Osteomyelitis

Udtrykket "osteomyelitis" blev foreslået til at betegne betændelse i knogle og knoglemarv (fra græsk "osteomyelitis" betyder betændelse i knoglemarven). I øjeblikket forstås dette udtryk som en infektiøs og inflammatorisk læsion af knoglevæv (osteitis), knoglemarv (myelitis), periosteum (periostitis) og det omgivende bløde væv. Osteomyelitis defineres også som en infektion i knoglen.

Osteomyelitis er en lokal inflammatorisk proces, der udvikler sig som reaktion på invasion og proliferation af mikrobielle legemer. Den primære årsag til hæmatogen osteomyelitis er den endogene invasion af mikrobielle legemer i knoglemarvskanalen; ved eksogen osteomyelitis forekommer mikrobiel invasion som følge af traume på knoglen eller det omgivende væv. Lokalisering af inflammation tjener som en beskyttende reaktion i kroppen, der forhindrer udviklingen af sepsis, hvilket er muligt, hvis mekanismerne til at begrænse den purulent-nekrotiske proces bliver insolvente. Dette kan skyldes mikroorganismernes høje virulens og patogenicitet, læsionens omfang, varigheden af den inflammatoriske proces og svækkelsen af makroorganismens beskyttende kræfter.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Epidemiologi

Trods de konstante fremskridt i forståelsen af patogenesen af knogle- og ledinfektioner og introduktionen af moderne diagnostiske og behandlingsmetoder, har antallet af sådanne patienter ikke vist en nedadgående tendens i løbet af de sidste 30 år.

Akut hæmatogen osteomyelitis forekommer hos 2 ud af 10.000 børn, kronisk osteomyelitis hos 2 ud af 10.000 personer, og knoglerne i underekstremiteterne er påvirket i 90% af tilfældene. Tibia tegner sig for 50%, femur 30%, fibula 12%, humerus 3%, ulna 3% og radius 2% af lange knoglelæsioner. I øjeblikket observeres flere tendenser i epidemiologien af lang knogleosteomyelitis. Der er sket ændringer i strukturen af hæmatogen osteomyelitis. I de førende industrilande er der observeret et fald i forekomsten af akut hæmatogen osteomyelitis af lange knogler hos børn (2,9 nye tilfælde pr. 100.000 indbyggere pr. år) og Staphylococcus aureus som den primære årsag til sygdommen - fra 55 til 31%. I lande med udviklet infrastruktur er disse sygdomme blevet ret sjældne.

I de senere år har der været en stigning i antallet af patienter med posttraumatisk osteomyelitis. Dette skyldes primært stigningen i traumer, især som følge af trafikulykker, ændringer i mikrofloraen, der kan forårsage suppuration, og forstyrrelser i det menneskelige immunsystem. Udviklingen af knogleinfektion fremmes af diabetes mellitus, udslettende karsygdomme, tumorer, alkoholisme og rygning. Hos voksne er hovedårsagen til osteomyelitis brud på lange knogler. Udviklingen af denne patologiske tilstand afhænger af mange faktorer, primært af placeringen og omfanget af skader på knogler og blødt væv, nedsat blodforsyning og innervation, rettidighed og kvalitet af primær kirurgisk behandling, antibiotisk profylaksemetode, valg af osteosyntesemetode og plastisk sårlukning. I denne henseende varierer forekomsten af osteomyelitis meget - fra 0,5-2% ved kirurgisk behandling af lukkede frakturer og skader på overekstremiteterne til 50% og højere ved åbne frakturer i ben og lår med omfattende skader på blødt væv.

I moderne tid er rollen af purulente komplikationer, herunder osteomyelitis, efter skudsår i ekstremiteterne steget, hvis hovedårsager er sværhedsgraden af knogle- og ledskader samt behandlingsfejl foretaget i stadierne af medicinsk evakuering. Ifølge erfaringer fra væbnede konflikter efter krigen er forekomsten af skudosteomyelitis mindst 9-20%.

Forskellige typer intern metalosteosyntese er blevet udbredt i behandlingen af frakturer verden over. Uberettiget udvidelse af indikationer for kirurgiske metoder ved alvorlige frakturer med omfattende skader på blødt væv, manglende overholdelse af timing og teknik til udførelse af operationer, forkert valg af kirurgisk hjælpemiddel og metalkonstruktion fører til alvorlig purulent inflammation i knogler og led. Suppuration omkring eger og stænger samt "eger"-osteomyelitis er fortsat de mest almindelige komplikationer under osteosyntese med eksterne fiksationsanordninger. Omkring 1 million knæ- og hoftealloplastikoperationer udføres årligt på verdensplan. Derfor er osteomyelitis, der opstår efter endoproteser, ved at blive et stort problem, især i udviklede lande.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Årsager osteomyelitis

I 1880 var Louis Pasteur den første til at isolere mikrober fra pus hos en patient med osteomyelitis og kaldte dem stafylokokker. Det blev senere fastslået, at enhver pyogene mikrobe kan forårsage osteomyelitis, og det kliniske og morfologiske billede af sygdommen kan afhænge af deres artssammensætning. I øjeblikket er det forårsagende agens til akut hæmatogen osteomyelitis af lange knogler hos børn hovedsageligt monoflora (op til 95%). Dette er som regel Staphylococcus aureus, der isoleres i 50-90% af tilfældene. Denne mikroorganisme forbliver det førende forårsagende agens i alle tilfælde af osteomyelitis på grund af dens osteochondrotropisme og høje tilpasningsevne, hvilket fører til udviklingen af et stort antal forskellige antibiotikaresistente virulente stammer og i sidste ende til et fald i effektiviteten af konservativ behandling.

Hos børn under et år isoleres Streptococcus agalactiae og Escherichia coli oftest fra knogler og blod, mens Streptococcus pyogenes og Haemophilus influenzae isoleres hos børn over et år. Forekomsten af H. influenzae-isolation falder hos børn over fire år, hvilket også er forbundet med brugen af en ny vaccine mod dette patogen.

Hos patienter med akut posttraumatisk osteomyelitis, som opstår ved åbne frakturer med omfattende skader på blødt væv, dyrkes blandede aerobe-anaerobe forbindelser med en overvægt af gramnegative mikroorganismer, primært Pseudomonas aeruginosa. Mikrobiel kontaminering i læsionen er som regel 106-108 mikrobielle legemer i 1 g knoglevæv.

Ved kronisk osteomyelitis spilles den ledende ætiologiske rolle af grampositive kokker af slægten Staphylococcus, hvor Staphylococcus aureus er den dominerende, hvis udbredelseshyppighed afhænger af processens stadium og varierer fra 60 til 85%. Ved kroniske inflammatoriske processer kan stafylokokker være til stede i monokulturer eller som en del af aerobe-anaerobe forbindelser. Stafylokokker erstattes af gramnegative og anaerobe bakterier, som er karakteriseret ved en højere resistens over for udbredte antibakterielle lægemidler end grampositive bakterier.

Patogenese

Osteomyelitis kan forårsages af hæmatogen spredning af infektion, direkte penetration af mikroorganismer i knoglen eller fra et tilstødende, eksternt infektionsfokus. Ved posttraumatisk osteomyelitis forekommer direkte penetration af mikrobiel flora på grund af vævsskade og forstyrrelse af blodforsyningen. Udviklingen af denne form for osteomyelitis afhænger direkte af invasionen af mikroorganismer, deres mængde, type, virulens og graden af skade på blødt væv. Efter negative virkninger på kroppens beskyttende og adaptive reaktioner fra forskellige fysiske, biologiske faktorer og ledsagende sygdomme reduceres dens evne til at udvise en effektiv reaktion på at inddæmme infektionen, hvilket kan bidrage til udviklingen af sygdommens indledende fase.

Dyb, langvarig knogleinfektion opretholdes af tilstedeværelsen af devaskulariseret cortex omgivet af bakterier. Den fungerer som et fremmedlegeme, hvilket er hovedårsagen til osteomyelitis i de fleste åbne frakturer. Posttraumatisk osteomyelitis kan, udover de sædvanlige patogene mikroorganismer, også være forårsaget af ikke-patogene stafylokokker og anaerobe kokker. På skadestidspunktet trænger de ind i de devitaliserede områder af cortex og fremmer her under anaerobe forhold sekvestrering og udvikling af osteomyelitis. En sådan knogleinfektion udvikler sig ofte efter åbne frakturer.

En række systemiske og lokale faktorer påvirker immunresponset, metabolismen og den lokale blodforsyning under udviklingen af osteomyelitis. Systemiske faktorer omfatter dårlig ernæring, nedsat nyre- og leverfunktion, diabetes mellitus, kronisk hypoxi, immunsygdomme, ondartede sygdomme, alderdom og senil alderdom, immunsuppression og immundefekt, splenektomi, virusinfektion, alkoholisme og rygning. Lokale faktorer såsom kronisk lymfødem, venøs stase, vaskulære læsioner, arteritis, alvorlige arforandringer, fibrose, patologi i små kar og neuropati bidrager også til udviklingen af infektion.

Akut osteomyelitis er karakteriseret som en purulent infektion ledsaget af ødem, vaskulær stase og trombose i små kar. I sygdommens akutte periode forstyrres den intraossøse og periosteale blodforsyning på grund af lokal inflammation, og der dannes store fragmenter af dødt knoglevæv (sekvestrere). Tilstedeværelsen af inficeret, ikke-levedygtigt væv og en ineffektiv respons fra makroorganismen, samt utilstrækkelig behandling, fører til sygdommens kroniske karakter. Efterhånden som den purulente proces går over i det kroniske stadie, sker der en gradvis ændring i det mikrobielle landskab. Lavvirulensstammer af Staphylococcus epidermidis og Staphylococcus aureus begynder at spille en dominerende rolle.

Knoglevævsnekrose er et vigtigt træk ved akut posttraumatisk osteomyelitis. Død knogle resorberes langsomt af granulationsvævsenzymer. Resorption sker hurtigst og tidligst ved overgangen mellem levende og nekrotisk knoglevæv. Død svampet knogle ved lokaliseret osteomyelitis resorberes langsomt. Det døde område af den kortikale del af knoglen adskilles gradvist fra den levende knogle og danner et sekvestrum. Organiske elementer i død knoglevæv ødelægges i vid udstrækning af proteolytiske enzymer produceret af makrofager eller polymorfonukleære leukocytter. På grund af nedsat blodforsyning fremstår død knoglevæv visuelt lettere end levende knoglevæv. Små områder af ikke-levedygtig svampet knoglevæv resorberes inden for 2-3 uger; sekvestrering af den kortikale del kan tage måneder.

De morfologiske træk ved kronisk osteomyelitis er tilstedeværelsen af knoglenekrose, ny knogledannelse og udskillelse af polymorfonukleære leukocytter, hvortil et stort antal lymfocytter, histiocytter og undertiden plasmaceller tilføjes. Tilstedeværelsen af dødt knoglevæv forårsager ofte dannelse af fistler, hvorigennem pus trænger ind i det omgivende bløde væv og til sidst dukker op på hudoverfladen og danner en kronisk fistel. Tætheden og tykkelsen af det nydannede knoglevæv kan gradvist øges og danne en del af eller hele den nye diafyse under relativt gunstige forhold. De to parallelle processer udvikler sig over mange uger eller måneder, afhængigt af nekrosens omfang og infektionens grad og varighed. Endostale knoglevækster kan skjule medullærkanalen.

Efter fjernelse af sequestrum kan det resterende hulrum fyldes med nyt knoglevæv. Dette sker især ofte hos børn. Posttraumatisk, sekundær osteomyelitis udvikler sig som følge af vævsskade forårsaget af traume på den ene side og invasion og udvikling af mikroorganismer på den anden side. Manglen på tilstrækkelig stabilisering af det beskadigede knoglevæv fører til udvikling og spredning af purulent infektion, dannelse af sekundær nekrose og sequestra.

De fleste forfattere mener, at det er tilrådeligt at behandle omfattende sår hos patienter med åbne frakturer uden tidlig lukning af såroverfladen, hvilket skaber problemet med at bekæmpe akut purulent infektion. En lang periode med åben behandling af sådanne sår er fyldt med en reel trussel for osteomyelitis. Derfor bør hovedårsagerne til posttraumatisk osteomyelitis hos patienter med åbne frakturer overvejes:

• utilsigtet og utilstrækkelig kirurgisk behandling af læsionen;
• utilstrækkelig, forkert valgt fikseringsmetode;
• et langvarigt, omfattende sår;
• forkert vurdering af graden af blødt vævsskade;
• utilstrækkelig postoperativ overvågning.

Af stor betydning for forebyggelsen af osteomyelitis ved åbne frakturer er rettidig fjernelse af sårekssudat under processen med midlertidig og endelig lukning af såroverfladen. Ophobning af sårekssudat er også en af årsagerne til udviklingen af sekundær nekrose.

Analyse af årsagerne til udvikling af posttraumatisk osteomyelitis bekræfter, at faktorer, der påvirker hyppigheden af purulente komplikationer ved åbne frakturer og udvikling af osteomyelitis, omfatter immersionsmetalosteosyntese. Det er kendt, at dens anvendelse ved åbne frakturer med massiv skade på blødt væv, især i skinnebenet, øger risikoen for infektion dramatisk. Dette mønster ses især tydeligt ved skudfrakturer, hvilket har været afgørende for en række eksperters mening om behovet for at forbyde brugen af immersionsmetalosteosyntese ved denne type skade.

Selvom de legeringer, der anvendes til fremstilling af fiksatorerne, betragtes som immunologisk inerte, må vi undertiden observere tilfælde af metal-"intolerance". I alvorlige tilfælde er resultatet af en sådan reaktion et klinisk billede af akut inflammation med dannelse af fistler og sekundær infektion. Denne proces er baseret på dannelsen af haptener - stoffer, der opstår som følge af biotransformationen af metallet og bindingen af dets molekyler med proteiner, hvilket skaber forudsætningerne for sensibilisering. Udløseren for denne proces er den overfladiske ødelæggelse af implantatet som følge af oxidation med peroxidforbindelser, fagocytose eller mekanisk ødelæggelse (i tilfælde af forstyrrelse af knoglefragmenternes stabilitet eller friktion af fiksatorelementerne med hinanden). Sensibilisering over for metal kan forekomme initialt eller udvikle sig som følge af nedsænket metalosteosyntese.

En ny fase i uddybningen af viden om osteomyelitis er forbundet med studiet af dens patogenese på forskellige organisationsniveauer: submolekylære, molekylære, cellulære og organniveauer. Undersøgelsen af de vigtigste årsager til osteomyelitis, såsom Staphylococcus aureus, har gjort det muligt at identificere ekstracellulære og intracellulære mikrobielle mekanismer for aggression og invasion, hvorved bakterier forårsager og vedligeholder infektion, direkte beskadiger knoglevævsceller, forstyrrer kroppens beskyttende immunrespons og reducerer antibiotikas effektivitet. I de senere år er cytokiners rolle, en af regulatorerne af cellulær og humoral immunitet, blevet aktivt undersøgt. En ny, tidligere ukendt rolle for knogleproducerende celler - osteoblaster, der er i stand til at forårsage antigenspecifik aktivering af immunceller og inflammatoriske mediatorer som reaktion på intracellulær invasion af mikroorganismer i knoglevæv - er også blevet vist. Samtidig skal det bemærkes, at ikke alt er helt klart i patogenesen af osteomyelitis, givet den brede vifte af dens manifestationer. Mange foreslåede patogenetiske mekanismer er på det hypotetiske niveau.

Symptomer osteomyelitis

En detaljeret sygehistorie er ofte tilstrækkelig til at diagnosticere osteomyelitis. Børn med hæmatogen osteomyelitis kan præsentere med akutte tegn på infektion, herunder feber, irritabilitet, træthed, svaghed og lokale tegn på inflammation. Et atypisk forløb er dog også almindeligt. Hos børn med hæmatogen osteomyelitis kan det bløde væv omkring den berørte knogle lokalisere infektionen. Leddet er normalt ikke påvirket af infektion. Hos voksne med hæmatogen osteomyelitis findes der normalt vage tegn, herunder langvarige smerter og let feber. Høj feber, kulderystelser, hævelse og hyperæmi over den berørte knogle kan også forekomme. Ved kontaktosteomyelitis er der ofte lokaliseret knogle- og ledsmerter, hyperæmi, hævelse og ekssudation omkring skadestedet. Tegn på en alvorlig systemisk inflammatorisk reaktion, såsom feber, kulderystelser og aftensved, kan være til stede i den akutte fase af osteomyelitis, men de observeres ikke i den kroniske fase. Både hæmatogen og kontaktosteomyelitis kan udvikle sig til et kronisk stadium. Det kroniske stadie er karakteriseret ved vedvarende smerter, ekssudation og let feber. Fistelkanaler findes ofte nær infektionsstedet. Hvis fistelkanalen lukker sig, kan patienten udvikle en absces eller akut dissemineret bløddelsinfektion.

Forms

Ifølge det kliniske forløb og sygdommens varighed opdeles osteomyelitis traditionelt i akut og kronisk. Ifølge det patogenetiske princip opdeles osteomyelitis i hæmatogen og posttraumatisk, som kan udvikle sig som følge af mekanisk, kirurgisk eller skudskade på både knoglevæv og det omgivende bløde væv. Hæmatogen osteomyelitis kan manifestere sig primært som et kronisk forløb (Brodies absces, Garres skleroserende osteomyelitis, Olliers albuminøse osteomyelitis).

Den kliniske og anatomiske klassifikation af osteomyelitis i lange knogler hos voksne, som er vedtaget af University of Texas Medical Department - Czerny-Mader-klassifikationen - synes bekvem til praktisk brug. Klassifikationen er baseret på to principper: strukturen af knogleskaden og patientens tilstand. Ifølge denne klassifikation er strukturel knogleskade betinget opdelt i fire typer:

• Type I (medullær osteomyelitis) - skade på et stort område af strukturerne i knoglemarvshulrummet i en lang knogle ved hæmatogen osteomyelitis og ved suppuration efter intramedullær osteosyntese;
• Type II (overfladisk osteomyelitis) - skade på kun den kortikale del af knoglen, som normalt forekommer ved direkte infektion af knoglen eller fra en tilstødende infektionskilde i blødt væv; et septisk led klassificeres også som overfladisk osteomyelitis (osteochondritis);
• Type III (fokal osteomyelitis) - skade på den kortikale del af knoglen og strukturerne i knoglemarvskanalen. Ved denne type skade er knoglen dog stadig stabil, fordi den infektiøse proces ikke spreder sig til hele knoglens diameter;
• Type IV (diffus osteomyelitis) - skade på hele knoglens diameter med tab af stabilitet; et eksempel ville være en inficeret pseudoartrose, osteomyelitis efter en åben, komminutfraktur.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]