Guided and Unguided Biopsy in the Diagnostic of Periprosthetic Infections of the Knee - Evaluation of an Evidence-based Algorithm.

BACKGROUND

Periprosthetic joint infection (PPI) is one of the most common reasons for revision in total knee arthroplasty (TKA). Percutaneous synovial biopsy is considered as a well-established diagnostic tool in ambiguous cases of chronic pain after TKA. The exact number of undetected low-grade infections remains unclear.

OBJECTIVES

The aim of this prospective study was to compare the diagnostic accuracy of arthroscopically guided and unguided synovial biopsy. Additionally, the prevalence of initially undetected PPI during synovial biopsy and revision surgery was assessed.

MATERIALS AND METHODS

40 patients suffering from chronic pain after TKA and the clinical suspicion of PPI were included in the study. Synovial biopsies were collected in a standardized manner first without and then with arthroscopic visual control. Using both techniques, six samples were collected each (5 for microbiology, 1 for histology). 19 patients, initially classified aseptic, underwent revision surgery later.

RESULTS

The diagnosis of PPI was made in 10.0% of unguided biopsies (4 cases, 2× microbiologically, 2× histologically), 7.5% of arthroscopic biopsies (3 cases, 3× histologically) and 12.5% (5 cases, 3× histologically, 2× microbiologically) of all cases. Only histologic evaluation led to concordant positive findings using both techniques in two patients. The proportion of non-representative biopsies was twice as high after unguided tissue collection than after arthroscopic biopsy (30.0 vs. 15.0%). Microbiologic evaluation of arthroscopically collected biopsies did not lead to the diagnosis of PPI, which might have been essential to the selection of the appropriate antimicrobial therapy. During revision surgery the diagnosis of PPI was made in 22.2% of cases.

CONCLUSIONS

In patients suffering from chronic pain after TKA, periprosthetic low-grade infection was diagnosed in a relevant proportion of cases. Therefore, synovial biopsies for histological and microbiological evaluation should be collected whenever there's clinical suspicion of PPI. For histological evaluation, samples should be collected using arthroscopic control and ideally multiple biopsies should be taken. For microbiological evaluation, excessive joint lavage should be avoided.

HINTERGRUND

Periprothetische Gelenkinfektionen (PPI) stellen eine der gefürchtetsten Revisionsindikationen in der Kniegelenksendoprothetik dar. Die perkutane Zupfbiopsie der Synovia wird zur Diagnostik unklarer Fälle chronisch schmerzhafter Kniegelenksendoprothesen regelmäßig eingesetzt. Die genaue Zahl der als aseptisch klassifizierten Low-Grade-Infekte ist dabei unklar.

FRAGESTELLUNG

Ziel dieser prospektiven Studie war der Vergleich der diagnostischen Wertigkeit einer arthroskopisch kontrollierten und einer ungezielten Biopsieentnahme. Zudem erfolgte die Bestimmung der Prävalenz zuvor unerkannter PPI im Rahmen der synovialen Zupfbiopsie sowie des Prothesenwechsels.

PATIENTEN/METHODEN

40 Patienten mit chronisch schmerzhafter Kniegelenksendoprothese und Verdacht auf eine PPI wurden in die Studie eingeschlossen. Die Zupfbiopsie wurde standardisiert zunächst ohne und anschließend mit arthroskopisch-visueller Kontrolle durchgeführt und jeweils 6 Proben gewonnen (5× Mikrobiologie, 1× Histologie). Bei 19 anschließend als aseptisch klassifizierten Patienten erfolgte im Verlauf ein Prothesenwechsel.

ERGEBNISSE

Im Rahmen der ungezielten Zupfbiopsie wurde in 10,0% (4 Fälle, 2× mikrobiologisch, 2× histologisch), im Rahmen der arthroskopischen in 7,5% (3 Fälle, 3× histologisch) und durch mindestens eine der beiden Techniken in 12,5% die Diagnose einer PPI gestellt. Lediglich die histopathologische Untersuchung führte unter Anwendung beider Techniken zu konkordant positiven Befunden bei 2 Patienten. Der Anteil nicht repräsentativer Gewebeproben war nach ungezielten Entnahmen doppelt so hoch wie nach arthroskopischer (30,0 vs. 15,0%). Bei der mikrobiologischen Untersuchung gelang im Rahmen der arthroskopischen Entnahme kein sicherer Erregernachweis, der essenziell für die Wahl einer resistenzgerechten antibiotischen Therapie war. Im Rahmen des Prothesenwechsels wurden in 22,2% der Fälle eine PPI diagnostiziert.

SCHLUSSFOLGERUNG

Bei Patienten mit chronisch schmerzhafter Kniegelenksendoprothese zeigte sich in einem relevanten Anteil der Fälle ein periprothetischer Low-Grade-Infekt. Daher sollte bei klinischem Verdacht stets eine Zupfbiopsie zur histopathologischen und mikrobiologischen Untersuchung erfolgen. Für die histopathologische Untersuchung sollten Biopsien unter visueller Kontrolle und idealerweise mehrfach für die mikrobiologische Untersuchung unter Verzicht auf eine ausgeprägte Gelenkspülung entnommen werden.

Informations de copyright

Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York.

Déclaration de conflit d'intérêts

This study was conducted as part of a research project in the Klinikum rechts der Isar (TU Munich) with the support of the Wilhelm Sander Foundation (grant number: 2009.905.2)./Diese Studie wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes am Klinikum rechts der Isar (TU München) mit Unterstützung der Wilhelm Sander-Stiftung durchgeführt (Fördernummer: 2009.905.2).