СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРАПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИ Российский патент 2016 года по МПК G01N33/48 

Описание патента на изобретение RU2602916C1

Изобретение относится к медицине, в частности к лабораторной диагностике парапротезной инфекции суставов путем исследования смывной жидкости с извлеченных имплантатов после ультразвуковой обработки с помощью микробиологического автоматического анализатора.

Инфекционные осложнения являются одной из основных экономических и социально-значимых проблем при эндопротезировании суставов. Данные регистра эндопротезирования показывают, что при первичной замене коленного и тазобедренного сустава риск развития парапротезных инфекций составляет более 2%, а в случае ревизионных оперативных вмешательств этот риск превышает 30%. Для пациентов парапротезная инфекция сопряжена с ухудшением качества жизни, болями, как правило, двумя дополнительными операциями с утратой костной и мягких тканей, дополнительным стационарным лечением. В результате длительного пребывания в стационаре, множественных операций, наркозов, иммобилизации пациенты сталкиваются с мультирезистентными возбудителями и имеют риск возникновения сопутствующих осложнений.

Залогом успешной диагностики и лечения парапротезной инфекции является выявление возбудителя, его точная идентификация, определение чувствительности к антибиотикам и назначение эффективной этиотропной антибактериальной терапии, а несвоевременная постановка диагноза парапротезной инфекции, из-за сложности выделения возбудителей, может привести к тяжелым последствиям для пациента: развитию септических осложнений, инвалидизации и летальным исходам.

Объективными трудностями микробиологической диагностики при инфекции протезированных суставов являются труднокультивируемые и медленнорастущие микроорганизмы, микроорганизмы на имплантатах в составе биопленок. Недостатками известных способов является сложность и длительность выявления труднокультивируемых и медленнорастущих микроорганизмов, микроорганизмов при их минимальном содержании в образце; сложность выделения микроорганизмов на фоне начатой антибактериальной терапии; значительные трудозатраты, связанные с регулярным визуальным контролем роста микроорганизмов на питательных средах для культивирования.

Задача клинических микробиологов, работающих в этой области, заключается в повышении точности диагностики парапротезной инфекции на основании результатов микробиологических исследований. Наиболее информативным при парапротезной инфекции является выделение микроорганизмов не только в синовиальной жидкости и биоптатах, но и на поверхности извлеченных имплантатов. С целью разрушения биопленок на поверхности имплантатов используется ультразвуковая обработка.

Известны способы микробиологической диагностики парапротезной инфекции, включающие микробиологическое исследование биологических материалов для выделения микроорганизмов в виде синовиальной жидкости, гомогенизированных тканевых биоптатов, забранных в операционной во время первичных и ревизионных операций при эндопротезировании путем посева синовиальной жидкости, и гомогенизированных тканевых биоптатов в высокопитательную среду для аэробных и анаэробных микроорганизмов, находящуюся во флаконах, которые помещают в микробиологический автоматический анализатор для инкубирования и автоматической детекции роста микроорганизмов, а также микробиологическое исследование смывной жидкости с извлеченных имплантов после применения ультразвуковой обработки путем посева на питательные среды на чашки и в пробирки [1, 2, 3].

Недостатком известных способов является сложность выявления труднокультивируемых и прихотливых микроорганизмов, микроорганизмов при минимальном их содержании в образце, выявления микроорганизмов на фоне начатой эмпирической антибактериальной терапии, а также значительные трудозатраты лаборантов, связанные с регулярным визуальным контролем роста микроорганизмов на питательных средах. Посев смывной жидкости с извлеченных имплантатов после применения ультразвуковой обработки в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов и инкубирование в аэробных и анаэробных условиях с помощью автоматического микробиологического анализатора в известных способах не проводилось.

Техническим результатом заявленного способа является повышение точности диагностики парапротезной инфекции за счет повышения диагностической чувствительности метода.

Технический результат достигается тем, что в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов вносят смывную жидкость с извлеченных имплантатов после применения ультразвуковой обработки, педиатрические флаконы помещают в микробиологический автоматический анализатор VersaTrek для инкубирования и автоматической манометрической детекции роста микроорганизмов.

Способ осуществляют следующим образом.

Для диагностики парапротезной инфекции и назначения пациенту эффективной антибактериальной терапии необходимо провести микробиологическое исследование для выявления микроорганизмов, их идентификации и определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам.

Для этого при ревизионном (повторном) эндопротезировании у пациента во время операции извлекают имплантат. Извлеченные имплантаты помещают в стерильные пластиковые пакеты, герметично заклеивают, доставляют в лабораторию, в зависимости от размера имплантата заливают 1% мясопептонным бульоном в количестве 50-200 мл и применяют ультразвуковую обработку (в ультразвуковой мойке в течение 5 минут с частотой 37-42 кГц), после чего шприцем забирают 2 мл полученной смывной жидкости и проводят посев в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов.

Педиатрические флаконы помещают в микробиологический автоматический анализатор Versa Trek, где проводится инкубирование в аэробных и анаэробных условиях при температуре 35°С в течение 5 суток; при отсутствии роста микроорганизмов инкубирование продлевают до 14 суток, что позволяет выявлять труднокультивируемые и медленнорастущие микроорганизмы, а также микроорганизмы при их минимальном содержании в образце.

В качестве микробиологического автоматического анализатора используют анализатор VersaTrek, принцип работы которого основан на манометрической детекции: при росте микроорганизмов происходит выделение или поглощение газообразных продуктов, приводящее к изменению давления во флаконах, что улавливается датчиками прибора, производится звуковая и световая индикация; такие флаконы обозначаются как положительные флаконы.

Содержимое положительных флаконов, после окрашивания по Граму, микроскопируют, что позволяет оценить морфологию микроорганизмов и их принадлежность по Граму. Это, в свою очередь, позволяет до идентификации микроорганизма назначить раннюю эмпирическую антибактериальную терапию. Из положительных флаконов также проводят высев на чашки с 5% кровяным агаром для получения изолированных колоний микроорганизмов, необходимых для идентификации микроорганизмов и определения их чувствительности к антибиотикам.

В заявленном способе в качестве материала для посева на питательные среды используется смывная жидкость с извлеченных имплантатов после применения ультразвуковой обработки, посев производится в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов, инкубирование проводится в аэробных и анаэробных условиях при температуре 35°С с помощью микробиологического автоматического анализатора. Применение ультразвуковой обработки смывной жидкости с извлеченных имплантатов, направленное на разрушение биопленок, стандартизованные и автоматизированные условия инкубации в микробиологическом автоматическом анализаторе способствуют более быстрому росту труднокультивируемых и медленнорастущих микроорганизмов, а также микроорганизмов при их минимальном содержании в образце, и позволяет в максимально короткие сроки выявить микроорганизмы, накопить культуру микроорганизмов на плотных питательных средах, произвести идентификацию и определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам и назначить эффективную этиотропную антибактериальную терапию.

При сравнительном анализе классического способа микробиологической диагностики, заключающегося в посеве смывной жидкости с извлеченных имплантатов после применения ультразвуковой обработки на кровяной агар и тиогликолевую среду, и заявленного способа - посев смывной жидкости с извлеченных имплантатов после применения ультразвуковой обработки в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов, инкубирования в аэробных и анаэробных условиях с помощью микробиологического автоматического анализатора, на момент подачи заявки, проведено исследование 142 образцов смывной жидкости с извлеченных имплантатов после применения ультразвуковой обработки. Чувствительность классического способа составила 91,3%, чувствительность заявленного способа - 95,6%. В отличие от классического заявленным способом микроорганизмы были выявлены дополнительно в 3,5% образцов, полученных от 4 пациентов, которым своевременно была назначена и проведена эффективная этиотропная антибактериальная терапия, что исключило осложнения, связанные с парапротезной инфекцией: септические осложнения, инвалидизацию и летальные исходы.

Заявленный способ обеспечивает повышение точности диагностики парапротезной инфекции у пациентов травматолого-ортопедического профиля за счет повышения диагностической чувствительности метода, является доступным для использования в отделениях и клиниках, в которых проводится эндопротезирование суставов.

Источники информации

1. Trampuz A et al. Sonication of removed hip and knee for diagnosis of prostheses for diagnosis of infection // N Engl J Med 2007; 357:654-663.

2. Clinical Microbiology Procedures Handbook EDITOR IN CHIEF, Third Edition and 2007 Update Lynne S. Garcia LSG & Associates, Santa Monica, California EDITOR IN CHIEF, Original and Second Editions Henry D. Isenberg с. 2135-2141

3. Материалы международной согласительной конференции по перипротезной инфекции. Председатели Джавад Парвизи, Торстен Гирке. Перевод с английского к.м.н. Божковой С.А., к.м.н. Коваленко А.Н., к.м.н. Шубнякова И.И., к.м.н. Красновой А.А. Под общей редакцией профессора P.M. Тихилова. - С. 210.

Похожие патенты RU2602916C1

название год авторы номер документа
Способ диагностики инфекции при подозрении на инфекцию в области сустава 2015
  • Григоричева Людмила Григорьевна
  • Карбышева Светлана Борисовна
  • Кимайкина Оксана Владимировна
  • Кореняк Нина Александровна
RU2627442C2
Способ диагностики перипротезной инфекции суставов 2015
  • Карбышева Светлана Борисовна
  • Григоричева Людмила Григорьевна
  • Кимайкина Оксана Владимировна
  • Золовкина Анна Геннадьевна
  • Кореняк Нина Александровна
RU2611407C2
Способ диагностики перипротезной инфекции суставов 2016
  • Григоричева Людмила Григорьевна
  • Карбышева Светлана Борисовна
RU2642659C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ИНФЕКЦИОННОЙ КОНТАМИНАЦИИ СУСТАВА У БОЛЬНЫХ С СЕПТИЧЕСКИМ АРТРИТОМ И ПЕРИПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ 2018
  • Ермаков Артем Михайлович
  • Клюшин Николай Михайлович
RU2695818C1
Способ определения хирургической тактики ревизионного эндопротезирования крупных суставов при инфекционном осложнении 2018
  • Леонова Светлана Николаевна
  • Грищук Алексей Николаевич
  • Камека Алексей Леонидович
RU2692960C1
СПОСОБ ВЫБОРА ТАКТИКИ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С ПЕРИПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ 2016
  • Ульянов Владимир Юрьевич
  • Кузьмин Эрвин Сергеевич
RU2640391C1
Способ определения вида инфекционных и асептических парапротезных/параимплантных послеоперационных осложнений после протезирования крупных суставов 2020
  • Бархатова Наталия Анатольевна
  • Киселев Антон Сергеевич
RU2766803C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО СПЕЙСЕРА ДЛЯ ЭТИОТРОПНОЙ МЕСТНОЙ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ИНФЕКЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИЯХ КОСТЕЙ И СУСТАВОВ 2020
  • Артюх Василий Алексеевич
  • Божкова Светлана Анатольевна
  • Шнейдер Ольга Вадимовна
  • Ливенцов Виталий Николаевич
  • Афанасьев Александр Витальевич
  • Кочиш Андрей Александрович
  • Торопов Сергей Сергеевич
  • Гордина Екатерина Михайловна
  • Целуйко Константин Сергеевич
  • Ваганов Глеб Вячеславович
  • Антипов Александр Павлович
RU2754075C1
СПОСОБ МЕСТНОЙ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ РЕЦИДИВА ПРИ ОДНОЭТАПНОМ РЕВИЗИОННОМ ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИИ У ПАЦИЕНТОВ С ПЕРИПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ 2021
  • Артюх Василий Алексеевич
  • Божкова Светлана Анатольевна
  • Пантелеев Александр Николаевич
  • Афанасьев Александр Витальевич
  • Кочиш Андрей Александрович
  • Торопов Сергей Сергеевич
  • Антипов Александр Павлович
RU2757263C1
Способ получения питательной среды для выделения гемокультуры при диагностике инфекции кровотока 2017
  • Каргальцева Наталья Михайловна
  • Борисова Ольга Юрьевна
  • Кочеровец Владимир Иванович
  • Алёшкин Владимир Андрианович
  • Афанасьев Станислав Степанович
  • Пастушенков Владимир Леонидович
  • Афанасьев Максим Станиславович
RU2660708C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРАПРОТЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИ

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для микробиологической диагностики парапротезной инфекции. Для этого проводят микробиологическое исследование смывной жидкости с извлеченных имплантатов, забранных в операционной во время ревизионных операций при эндопротезировании суставов, после применения ультразвуковой обработки путем посева в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов и инкубирования в аэробных и анаэробных условиях с помощью автоматического анализатора, при этом педиатрические флаконы со смывной жидкостью с извлеченных имплантатов после ультразвуковой обработки помещают в микробиологический автоматический анализатор VersaTrek для инкубирования и автоматической манометрической детекции роста микроорганизмов. Способ позволяет повысить точность диагностики парапротезной инфекции за счет повышения его диагностической чувствительности.

Формула изобретения RU 2 602 916 C1

Способ микробиологической диагностики парапротезной инфекции, включающий микробиологическое исследование смывной жидкости с извлеченных имплантатов, забранных в операционной во время ревизионных операций при эндопротезировании суставов, после применения ультразвуковой обработки путем посева в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов и инкубирования в аэробных и анаэробных условиях с помощью микробиологического автоматического анализатора, отличающийся тем, что в педиатрические флаконы с высокопитательными средами для аэробных и анаэробных микроорганизмов вносят смывную жидкость с извлеченных имплантатов после ультразвуковой обработки, педиатрические флаконы помещают в микробиологический автоматический анализатор VersaTrek для инкубирования и автоматической манометрической детекции роста микроорганизмов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2602916C1

TRAMPUZ A
et al
Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2007A1
ИНЕШИНА Е.Г
и др
"Методические указания к лабораторному практикуму по курсам ";Санитарная микробиология", "Санитарно-микробиологический контроль на производстве", КПВ "Микробиология" для студентов специальностей

RU 2 602 916 C1

Авторы

Кимайкина Оксана Владимировна

Григоричева Людмила Григорьевна

Карбышева Светлана Борисовна

Золовкина Анна Геннадьевна

Кореняк Нина Александровна

Даты

2016-11-20Публикация

2015-07-21Подача