Kazan medical journalKazan medical journalКазанский медицинский журнал0368-48142587-9359Eco-Vector5962810.17816/KMJ2022-221ReviewsОбзорыReview ArticleEpidemiological surveillance of surgical site infections in large joint replacementЭпидемиологический надзор за инфекциями области хирургического вмешательства при эндопротезировании крупных суставовhttps://orcid.org/0000-0001-7289-30375183-5140BulychevaIrina A.БулычеваИрина Алексеевна
Russian Federation

Assistant, Depart. of Epidemiology and Evidence-based Medicine; Epidemiologist, Kazan Outpatient Clinic No. 21

асс., каф. эпидемиологии и доказательной медицины; врач-эпидемиолог ГАУЗ «Городская поликлиника №21» г. Казани

Irishe4ka_94@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3004-0412KondratievaKsenija A.КондратьеваКсения Алексеевна
Russian Federation

Resident, Depart. of Hospital Pediatrics

орд., каф. госпитальной педиатрии

kseenia97@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2217-7352YakupovaGulnara R.ЯкуповаГульнара Расимовна
Russian Federation

Resident, Depart. of Preventive Medicine

орд., каф. профилактической медицины

gulnarochka_97@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4482-60505262-1969LokotkovaAlla I.ЛокотковаАлла Ильинична
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Depart. of Epidemiology and Evidence-based Medicine

канд. мед. наук., доц., каф. эпидемиологии и доказательной медицины

Allalok12@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3781-8629MamkeevEldar Kh.МамкеевЭльдар Хамзяевич
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Depart. of Epidemiology and Disinfectology

канд. мед. наук., доц., каф. эпидемиологии и дезинфектологии

mamkeevv@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2462-3005MazitovMarat R.МазитовМарат Рафаэлевич
Russian Federation

Assistant, Depart. of General Hygiene; Deputy Chief Physician for Medical Affairs

асс., каф. общей гигиены; зам. главного врача по медицинской части

marat.mazitov@tatar.ruKazan State Medical UniversityКазанский государственный медицинский университетCity Polyclinic No. 21Городская поликлиника №21Kazan State Medical Academy — Branch Campus of Russian Medical Academy of Continuous Professional EducationКазанская государственная медицинская академия — филиал Российской медицинской академии последипломного образования1204202210322212292801202102022022Copyright ©; 2022, Eco-VectorCopyright ©; 2022, Эко-Вектор2022Eco-VectorЭко-Векторhttps://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/59628

Joint replacement is a reliable and effective surgery that allows profound pain relief and restores joint function in patients. Despite the progress made and the experience gained in joint replacement, surgical site infection is one of the leading postoperative complications. It can proceed as a periprosthetic joint infection, osteomyelitis, sepsis and lead to disabled or dead outcomes. Systematization of risk factors for infectious complications plays an important role as an element of epidemiological surveillance system optimization. Age, the presence of concomitant diseases (for example, diabetes mellitus, cancer, arthritis and systemic collagenosis), carriage of antimicrobial-resistant microorganisms, infectious and inflammation both outside and in the area of surgery, and external factors (surgery duration, correct antibiotic prophylaxis and surgeon's experience) are the most significant risk factors for periprosthetic joint infection. In world practice, the National Nosocomial Infections Surveillance System surgical site infection risk index is used. This criterion does not consider all potential risk factors. It is important to analyze and rank the identified risk factors according to the impact on the development of infectious complications in organizing an epidemiological surveillance system process in a medical organization. Risk factors analysis will identify the most significant modifiable factors for the development, implementation and execution of organizational, preventive measures and epidemic control. The creation and implementation of a standardized preoperative protocol based on a risk factors assessment will allow predicting the surgery outcome and arguing the strategy and tactic of preventive measures.

Эндопротезирование — надёжная и эффективная операция, позволяющая купировать болевой синдром и восстановить функцию суставов у пациентов. Несмотря на достигнутый прогресс и накопленный опыт в области эндопротезирования суставов, одним из ведущих осложнений послеоперационного периода бывают инфекции области хирургического вмешательства. Они могут протекать как перипротезная инфекция, остеомиелит, сепсис и приводить к инвалидизации пациента или летальному исходу. Немаловажную роль играет систематизация факторов риска развития инфекционных осложнений как элемент оптимизации системы эпидемиологического надзора. Наиболее значимые факторы риска развития перипротезной инфекции — возраст, наличие сопутствующих заболеваний (например, сахарный диабет, онкологические заболевания, артриты и системные коллагенозы), носительство резистентных к антимикробным препаратам микроорганизмов, наличие инфекционно-воспалительного процесса как вне, так и в области оперативного вмешательства, а также внешние факторы (длительность оперативного вмешательства, проведение корректной антибиотикопрофилактики и опыт хирурга, выполняющего оперативное вмешательство). В мировой практике используют расчёт индекса риска инфекционных осложнений в области операции NNIS (от англ. National Nosocomial Infection Surveillance System). Данный критерий не учитывает всех потенциальных факторов риска. При организации системы эпидемиологического надзора в медицинской организации важно провести анализ и ранжирование выявленных факторов риска по степени влияния на развитие инфекционных осложнений. Это позволит выявить наиболее значимые модифицируемые факторы для разработки, внедрения и проведения организационных, профилактических и противоэпидемических мероприятий. Создание и внедрение стандартизированного предоперационного протокола, основанного на оценке факторов риска, позволит прогнозировать результат оперативного вмешательства и аргументировать стратегию и тактику профилактических мероприятий.

risk factorsjoint replacementprosthetic joint infectionsurgical site infectionфакторы рискаэндопротезированиеперипротезная инфекцияинфекция области ­хирургического вмешательстваKurtz S, Ong K, Lau E, Mowat F, Halpern M. Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to 2030. J Bone Joint Surg. 2007;89(4):780–785. DOI: 10.2106/JBJS.F.00222.Vorokov AA, Bortulev PI, Khaydarov VM, Linnik SA, Tka­chenko AN. Total hip and knee arthoplasty: on the issue of indications for surgery. Pediatric Orthopedics, Traumatology and Reconstructive Surgery. 2020;8(3):355–364. (In Russ.) DOI: 10.17816/PTORS34164.Вороков А.А., Бортулев П.И., Хайдаров В.М., Линник С.А., Ткаченко А.Н. Эндопротезирование тазобедренного и коленного суставов: показания к операции. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2020;8(3):355–364. DOI: 10.17816/PTORS34164.Anyaehie UE, Muoghalu ON, Onuminya JE. Periprosthetic joint infection: The unending journey. Niger J Orthop Trauma. 2020;19:10–18. DOI: 10.4103/njot.njot_6_20.Slobodskoy AB, Osintsev EYu, Lezhnev AG, Voronin IV, Badak IS, Dunaev AG. Risk factors for periprosthetic infection after large joint arthroplasty. NN Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2015;22(2):13–18. (In Russ.) DOI: 10.17816/vto201522213-18.Слободской А.Б., Осинцев Е.Ю., Лежнев А.Г., Воронин И.В., Бадак И.С., Дунаев А.Г Факторы риска развития перипротезной инфекции после эндопротезирования крупных суставов. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2015;22(2):13–18. DOI: 10.17816/vto201522213-18.Barrett L, Atkins B. The clinical presentation of prosthetic joint infection. J Antimicrob Chemother. 2014;69(1):i25–i27. DOI: 10.1093/jac/dku250.Wu C, Qu X, Liu F, Li H, Mao Y, Zhu Z. Risk factors for periprosthetic joint infection after total hip arthroplasty and total knee arthroplasty in Chinese patients. PLoS One. 2014;9(4):e95300. DOI: 10.1371/journal.pone.0095300.Lentino JR. Prosthetic joint infections: Bane of orthopedists, challenge for infectious disease specialists. Clin Infect Dis. 2003;36(9):1157–1161. DOI: 10.1086/374554.Prokhorenko VM, Slobodskoy AB, Mamedov AA, Dunaev AG, Voronin IV, Badak IS, Lezhnev AG. Compa­rative analysis of short and mid-term results of primary total hip replacement by serial cemented and uncemented fi­xation implants. NN Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2014;21(3):21–26. (In Russ.) DOI: 10.17816/vto20140321-26.Прохоренко В.М., Слободской А.Б., Мамедов А.А., Дунаев А.Г., Воронин И.В., Бадак И.С., Лежнев А.Г. Сравнительный анализ среднесрочных и отдалённых результатов первичного эндопротезирования тазобедренного сустава серийными эндопротезами бесцементной и цементной фиксации. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2014;21(3):21–26. DOI: 10.17816/vto20140321-26.Mühlhofer HML, Feihl S, Suren C, Banke IGJ, Pohlig F. Implant-associated joint infections. Orthopade. 2020;49(3):277–286. (In Germ.) DOI: 10.1007/s00132-020-03877-w.Mühlhofer HML, Feihl S, Suren C, Banke IJ, Pohlig F. Implantatassoziierte Gelenkinfektionen. Der Orthopäde. 2020;49(3):277–286. DOI: 10.1007/s00132-020-03877-w.Whitehouse JD, Friedman ND, Kirkland KB, Ri­chardson WJ, Sexton DJ. The impact of surgical-site infections following orthopedic surgery at a community hospital and a university hospital: adverse quality of life, excess length of stay, and extra cost. Infect Control Hosp Epidemiol. 2002;23(4):183–189. DOI: 10.1086/502033.O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya naseleniya v Rossiyskoy Federatsii v 2019 godu. Gosudarstvennyy doklad. (The state of sanitary and epidemiological well-being of the population in the Russian Federation in 2019. State report.) Moscow: Federal'naya sluzhba po nad­zoru v sfere zashchity prav potrebiteley i blagopoluchiya cheloveka; 2020. 300 p. (In Russ.)О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2019 году. Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека; 2020. 300 с.O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya naseleniya v Rossiyskoy Federatsii v 2016 godu. Gosudarstvennyy doklad. (The state of sanitary and epidemiological well-being of the population in the Russian Federation in 2016. State report.) Moscow: Federal'naya sluzhba po nad­zoru v sfere zashchity prav potrebiteley i blagopoluchiya cheloveka; 2017. 220 p. (In Russ.)О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2016 году. Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека; 2017. 220 c.Horan TC, Gaynes RP, Martone WJ, Jarvis WR, Emori TG. CDC definitions of nosocomial surgical site infections, 1992: a modification of CDC definitions of surgical wound infections. Infect Control Hosp Epidemiol. 1992;13(10):606–608. DOI: 10.1016/s0196-6553(05)80201-9.Patient Safety Component Manual 2021: U.S. National Healthcare Safety Network (NHSN). Centers for Disease Control and Prevention. https://www.cdc.gov/nhsn/pdfs/pscmanual/pcsmanual_current.pdf (access date: 28.03.2021).Cherkassky BL. The concept “risk” in epidemiology. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2006;4:5–10. (In Russ.)Черкасский Б.Л. Понятие «риск» в эпидемиологии. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2006;4:5–10.Mangram AJ, Horan TC, Pearson ML, Silver LC, Jarvis WR. Guideline for prevention of surgical site infection, 1999. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Hospital Infection Control Practices Advisory Committee. Am J Infect Control. 1999;27(2):97–132. DOI: 10.1016/S0196-6553(99)70088-X.Brusina EB, Kova­lishena OV, Tsigelnik AM. Healthcare-associated infections: Trends and prevention prospectives. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2017;16(4):73–80. (In Russ.) DOI: 10.31631/2073-3046-2017-16-4-73-80.Брусина Е.Б., Ковалишена О.В., Цигельник А.М. Инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи в хирургии: тенденции и перспективы профилактики. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017;16(4):73–80. DOI: 10.31631/2073-3046-2017-16-4-73-80.Epidemiologicheskoe nablyudenie za infektsiyami, svyazannymi s okazaniem meditsinskoy pomo­shchi. Fe­deral'nye klinicheskie rekomendatsii. (Epidemiological surveillance of healthcare associated infections. Federal clinical guidelines.) Moscow: Natsional'naya assotsiatsiya spetsialistov po kontrolyu infektsiy, svyazannykh s okazaniem meditsinskoy pomoshchi; 2014. 58 p. (In Russ.)Эпидемиологическое наблюдение за инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи. Федеральные клинические рекомендации. М.: Национальная ассоциация специалистов по контролю инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи; 2014. 58 c.Berbari EF, Hanssen AD, Duffy MC, Steckelberg JM, Ilstrup DM, Harmsen WS, Osmon DR. Risk factors for prosthetic joint infection: case-control study. Clin Infect Dis. 1998;27(5):1247–1254. DOI: 10.1086/514991.Namba RS, Inacio MCS, Paxton EW. Risk factors associated with deep surgical site infections after primary total knee arthroplasty: an analysis of 56,216 knees. J Bone Joint Surg Am. 2013;95(9):775–782. DOI: 10.2106/JBJS.L.00211.Programma SKAT (Strategija Kontrolja Antimikrobnoj Terapii) pri okazanii stacionarnoj medicinskoj pomoshhi. Rossijskie klinicheskie rekomendacii. (Antimicrobial Therapy Control Strategy for inpatient care. Russian clinical guidelines.) Moscow: Pero; 2018. 79 p. (In Russ.)Программа СКАТ (Стратегия Контроля Антимикробной Терапии) при оказании стационарной медицинской помощи. Российские клинические рекомендации. М.: Перо; 2018. 79 c.Janz V, Löchel J, Trampuz A, Schaser KD, Hofer A, Wassilew GI. Risk factors and management strategies for early and late infections following reconstruction with special tumour endoprostheses. Orthopade. 2020;49(2):142–148. DOI: 10.1007/s00132-020-03872-1.Jämsen E, Nevalainen P, Eskelinen A, Huotari K, Kalliovalkama J, Moilanen T. Obesity, diabetes, and preope­rative hyperglycemia as predictors of periprosthetic joint infection: A single-center analysis of 7181 primary hip and knee replacements for osteoarthritis. J Bone Joint Surg. 2012;94(14):e101. DOI: 10.2106/JBJS.J.01935.Abdulla I, Mahdavi S, Khong H, Gill R, Powell J, Johnston DK, Sharma R. Does body mass index affect the rate of adverse outcomes in total hip and knee arthroplasty? A retrospective review of a total joint replacement database. Can J Surg. 2020;63(2):E142–E149. DOI: 10.1503/cjs.006719.Alvi HM, Mednick RE, Krishnan V, Kwasny MJ, Beal MD, Manning DW. The effect of BMI on 30 day outcomes following total joint arthroplasty. J Arthroplasty. 2015;30:1113–1117. DOI: 10.1016/j.arth.2015.01.049.Somayaji R, Barnabe C, Martin L. Risk factors for infection following total joint arthroplasty in rheumatoid arthritis. Open Rheumatol J. 2013;7(1):119–124. DOI: 10.2174/1874312920131210005.Zubritsky VF, Koz­lov YuA. Infectious complications during large joint replacement. Vestnik Natsional'nogo mediko-khirurgicheskogo Tsentra imeni NI Pirogova. 2012;7(1):98–103. (In Russ.)Зубрицкий В.Ф., Козлов Ю.А. Инфекционные осложнения в эндопротезировании крупных суставов. Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2012;7(1):98–103.Khramov AE, Makarov MA, Byalik EI, Makarov SA, Belov BS, Pavlov VP, Rybnikov AV, Amirdzhanova VN. Periprosthetic joint infection in patients with rheumatic diseases: the problems of diagnosis, prevention, and treatment. Rheumatology ­Science and Practice. 2015;53(5):558–563. (In Russ.) DOI: 10.14412/1995-4484-2015-558-563.Храмов А.Э., Макаров М.А., Бялик Е.И., Макаров С.А., Белов Б.С., Павлов В.П., Рыбников А.В., Амирджанова В.Н. Проблемы диагностики, профилактики и лечения перипротезной инфекции у больных ревматическими заболеваниями. Научно-практическая ревматология. 2015;53(5):558–563. DOI: 10.14412/1995-4484-2015-558-563.Belov BS, Makarov SA, Byalik EI. Bacterial (septic) arthritis and prosthetic joint infection. Rheumatology Science and Practice. 2017;55(2):192–200. (In Russ.) DOI: 10.14412/1995-4484-2017-192-200.Белов Б.С., Макаров С.А., Бялик Е.И. Бактериальный (септический) артрит и инфекция протезированного сустава. Научно-практическая ревматология. 2017;55(2):192–200. DOI: 10.14412/1995-4484-2017-192-200.Antonelli B, Chen AF. Reducing the risk of infection after total joint arthroplasty: preoperative optimization. Arthroplasty. 2019;1(1):4. DOI: 10.1186/s42836-019-0003-7.Вorisova LV, Nikolaev NS, Preobrazhenskaya EV, Pchelova NN, Didichenko SN. Causes of infectious complications after hip arthroplasty and measures to reduce them. Kafedra travmatologii i ortopedii. 2018;(2):9–13. (In Russ.) DOI: 10.17238/issn2226-2016.2018.2.9-13.Борисова Л.В., Николаев Н.С., Преображенская Е.В., Пчелова Н.Н., Дидиченко С.Н. Причины возникновения инфекционных осложнений после артропластики тазобедренных суставов и мероприятия по их снижению. Кафедра травматологии и ортопедии. 2018;(2):9–13. DOI: 10.17238/issn2226-2016.2018.2.9-13.Nikolaev NS, Borisova LV, Pchelova NN, Orlova AV, Karalin AN. Practical recommendations concerning diagnostics of implant-associated infection in the course of endoprosthetics of large joints under modern conditions. Me­dical Almanac. 2016;(3):40–45. (In Russ.)Николаев Н.С., Борисова Л.В., Пчелова Н.Н., Орлова А.В., Каралин А.Н. Практические рекомендации по диагностике имплант-ассоциированной инфекции при эндопротезировании крупных суставов в современных условиях. Медицинский альманах. 2016;(3):40–45.Stewart PS, Costerton JW. Antibiotic resistance of bacteria in biofilms. Lancet. 2001;358(9276):135–138. DOI: 10.1016/s0140-6736(01)05321-1.Scheuermann-Poley C, Wagner C, Hoffmann J, Moter A, Willy C. The significance of biofilm for the treatment of infections in orthopedic surgery. Unfallchi­rurg. 2017;120:461–471. (In Germ.) DOI: 10.1007/s00113-017-0361-y.Scheuermann-Poley C, Wagner C, Hoffmann J, Moter A, Willy C. Bedeutung des Biofilms für die Infektbehandlung in der Unfallchirurgie. Der Unfallchirurg. 2017;120:461–471. DOI: 10.1007/s00113-017-0361-y.Gostishchev VK, Omel'yanovskiy VV. Ways and possibilities of prevention of infectious complications in surgery. Khirurgiya. 1997;(8):11–15. (In Russ.)Гостищев В.К., Омельяновский В.В. Пути и возможности профилактики инфекционных осложнений в хирургии. Хирургия. 1997;(8):11–15.Printsipy organizatsii periope­ratsionnoy antibiotikoprofilaktiki v uchrezhdeniyakh zdravookhraneniya. Federal'nye klinicheskie rekomendatsii. (Organization perioperative antibiotic prophylaxis principles in healthcare facilities. Federal clinical guidelines.) Moscow: Natsional'naya assotsiatsiya spetsialistov po kontrolyu infektsiy, svyazannykh s okazaniem meditsinskoy pomoshchi; 2014. 42 p. (In Russ.)Принципы организации периоперационной антибиотикопрофилактики в учреждениях здравоохранения. Федеральные клинические рекомендации. М.: Национальная ассоциация специалистов по контролю инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи; 2014. 42 c.Kurtz SM, Ong KL, Lau E, Bozic KJ, Berry D, Parvizi J. Prosthetic joint infection risk after TKA in the medicare population. Clin Orthop Relat Res. 2010;468(1):52–56. DOI: 10.1007/s11999-009-1013-5.Fujiwara T, Ebihara T, Kitade K, Setsu N, Endo M, Iida K, Matsumoto Y, Matsunobu T, Oda Y, Iwamoto Y, Nakashima Y. Risk factors of periprosthetic infection in patients with tumor prostheses following resection for musculoskeletal tumor of the lower limb. J Clin Med. 2020;9(10):3133. DOI: 10.3390/jcm9103133.Fadeev EM, Bubnova NA, Sinenchenko GI, Tkachenko AN. Possibility of infectious complications prognosing after surgical interventions for a knee arthroplasty (publications overview). Health & education millennium. 2016;18(8):34–41. (In Russ.)Фадеев Е.М., Бубнова Н.А., Синенченко Г.И., Ткаченко А.Н. Возможности прогноза местных гнойно-воспалительных осложнений при эндопротезировании коленного сустава (обзор литературы). Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2016;18(8):34–41.Wang J, Zhu C, Cheng T, Peng X, Zhang W, Qin H, Zhang X. A systematic review and meta-analysis of antibiotic impregnated bone cement use in primary total hip or knee arthroplasty. PLoS One. 2013;8(12):e82745. DOI: 10.1371/journal.pone.0082745.Borisov DB, Kirov MY. Endoprothesis replacement of hip and knee joints: epidemiological aspects and effect on quality of life. Ekologiya cheloveka. 2013;(8):52–57. (In Russ.) DOI: 10.33396/1728-0869-2013-8-52-57.Борисов Д.Б., Киров М.Ю. Эндопротезирование тазобедренного и коленного суставов: эпидемиологические аспекты и влияние на качество жизни. Экология человека. 2013;(8):52–57. DOI: 10.33396/1728-0869-2013-8-52-57.Morii T, Morioka H, Ueda T, Araki N, Hashimoto N, Kawai A, Mochizuki K, Ichimura S. Deep infection in tumor endoprosthesis around the knee: a multi-institutio­nal study by the Japanese musculoskeletal oncology group. BMC Musculoskelet Disord. 2013;14:51. DOI: 10.1186/1471-2474-14-51.