedeiro, de acordo com a classificação de comorbidades de Charlson ( Figura 2 ). 38 39 40

Fig. 2

Classificação TNM para IPP. 40

A ideia de fazer uma classificação que inclua estes três fatores nos parece a forma mais apropriada; entretanto, não encontramos nenhum estudo validando a referida classificação.

Diagnóstico

O diagnóstico de infecção pós-artroplastia do joelho sempre foi um desafio. Nas primeiras semanas de pós-operatório, a ocorrência de dor, calor local e de incapacidade funcional podem ser normais e não estarem relacionadas com qualquer tipo de infecção bacteriana.

Portanto, é fundamental definir critérios que caracterizem a presença de infecção, que eles sejam reprodutíveis e que possam preencher critérios, os mais objetivos possíveis, no sentido de fechar o diagnóstico.

Seguindo o conceito de que o diagnóstico de infecção, quase sempre, é de análise multifatorial – dados clínicos, laboratoriais, de imagens e análise de líquido sinovial – é muito importante hierarquizar as ações de modo a construir este mesmo diagnóstico dentro de um raciocínio clínico lógico e progressivo.

Consideramos a estratégia definida pelo II-ICM-2018 a melhor opção de investigação diagnóstica, pois, além de "empurrar" o investigador para o próximo passo até que se chegue à conclusão de infecção, ou de ausência dela, ela congrega conhecimento científico de melhor evidência disponível, com a experiência de centenas de ortopedistas, infectologistas e microbiologistas ao redor do mundo. O algoritmo proposto foi testado e validado, apresentando altas taxas de sensibilidade (96,9%) e de especificidade (99,5%). 37 41

Seguindo este critério, o diagnóstico de infecção é definido pela presença de um dos chamados critérios maiores – fístula com comunicação articular ou duas culturas positivas para o mesmo microorganismo identificada usando meios de cultura – ou através de pontuação de variantes clínicas, séricas ou advindas de análise do líquido sinovial obtido por punção articular ( Figura 3 ). 37

Fig. 3

Critérios de diagnóstico da Sociedade de infecção musculoesquelética (reprodução do CIIM).

A ocorrência de fístula encontra-se em cerca de 13% dos casos. 38 Na ausência da mesma, quando o paciente apresenta dor no joelho operado, calor e, não raro, diminuição do arco de movimento, é imperiosa a solicitação de exames de sangue para avaliação da série branca, VHS, proteína c-reativa (PCR) e D-dímero. 37

A VHS e a PCR são marcadores inflamatórios utilizados como primeira linha na triagem do paciente com suspeita de infecção, com sensibilidade em torno de 75 a 88% e especificidade de entre 70 e 74%, respectivamente. 42 A sensibilidade de ambos, combinados, varia de 84 a 86%, e a especificidade de 47 a 72,3%. 43 44 A PCR atinge seu valor mais alto no terceiro dia de pós-operatório e se mantém acima do normal por 3 semanas ou mais. 45 A VHS se mantém elevada por, pelo menos, 6 semanas. 46 Vale lembrar que, em pacientes com artrite inflamatória, o valor de corte desses marcadores pode ser mais alto pela influência da doença de base, 47 assim como o uso de antibióticos pode gerar falso-negativo. 48 Um estudo recente demonstrou maior sensibilidade (89%) e especificidade (93%) do D-dímero em relação aos tradicionais VHS e PCR. 43 Outro estudo observou declínio aos níveis basais do D-dímero já no segundo dia de pós-operatório. 46 É importante salientar que ∼ 2,5% das infecções não apresentam alterações nos exames citados. 37

O próximo passo na sequência da investigação é a artrocentese com envio do líquido sinovial para análise laboratorial de celularidade (citometria) e cultura/antibiograma. Não há contraindicação formal à aspiração articular. 37 49 Neste procedimento, que fecha o diagnóstico em 65% dos casos, é primordial que se obedeça aos critérios de barreira máxima à contaminação, realização por um profissional experiente, acondicionamento adequado e envio imediato do material ao laboratório. 37

Na fase aguda, a presença no líquido sinovial de ≥ 10.000 leucócitos/µL, com pelo menos 90% de polimorfonucleares (PMNs) e, na fase crônica, ≥ 3.000 leucócitos/µL, com pelo menos 70% de PMN, indicam infecção. 37

Quanto à cultura do líquido aspirado, alguns critérios devem ser seguidos para minimizar o risco de falso-negativo. É importante que se realize tempo prolongado de cultura, tendo em vista que boa parte das amostras negativas, na verdade, são infecções por germes de crescimento demorado, interrompido antes do tempo adequado. 50

O líquido articular coletado pode, ainda, ser utilizado para outros dois testes: alfa-defensina e estearase leucocitária. 37

A alfa-defensina é um peptídeo antimicrobiano produzido pelos neutrófilos em resposta aos patógenos. 37 51 52 Este marcador pode ser pesquisado no líquido sinovial através de imunoensaio laboratorial ou pelo teste de fluxo lateral, que é um teste rápido com kit específico e que pode ser realizado no centro cirúrgico com resultado em alguns minutos. O teste de fluxo lateral apresenta taxa de sensibilidade de 78,5% e especificidade de 93,3%, conforme revisão sistemática realizada pelo CIIM-2018 com dados agrupados de 486 pacientes. 41 O imunoensaio apresenta taxa de sensibilidade de 98,1% e de especificidade de 96,4%. 54 A alfa-defensina não é influenciada pelo uso recente de antibiótico, por traços de sangue na amostra, nem por comorbidades como doenças inflamatórias. O teste rápido necessita de pequeno volume de líquido sinovial (15µL), o que pode ser uma grande vantagem nos casos de ausência de derrame articular. 53 54 Por outro lado, na presença de metalose, pode apresentar falso-negativo em até 30% dos casos, e também pode ser influenciado por artropatia por cristais (gota) e não deve ser feito em aspirado de hematoma. 53

A estearase leucocitária é um exame com sensibilidade de 85,7% e especificidade de 94,4% segundo a revisão sistemática realizada pelo II-ICM-2018 com dados agrupados de 2.061 pacientes. 41 Este teste também não sofre influência de uso recente de antibiótico, 55 porém a presença de sangue na amostra altera a legibilidade do teste e pode ser necessária a centrifugação para neutralizar a interferência dos eritrócitos. 37 56

Nos casos em que não seja possível aspirar conteúdo suficiente para análise (punção seca) ou cujas culturas sejam negativas (17% dos casos) os achados intraoperatórios de pus, análise histológica, cultura de tecido e sequenciamento de nova geração podem auxiliar no diagnóstico de infecção. 41 Não é apropriado realizar lavado articular nos casos de punção seca. 41

Mesmo com todo o arsenal de exames e o algoritmo estruturado e validado, em 5% dos casos, não se consegue confirmar o diagnóstico de infecção. 41

Alguns exames de imagem podem auxiliar no planejamento do tratamento, mas apresentam baixa especificidade quanto ao diagnóstico. 57 Sinais de soltura precoce na radiografia convencional levam à suspeita de infecção. 58 A tomografia computadorizada (especialmente a artrotomografia) e a ressonância magnética (RM) com supressão de metal também podem mostrar sinais de soltura, defeitos ósseos e, eventualmente, osteomielite; 57 porém, pelo alto custo e baixa especificidade, não são recomendados como medidas diagnósticas. 58 59

Por outro lado, outros exames têm sido utilizados para diferenciar soltura asséptica de infecção, especialmente nos casos de punção seca, como a combinação de cintilografia com leucócitos marcados e tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT-CT), que ainda tem a vantagem de mostrar a extensão do comprometimento da infecção, tanto óssea quanto de partes moles, podendo ser de grande valia no planejamento da cirurgia. 57