Die Autoren möchten Curetis GmbH für die Unterstützung dieser Studie danken.

Diese Studie wurde von der lokalen Ethikkommission (046/09, Rev. 3) genehmigt. Informed Consent und Datenschutzerklärung wurden alle eingeschlossenen Patienten entnommen.
1. gemeinsame Aspiration
Hinweis: Das Verfahren sollte in einem chirurgischen Theater oder eine Intervention Zimmer mit vergleichbaren aseptischen Bedingungen durchgeführt werden. Betreuung durch eine Krankenschwester oder Arzt Unterstützung ist hilfreich aber nicht zwingend.
<ol><li>Der Patient in Rückenlage auf einer Prüfung-Bett zu positionieren. Dafür, dass das Gelenk des Interesses der Kleidung ist. Dichten oder lange Körperbehaarung mit elektrischen Haarschneider zu verkürzen. Entfernen Sie keine Körperbehaarung mit einem Rasiermesser. Positionieren Sie eine Sonographie in Anteroposterior Richtung, wenn das Hüftgelenk punktiert werden soll. Soll das Knie punktiert werden, legen Sie eine Knierolle unter das Knie des Patienten so, dass die Knie in einer leicht gebeugten Position13liegt.</li>
	<li>Ein Instrumententisch mit der folgenden sterile Ausrüstung vorbereiten: sterile Tupfer, eine gefenstert sterile Abdeckung drapieren, sterile Einweg Skalpell, Spitzen chirurgischen Klinge (Typ #11) und sterile 10-mL-Spritze mit steriler Kanüle (20 Gauge, 80 mm). Alkoholische Haut Desinfektionsmittel, Blutentnahmeröhrchen und eine pädiatrische Blut Kultur Kanne separat festgelegt.</li>
	<li>Kleid in einem OP-Kittel, Haube und Maske und sterile Handschuhe anziehen.</li>
	<li>Waschen Sie die Haut des Patienten an der Einstichstelle (z. B. überlegene Recessus14 für die Knie und anterolateralen Portalbereich für die Hüfte) mit einem Haut-Desinfektionsmittel. Hinweis: Dagegen die erforderliche Belichtungszeit für das verwendete Desinfektionsmittel (in der Regel 90 s am Knie, 120 s an der Hüfte für alkoholische Desinfektionsmittel).</li>
	<li>
Decken Sie die Einstichstelle mit einem fenestrierten sterile Abdeckung drapieren. Identifizieren Sie die Einstichstelle. Hinweis: Für das Knie ist die richtige Website 2 cm über dem oberen Patella-Pole und 2 cm Lateral der lateralen Facette. Finden Sie für die Hüfte anteriore superior Beckenkamm Wirbelsäule und kaudal bis im Einklang mit der oberen After bewegen. Sicherstellen Sie, dass die Website seitlich auf die Femoral Arterie (ca. 4 cm) ist, die immer palpiert15sein.<ol>
<li>Machen Sie eine kleine Stichinzision durch die Haut (3-4 mm breit und tief) mit den Spitzen Skalpellklinge an der Einstichstelle. Gelten Sie Lokalanästhetika nicht, da sie falsche negative in der mikrobiologischen Kultur aufgrund ihrer bakteriostatische Wirkung verursachen können.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Befestigen Sie die Kanüle Luer Slip der Spritze. Stecken Sie die Kanüle durch die Stichinzision. Auf die überlegene Aussparung des Kniegelenks Ziel in einem 45°-Winkel dorsalen und medialen, in Richtung der Aussparung unterhalb der oberen Pol der Kniescheibe, und stechen Sie die Nadel bis zu einer Tiefe von ca. 5 cm. Aspirat Gelenkflüssigkeit durch Herausziehen der Spritze Kolben.
	<ol>
<li>Verwenden Sie Sonographie Anleitungen, wenn ein Hüftgelenk zu punktieren. Stechen Sie die Nadel an der Einstichstelle, mit dem Ziel eine medial in einem Winkel von 60°. Die Sonographie sicherstellen Sie, dass die Spitze der Nadel auf die Prothese Hals gerichtet ist. Schieben Sie die Kanüle beim Absaugen, bis zu einer Tiefe von ca. 8 cm (tiefer bei adipösen vor), bis Gelenkflüssigkeit erreicht wird. Halten Sie die Nadel in Position beim Absaugen, kratzen an der Oberfläche der Prothese zu vermeiden. Hinweis: Intraartikuläre Positionierung Kontakt der Kanülenspitze mit der Prothese gewährleistet. In der Regel nicht mehr als 5 mL Flüssigkeit sind angesaugte Formular ein Hüftgelenk, ein Kniegelenk erbringt mehr als 10 mL.</li>
		<li>Nach dem Entfernen der Kanüle wenden Sie eine sterile Wundauflage auf die Stichinzision an. Um Hämatombildung zu verhindern, gelten Sie eine Bandage am Bein mit leichter Kompression.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Übertragen Sie die gesammelten gemeinsamen Aspirat in die Probenbehälter. Sterile Arbeitstechniken im ganzen zu gewährleisten.
	<ol>
<li>Desinfizieren Sie für die Impfung der pädiatrischen Blut Kultur Küvette mit der angesaugten Gelenkflüssigkeit die Membran der pädiatrischen Blut Kultur Küvette mit alkoholischen Desinfektionsmitteln. Legen Sie eine neue Kanüle auf die Spritze und Spritzen Sie 1 bis 3 mL von angesaugte Gelenkflüssigkeit in den Blut-Kultur-Kolben. Durch sanfte Bewegung oder Drehung16mischen.</li>
		<li>Entfernen Sie für die Vorbereitung einer nativen gemeinsame Aspirat Probe die Kanüle aus der Spritze. Öffnen Sie eine Blut-Sammelröhrchen ohne Zusatzstoffe und Spritzen Sie 1 mL Aspirat in diesem Sammelröhrchen. Ersetzen Sie und befestigen Sie den Deckel für die PCR-Analyse. Hinweis: Schiff der Probe für die Mikrobiologie-Labor ohne Verzögerung für die PCR-Analyse. Aus der gleichen Probe können herkömmliche mikrobiologische aerobe und anaerobe Kulturen auch17eingerichtet werden.</li>
		<li>Übertragen Sie 1 bis 4 mL das gemeinsame Aufziehen in eine Blut-Sammelrohr mit EDTA für Zelle Graf und Differenzierung2. Schiff der Probe zu einem Biochemie Labor ohne Verzögerung.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(2) PCR-Diagnostik
<ol><li>Sicherstellen Sie, dass alle drei Geräte (die Lysator, der Analyzer und das Cockpit; siehe Tabelle Materialien) unternehmungslustig korrekt sind. Alle Lieferungen, die für die Durchführung des Tests (PCR-Patrone, eine master-Mix-Tube, Probenröhrchen und Probe Rohr Mütze, 0 - 200 µL Mikropipette und sterilen Pipettenspitzen) auf der Werkbank benötigt dargelegt.</li>
	<li>Tauen Sie der master-Mix-Tube vor Beginn des Verfahrens durch die Festlegung es bei Raumtemperatur auf. Alle Verbrauchsmaterialien (master-Mix Rohr, Patrone und Probe) sind bereits mit einem Barcode prelabeled.</li>
	<li>Entfernen Sie die Kappe des Probenröhrchens. Nehmen Sie 180 µL der gesammelten Probe (gemeinsame Auwäldchen, siehe Abschnitt 1; oder Beschallung Fluid, siehe Abschnitt 4) mit einer Pipette und Transfer in die Probe tube. Schließen Sie das Probenröhrchen mit der Probe Rohr Kappe mit Proteinkinase K und eine interne Kontrolle gen für die Qualitätskontrolle des gesamten Workflows.</li>
	<li>Das Cockpit öffnen die Betriebssoftware durch Berühren der "neuen Tests" Knopf in der unteren linken Ecke. Geben Sie die Patientendaten oder eine Probe-ID über den Touchscreen. Um das Objekt auszuwählen, wählen Sie zuerst "ITI-Patrone" aus der Dropdown-Liste, dann "Orthopädie" als Application-Modus, und wählen Sie schließlich "Gelenkflüssigkeit" oder "Beschallung Flüssigkeit" als Probentyp. Drücken Sie die Schaltfläche "Start".</li>
	<li>Scannen Sie den Barcode auf der Unterseite des Probenröhrchens. Legen Sie das Probenröhrchen in den Lysator. Hinweis: Die Lyse wird nun automatisch gestartet und nehmen ca. 30 min zu beenden. Countdown Timer auf dem Bildschirm Lysator wird angezeigt, wenn die Lyse abgeschlossen ist.</li>
	<li>Wählen Sie das Beispiel auf dem Cockpit-Bildschirm das Probenröhrchen aus der Lysator freischalten. Entfernen Sie das Probenröhrchen aus der Lysator und schließen Sie die Lysator obere Abdeckung. Übertragen Sie das Probenröhrchen in das Musterfeld Rohr die PCR-Patrone. Mastermix-Slot der PCR Patrone stecken Sie die aufgetauten Mastermix Röhre.</li>
	<li>Folgen Sie den Anweisungen auf dem Cockpit-Monitor, scannen die PCR Patrone mit Mastermix und Probe Tube.</li>
	<li>Legen Sie die PCR-Patrone in den angegebenen Patrone Schlitz des Analysators. Wenn fertig, löst der Analyzer die Patrone. Hinweis: Die PCR-Bedingungen sind vom Hersteller voreingestellt und können nicht vom Benutzer geändert werden. Für weitere Informationen siehe Anwenderhandbuch des Herstellers. Die PCR wird nun automatisch gestartet und ca. 4 h 10 min dauern.</li>
	<li>Entfernen und entsorgen der Patrone. Wählen Sie auf dem Cockpit-Touchscreen "aktuelle Tests" in der linken unteren Ecke, dann wähle die richtige Probe-ID um die Testergebnisse anzuzeigen. Speichern Sie die Ergebnisse auf dem Gerätespeicher und drucken Sie oder exportieren Sie (über USB-Laufwerk) zu Referenzzwecken. Hinweis: Melden Sie das Ergebnis der PCR, einschließlich Erreger Identifikation und Erkennung von Antibiotikaresistenz-Markern für den Chirurgen unverzüglich Eine Panel mit 114 Desoxyribonukleinsäure (DNA) Ziele der bakteriellen und pilzlichen Krankheitserreger gefunden in der Regel im Implantat Infektionen und Weichteilinfektionen, ist zusammen mit den am häufigsten verwendete Antibiotikaresistenz-Marker analysiert.</li>
</ol>(3) chirurgischen Eingriff: Intraoperative Musterkollektion
Hinweis: Endoprothetik Revisionschirurgie erfordert ein Experte Maß an Geschick und Know-how; einen umfassenden Überblick über die chirurgischen Verfahren finden Sie in des Chirurgen Lehrbücher18. Eine vollständige und detaillierte Beschreibung des chirurgischen Eingriffs wäre weit über den Rahmen dieses Artikels. Hier ist der Fokus auf die Details der Probenentnahme und Pre-Analytik. Unterlassen Sie in Endoprothetik Revisionschirurgie, Verwaltung von einer einzigen Schuss Antibiotika-Prophylaxe, nicht zu die Ergebnissen der mikrobiologischen Proben während der Operation gefährden. Die Einhaltung dieser Regel wird empfohlen, obwohl diese Praxis umstritten19,20ist. Verwenden Sie die bestehende chirurgische Vorgehensweise für das Gelenk möglichst. Weitere chirurgische Ansätze werden Kompromisse Weichteile und Narbenbildung zu erhöhen.
<ol><li>Gewebe zu sezieren, bis die Gelenkkapsel gut belichtet. Führen Sie die Arthrotomie mit einer Spritze parat, kann also weitere Gelenkflüssigkeit in die sterile Spritze zur weiteren Analyse dargelegten (Schritte 1.7.1-1.7.3) gesammelt werden. Hinweis: Keine antiseptischen Lavage-Flüssigkeit müssen verwendet werden, bis das Implantat entfernt und Gewebeproben entnommen wurden.</li>
	<li>Die gemeinsame Implantate zu entfernen. Sofort nach der Entfernung übertragen Sie die Implantat-Teile in einem sterilen Plastikbehälter mit einem Luft - und wasserdichten Deckel. Hinweis: Detaillierte Anleitungen zur Entfernung des Implantats finden Sie in der Lehrbuch-Literatur (Knie, z. B.: Wirtz Et Al., Kapitel 16.421; Hüfte, z. B.: Claes Et Al., Kapitel 14.5.122). Spezielle Instrumente können erforderlich sein, wie von den Anweisungen des Herstellers angegeben. Das Implantat Entnahmetechnik variiert stark zwischen verschiedenen Implantattypen und Fixierung Methoden. Eine Reihe von Meißel und Bohrer, eine gleitende Hammer und einen universellen intramedulläre Nagel Entfernung Satz sind hilfreich bei der Beseitigung der knöchernen integrierte Implantate23,24.</li>
	<li>Verwenden Sie eine sterile scharfe Kürette, Zangen und Rongeur, um Membran-Gewebe von der Knochen-Implantat-Oberfläche zu entfernen. Übertragen Sie eine repräsentative Probe des Gewebes in einem sterilen Kunststoff-Behälter mit einem Deckel anschrauben als Muster für Mikrobiologie und Histologie. Hinweis: Eine Reibahle kann verwendet werden, um den medullären Kanal alle Weichteile zu löschen. Also, nehmen Sie synovialen Gewebe und Gelenk-Kapsel Proben für die Prüfung und in sterilen Behältern aufbewahren. Mindestens vier Exemplare insgesamt müssen erfasst werden.</li>
	<li>Senden Sie alle Proben und explantierten Teile in der Mikrobiologielabor sofort. Hinweis: Antibiotika können dann gegeben werden. Die Wahl der richtigen Antibiotika muss ist wichtig und eine individuelle Entscheidung25,26. Therapeutische Konzepte müssen vorher durch eine interdisziplinäre Gruppe von Chirurgen und Mikrobiologen auf entschieden werden.</li>
	<li>Füllen Sie das Debridement der ehemaligen Implantationsstelle durch Entfernen von Gewebe, die Anzeichen von Schutt zeigt (z. B. Polyethylen Verschleiß, Metall oder Zement-Partikel) oder Infektionen und Nekrosen (eitrige, avaskuläre, Fibrin-beschichtet, häutigen oder "verschlammt" Gewebe). Entfernen Sie alle tot oder osteitic Knochen. Entfernen Sie alle Fremdkörper wie Schrauben, Drähte, Cerclages, Knochen-Zement-Schutt oder nicht resorbierbaren Fäden (siehe Claes Et Al., Kapitel 14.5.3.22).</li>
	<li>Der Operationsstelle mit einem Wunde Desinfektionsmittel der Wahl mit einer 50-mL-Spritze zu bewässern. Spülen Sie mit reichlich (mind. 3 L) der Ringer-Lösung mit einem gepulsten Lavage System. Ein Abstandhalter kann zur Stabilisierung der gemeinsamen27erforderlich sein.</li>
	<li>Schließen Sie die Wunde mit antimikrobiell beschichteten resorbierbaren Tiefe Nähte für die Kapsel oder Faszie (geflochtene Polyglactin Nähte, Triclosan-beschichtet, USP 2), und der Unterhaut (geflochtene Polyglactin Nähte, Triclosan-beschichtet, USP 0). Schließen Sie die Haut mit nicht resorbierbarem unterbrochene Nähte (Monofilic Polypropylen, USP 0 oder USP 2-0).</li>
</ol>(4) Beschallung
Hinweis: Seien Sie vorsichtig, streng aseptisch zu arbeiten. Verwenden Sie eine Klasse II Biosicherheit Bank mit laminarer Luftströmung zur Weiterverarbeitung der explantierten Material.
<ol><li>Den Kunststoff Behälter mit der explantierten Prothesen aus dem OP zu öffnen (siehe Punkt 3.2) unter eine laminare Luftströmung Arbeitstisch, und fügen Sie sterile 0,9 % Natriumchlorid-Lösung, bis der explantierten Fremdkörper ist bedeckt von mindestens 80 % (ca. 500-800 mL).</li>
	<li>Schließen Sie den Behälter für Plastik. Schütteln Sie oder rühren Sie den Kunststoffbehälter mit einem Vortex-Mixer auf hoher Intensität für 30 S. Übertragung der Kunststoffbehälter in der Beschallung Bad. Überprüfen Sie den Flüssigkeitsstand im Ultraschall-Bad. Hinweis: Die Beschallung Bad Flüssigkeitsstand muss dasselbe wie im Inneren der Kunststoffbehälter. Stellen Sie sicher, dass die Kunststoffbehälter überflutet werden kann und bei Bedarf hinzufügen oder Entfernen von Flüssigkeit aus dem Ultraschall-Bad.</li>
	<li>Beschallen Sie die Probe für 5 min mit einer Frequenz von 40 ± 2 kHz und macht Dichte 0,22 ± 0,04 W/cm2. Shake oder Wirbel der Probe gründlich für 30 s. Hinweis: Beschallung Zeiten zwischen 1-5 min sind am besten für die Auflösung von Biofilmen, ohne Einfluss auf bakterielle Lebensfähigkeit28.</li>
	<li>Im Inneren der Laminar-Flow Bank sammeln 50 mL der Flüssigkeit Beschallung und überträgt es auf eine sterile, dicht verschlossenen Röhre.</li>
	<li>Erstellen Sie eine konzentrierte Beschallung Flüssigkeit, Zentrifugieren Sie das Rohr für 10 min bei 4.200 x g. verlassen ein Restvolumen von 10 mL, entsorgen des restlichen Überstands mit einer Pipette. Das Pellet durch pipettieren und vortexen aufzuwirbeln.</li>
	<li>Geeignete Nährmedien (z. B. Blutagar, Schokolade Agar, Sabouraud-Agar, Schaedler Agar, Kanamycin-Vancomycin-Agar oder Thioglykolat Brühe) mit 0,5 mL konzentrierter Beschallung Flüssigkeit zu impfen. Die pädiatrische Blut Kultur Kolben mit 2 mL zu impfen, wie oben beschrieben (siehe Schritt 1.7.1). Übertragen Sie 1 mL konzentrierter Beschallung Flüssigkeit in ein Sammelrohr Blut ohne Zusatzstoffe für die PCR Analyse.</li>
	<li>Übertragen Sie die beimpften Kulturmedien in den Inkubator (35 ° C, 5 % CO2). Inkubation der Kulturen für 14 Tage und auf Wachstum täglich überprüfen.</li>
	<li>Verwerfen Sie nach 14 Tagen die Kulturen ohne Wachstum und Bericht als negativ. Wenn Wachstum erkannt wird, führen Sie Erreger Identifikation mittels standard Identifizierungstechniken und Empfindlichkeitsprüfungen. Melden Sie das Ergebnis der Chirurg unverzüglich. Hinweis: Hier, Identifikation von Krankheitserregern erfolgte nach Matrix-unterstützte LASER Desorbtion/Ionisierung - Zeit der Flug (MALDI-TOF) Spektroskopie. Antimikrobielle Anfälligkeitstests erfolgte mit einem parallelisierter Analysator29,30,31.</li>
</ol>

<ol>
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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Fremdkörper-Infektion ist eine aufkommende Problem in Orthopädie und Unfallchirurgie mit kostspieligen Behandlung, lange Krankenhausaufenthalte und funktionalen Mangel an den betroffenen Gelenken. Die differentielle Diagnose ist schwierig. Viele Forscher und Kliniker geben Aufmerksamkeit auf dieses Thema genauer finden wollen und zuverlässige Methoden zur diagnose von Fremdkörper verbundenen Infektionen. Bis heute sind viele verschiedene Diagnose-Tools werden ausgewertet und in den diagnostischen Weg32umgesetzt.
Das Ultraschall-Verfahren ist eine wertvolle Methode, zeigen eine bessere Empfindlichkeit als konventionelle Kulturen von Gewebe Proben6. In unserer Studie haben wir gezeigt, dass Beschallung flüssige Kulturen eine Sensitivität von 88,9 % mit einer Spezifität von 61,5 haben %. Konventionelle Kulturen aus Gewebeproben und gemeinsame Aspiraten hatte eine Sensitivität von 66,7 % mit einer Spezifität von 82,3 % und 84,6 %, beziehungsweise. Andere Forscher zeigen ähnliche Ergebnisse für diese herkömmlichen mikrobiologischen Verfahren6,33,34,35. Es wird oft kritisiert, dass Ultraschall Verfahren anfällig für Verschmutzung, deshalb besondere Sorgfalt bei der Handhabung der Proben angewendet werden muss.
Die Möglichkeit der Nachweis von DNA von einer ursächlichen Erreger in Gewebeproben oder Flüssigkeiten ist faszinierend. NAT ist ein schnelles Verfahren, das Ergebnisse innerhalb von ein paar Stunden, im Vergleich zu den zeitaufwändigen mikrobiologische Kultur liefern kann. Ohne Zweifel NAT hat eine gute Empfindlichkeit bei der Erkennung von Krankheitserregern, aber halten Sie das Risiko von Verunreinigungen, so fehlt Spezifität36erkennen. Der große Vorteil dieser PCR-Technik bei der Diagnose von PGI wurde vor allem bei Patienten, die Antibiotika-Therapie in der Nähe von Chirurgie oder für einen längeren Zeitraum7,8erhalten dokumentiert. Studien deuten darauf hin, dass NAT Beschallung Flüssigkeit Sensitivität und Spezifität37weiter steigen kann. Leider ist diese Technik im Labor, durch seine aufwändige Workflow nicht routinemäßig zur Verfügung.
Es gibt bestimmte Einschränkungen für die PCR-Technik im Allgemeinen: NAT erkennt DNA keine Differenzierung zwischen lebensfähig und nicht lebensfähige Bakterien, Interpretation der Ergebnisse erschwert. Breite Palette PCR erkennt nur 16 ribosomale Ribonukleinsäure (16 s rRNA), keine Unterscheidung zwischen pathogenen37. Spezifischer Systeme erkennen nicht routinemäßig gen-kodierte Antibiotikaresistenz-Marker. Eine gezielte antibiotische Therapie kann daher ohne weitere Empfindlichkeitsprüfungen beschränkt werden.
In dieser Studie angewandte System überwindet diese Einschränkungen, Unterscheidung zwischen bestimmten Bakterien und gen-kodierte Antibiotikaresistenz-Markern zu identifizieren. Alles in allem können NAT Assays als eine schnelle und nützliche Ergänzung gelten PGI7,8,9,38bestätigen.
Es ist notwendig, im gemeinsamen Streben und in der Chirurgie im Voraus planen: Probenbehälter müssen steril und bereit, und Prompt Probentransport muss verfügbar sein. Chirurgen sollten ihre Mikrobiologen geplanten Verfahren und was kurze Probenmaterial zu erwarten. Wenn Durchführung der gemeinsamen Streben, streng sterilen Bedingungen sichergestellt werden muss, um iatrogene Infektion des Gelenks zu verhindern. Bei adipösen Patienten Gelenkpunktion kann eine Herausforderung sein und Röntgendurchleuchtung Beratung kann hilfreich sein. Endoprothetik Revisionschirurgie erfordert ein sehr hohes Maß an Kompetenz und sollte nur von einem erfahrenen Chirurgen durchgeführt werden. Explantierten Material nicht in den OP-Saal nicht länger als nötig aufbewahrt werden, sondern so schnell wie möglich an der Mikrobiologe gesendet werden. Ein sehr wichtiger Bestandteil im Rahmen dieses Protokolls ist das potentielle Risiko einer Kontamination. Nicht nur während der Proben zu sammeln, sondern auch beim Umgang mit den Proben in der Mikrobiologie-Labor müssen alle beteiligte Personal (Orthopäde, Krankenschwestern, Techniker, Mikrobiologen) schnell und präzise zu arbeiten und haben angemessene Ausbildung in den Verfahren.
Beschallung und NAT sind wertvolle Hilfsmittel bei der Diagnose von Implantat-assoziierten Infektionen. Die Ergebnisse sollten jedoch immer sorgfältig hinterfragt werden. Es wird empfohlen, Besprechung der Ergebnisse in einem Round-Table-Gespräch der orthopädischen Chirurgen, Mikrobiologen und Infektionskrankheiten Spezialisten und Pathologen, die individuelle Behandlungsstrategie zu vereinbaren.
Zur Umsetzung dieser Technik in der Diagnostik kann weg von PGI mehrere Vorteile haben. Es ist eine schnelle Diagnose mit einem Ergebnis innerhalb von Stunden. Durch die Analyse von mehreren gen kodierte Antibiotikaresistenz-Markern kann eine gezielte antibiotische Therapie frühzeitig in den klinischen Verlauf erfolgen. Als Nebeneffekt können breit-Spektrum Antibiotika für die Indikationen gespeichert werden, wo sie wirklich gebraucht werden. Anderen Probentypen (z.B. Gewebeproben, Tupfer, Hämatom, etc.) können auch nach unserem Protokoll untersucht werden. Da die PCR-Patrone ein geschlossenes System ist, ist keine Fehlerbehebung notwendig oder möglich auf der Anwenderseite. Eine Anpassung des Protokolls muss durch den Hersteller erfolgen. In Software und Hardware (Patrone) kontinuierlich vom Hersteller Änderungen zur Erweiterung des Systems, aber keine Details über die genauen Änderungen in neueren Versionen veröffentlicht werden.

Schmerzhaften Arthroplasties sind eine diagnostische Herausforderung in der orthopädischen Chirurgie. Nach aseptischen Lockerung, PGI ist der zweite Grund, die meisten für Implantatversagen und präsentiert einen verheerenden Komplikationen nach der Operation der Endoprothetik. PGI ist schwierig zu behandeln und nur schwer zu diagnostizieren. Verpasste Diagnose eines PGI wird wahrscheinlich führen wiederkehrende Infektion mit großen Morbidität, Funktionsverlust und Verlust an Lebensqualität. Daher sollten Infektion ausgeschlossen werden, bei allen Patienten mit schmerzhaften Endoprothetik zu präsentieren, bevor therapeutische Maßnahmen eingeleitet werden.
Anamnese, klinische Untersuchung, Blutuntersuchung für CRP und weißen Blutkörperchen sowie Radiographie oder Szintigraphie des betroffenen Gelenkes bilden die Basisdiagnostik1. Die präoperative Routine gehört auch eine gemeinsame Sehnsucht unter sterilen Bedingungen wo immer möglich. Das Aspirat erworben ist ein sehr wertvolles Material in der weiteren Diagnostik.
Neben der Zellzahl und Zelldifferenzierung in gemeinsamen Aspirat als etablierte Assays2kann der Nachweis von Protein-Biomarkern Differenzialdiagnostik3,4,5helfen. Herkömmliche mikrobiologische Kultur bleibt der Goldstandard in der Erregernachweis. Biofilme, verursacht durch grampositive und gramnegative Bakterien sowohl Anhänger der Implantatoberflächen sind ein wichtiger pathogener Faktor in PJI. Daher wurde im Jahr 2007, das Ultraschall-Verfahren in der Diagnostik von ausländischen Körper-Infektionen in der orthopädischen Chirurgie stören Biofilmen auf entfernte Implantate erlauben Keimnachweis implementiert. Die Bakterien werden dadurch ihre Ruheform in eine aktive Form, die Erkennung in Kultur möglich wieder entnommen. Beschallung von entfernten Implantate zeigten eine höhere Empfindlichkeit als Kulturen von Gewebe Proben (78,5 % vs. 60,8 %)6.
Nukleinsäure-Amplifikation Tests (NAT), z. B. PCR, ist vor kurzem umgezogen in den Anwendungsbereich von Klinikern und Mikrobiologen, PJI zu diagnostizieren. Vor allem bei Patienten, die Antibiotika-Therapie vor der Operation erhielten, zeigte sich, dass die diagnostische PCR vorteilhaft ist bei der Ermittlung der begründenden Organismen7,8,9. In letzter Zeit wurde ein neue multiplex-PCR-System, speziell für Implantat und Gewebe Infektionen (ITI), eingeführt. Diese Patrone basierende System bietet eine Vielzahl von genomischer Marker zur Identifizierung von Krankheitserregern und Antibiotikaresistenz-Marker. Unter seinen Einsatzbereich sind zahlreiche Indikationen (prothetische Gelenkinfektionen, Operationssitus Infektionen, Kardiologie-im Zusammenhang mit Infektionen, Katheter-assoziierten Infektionen, diabetische Fuß-Infektionen, tiefe Haut und Gewebe Infektionen, Implantat-Infektionen, und brennen-Wundinfektionen) und eine breitere Gruppe von Probenmaterial eignen sich für diese Technik (Beschallung Flüssigkeit, Gelenkflüssigkeit, Tupfer, Gewebe, Eiter, Aspirat/Exsudat und Biofilm)10,11,12.
Der größte Vorteil des Verfahrens, im Vergleich zu konventionellen Mikrobiologie ist Geschwindigkeit: der verursachenden Erreger innerhalb von Stunden identifiziert werden kann. Darüber hinaus erkennt diese PCR-System eine breite Gruppe von gen-kodierte Antibiotikaresistenz-Markern, so dass die Einleitung der gezielten antibiotischen Therapie frühzeitig. Mit Hilfe der PCR können Chirurgen zwischen infizierten und nicht infizierten Patienten in einem sehr frühen Stadium in der diagnostischen Verfahren11unterscheiden können. Hier präsentieren wir Ihnen das Protokoll um dieses Multiplex-PCR, schnell diagnostizieren PGI aus gemeinsamen Aspirat und Beschallung Flüssigkeit durchzuführen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="900">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">sterile plastic container&#160;</td>
			<td style="width:333px;">Lock &#38; Lock, Distributor ISI GmbH, Solingen, Germany</td>
			<td style="width:119px;">EAN 8803733184403</td>
			<td style="width:232px;">Transport container for implants</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bactosonic 14.2&#160;</td>
			<td>Bactosonic, Bandelin, Berlin, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3290</td>
			<td>&#34;Sonication machine&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">50ml Falcon tubes</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">352070</td>
			<td>Centrifugation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PEDS medium blood culture flasks&#160;</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">442194</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Columbia agar with 5% sheep blood</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">254071</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mac Conkey agar</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">254078</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">chocolate agar&#160;</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">254089</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">sabouraud agar&#160;</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">254096</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">thioglycolate bouillon&#160;</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">221788</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Schaedler agar</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">254084</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">kanamycin/vancomycin agar</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">254077</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bactec FX blood culture system&#160;</td>
			<td>Becton &#38; Dickinson, Heidelberg, Germany</td>
			<td style="width:119px;">441386/441385</td>
			<td>culture medium</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero A50 Analyzer</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">60001</td>
			<td>PCR machine</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero L4 Lysator</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">60002</td>
			<td>PCR machine</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero C8 Cockpit</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">60003</td>
			<td>PCR machine</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero M1 Masterix Tube</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">10002</td>
			<td>consumables PCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero i60 ITI Cartridge</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">10040</td>
			<td>consumables PCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero Sample Tube Cap</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">10004</td>
			<td>consumables PCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Unyvero Sample Tube</td>
			<td style="width:333px;">Curetis, Holzgerlingen, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">10003</td>
			<td>consumables PCR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">S-Monovette 2.7ml</td>
			<td style="width:333px;">Sarstedt AG, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td style="width:119px;">05.1729.001&#160;</td>
			<td>Transport container (aspirate)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">scalpel typ 11</td>
			<td style="width:333px;">pfm medical, Cologne, Germany</td>
			<td align="right">200130011</td>
			<td>scalpel for stab incision</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PP Container 70mL 55x45mm</td>
			<td style="width:333px;">Sarstedt AG, N&#252;mbrecht, Germany</td>
			<td align="right">759,922,721</td>
			<td>Transport container (tissue specimen)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Vicryl Plus</td>
			<td style="width:333px;">Johnson&#38;Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany</td>
			<td>VCP247H</td>
			<td>surgical suture material</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Prolene 0</td>
			<td style="width:333px;">Johnson&#38;Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany</td>
			<td>EH7920H</td>
			<td>surgical suture material</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Prolene 2/0</td>
			<td style="width:333px;">Johnson&#38;Johnson Medical GmbH, Ethicon Germany, Norderstedt, Germany</td>
			<td>EH7697H</td>
			<td>surgical suture material</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Kodan&#160; Tinktur forte farblos</td>
			<td style="width:333px;">Sch&#252;lke &#38; Mayr GmbH, Norderstedt, Germany</td>
			<td align="right" style="width:119px;">104005</td>
			<td>alcoholic skin disinfectant</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

novel diagnostics in revision arthroplasty: implant sonication and multiplex polymerase chain reaction

Bei orthopädischen Patienten sind ausländische Körper-assoziierten Infektionen, vor allem periprothetischen Gelenkinfektionen (PJIs), eine verheerende Komplikation der Endoprothetik. Infektion erfordert komplexe Behandlung, lange Krankenhausaufenthalte und verursacht erhebliche Kosten verursachen. Mehrere chirurgische Revisionen können bei diesen Patienten mit einem Verlust in der Funktion als auch in der Lebensqualität erforderlich.
Die routinemäßige präoperative Diagnostik gehören Blutuntersuchung für C - reaktives Protein (CRP) und andere Biomarker sowie gemeinsame Aspirat Analyse für Zellzahl, Differenzierung und Kultur. Intraoperative Exemplare für Histologie und Mikrobiologie sind auch standard-Verfahren. Die mikrobiologische Untersuchung des entfernten Implantate mit Beschallung, in Kombination mit der Umsetzung der Techniken der Molekularbiologie in der Mikrobiologie, repräsentieren zwei neuartige Techniken beschäftigt, die Differenzialdiagnostik PGI zu verbessern.
Wir stellen Ihnen hier die schrittweise Verfahren analysieren gemeinsam aufziehen und Beschallung Flüssigkeit mit einer Patrone-basierte multiplex Polymerase-Kettenreaktion (PCR) System. Ergebnisse wurden mit herkömmlichen Kulturen und Konsens Kriterien für PGI abgeglichen. Herkömmliche mikrobiologische Kulturen aus Gewebebiopsien, gemeinsame aufziehen und Beschallung Flüssigkeit zeigte eine Sensitivität von 66,7 % und 66,7 % 88,9 % bzw. und eine Spezifität von 82,3 %, 54,6 % und 61,5 %, beziehungsweise. Die PCR Diagnostik der Beschallung Flüssigkeit und zeigte eine Sensitivität von 50,0 % und 55,6 %, bzw. Gelenkflüssigkeit und beide eine Spezifität von 100,0 %. Beide PCR-Diagnostik kombiniert hatte eine Sensitivität von 66,7 % und eine Spezifität von 100,0 %. Die Multiplex-PCR stellt daher eine schnelle Diagnose-Tool mit mäßiger Empfindlichkeit aber hohe Spezifität bei der Diagnose von PGI.

Vorhandensein einer PJI, entsprechend den Festlegungen der Konsensuskonferenz des Muskel-Skelett-Infektion Gesellschaft (MSIS), galt als nachgewiesen, wenn ein wichtiges Kriterium oder mindestens drei von fünf Nebenkriterien vorhanden waren. Hauptkriterien sind Präsenz einer Fistel oder Nachweis eines Erregers in zwei separaten mikrobiologischen Proben. Nebenkriterien sind positive Zellzahl (> 3.000 Leukozyten/µL) oder positive Zelldifferenzierung (> 85 % neutrophilen Granulozyten) in gemeinsamen Aspirat positiv CRP und Sedimentation Rate im Blut Proben, positive Histologie in den Gewebeproben oder Nachweis eines Erregers in nur einem mikrobiologische Probe19. Sensitivität und Spezifität wurden für Nukleinsäure-Amplifikation Test (NAT), im Vergleich zu den Goldstandard MSIS berechnet. Patientendetails, einschließlich Krankheitserreger erkannt, sind in Tabelle 1angegeben.
Unsere eigenen Ergebnisse zeigten eine mäßige Empfindlichkeit für PCR Diagnostik der Beschallung Flüssigkeit und gemeinsame aufziehen (50,0 % und 55,6 %) aber eine sehr starke Spezifität von 100 %11. Wenn PCR-Diagnostik (Gesamt n = 62 Prüfungen) zeigten eine positive Feststellung in der gemeinsamen Aspirat (n = 31) oder die Beschallung Flüssigkeit (n = 31), demselben Erreger wurde später in eine der herkömmlichen mikrobiologischen Kulturen erkannt. Die PCR von den verschiedenen Proben-Infektion Fälle zeigten keine falschen positiven führen (siehe Abbildung 1).
Diagnostische PCR konnten einige Krankheitserreger zu erkennen, die mit herkömmlichen mikrobiologischen Kulturmethoden bewiesen wurden. 6 von 16 (37,0 %) wahre Krankheitserreger in die Beschallung Flüssigkeitsproben und 5 von 13 (38,0 %) Erreger aus der gemeinsamen Flüssigkeit Kultur wurden durch PCR Nachweis verpasst. Vor allem, verpasst die PCR-Diagnostik Erkennung des Coagulase-negativen Staphylokokken (8 von 11). Die kombinierte PCR-Diagnostik beider Werkstoffe (Absaugen und Beschallung Gelenkflüssigkeit, "gebündelt PCR") 12 von 18 Infektion Fällen richtig erkannt (Empfindlichkeit 66,7 %, 95 % CI: 41,0 86,7 %, siehe Tabelle 2).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55147/55147fig1.jpg"> Abbildung 1: Zusammenfassung von NAT Ergebnisse. Das Diagramm zeigt die zusammengefassten Ergebnisse aus der kollektiven Patientenproben. Auf der rechten Seite ist die Gruppe der Patienten PGI Suchkriterien auf der linken Seite der Gruppe, die nicht. Die Balken repräsentieren die Nukleinsäure-Amplifikationsverfahren. Falsch positive und falsch negative werden als Prozentsatz der Summe in rot angezeigt. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55147/55147fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td>Gelenk</td>
			<td>Ursache der Revision</td>
			<td>Spiele MSIS Kriterien?</td>
			<td>Vorherige Behandlung mit Antibiotika?</td>
			<td>Beschallung Fluid Kultur</td>
			<td>Gemeinsame Aspirat Kultur</td>
			<td>NAT-Beschallung-Kultur</td>
			<td>NAT gemeinsame aufziehen</td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Dermabacter hominis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Leifsonia Aquatica</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>Instabilität</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische luxation</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphylokokken haemolyticus</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>aseptische Lockerung</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>Instabilität</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>akute Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Pseudomonas aeruginosa</td>
			<td>Pseudomonas aeruginosa</td>
			<td></td>
			<td>Pseudomonas aeruginosa</td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>akute Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Escherichia coli</td>
			<td>Escherichia coli</td>
			<td>Escherichia coli</td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Corynebakterium spp.</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>akute Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td>Staphylokokken aureus</td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Streptokokken agalacticae</td>
			<td>Streptokokken agalacticae</td>
			<td>Streptokokken agalacticae</td>
			<td>Streptokokken agalacticae</td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Ja</td>
			<td></td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Staphlococcu epidermidis</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td>Coagulase-negative Staphylokokken</td>
			<td>Coagulase-negative Staphylokokken</td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td></td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>akute Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td>Coagulase-negative Staphylokokken</td>
			<td>Coagulase-negative Staphylokokken</td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>akute Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td>Coagulase-negative Staphylokokken</td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>akute Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td></td>
			<td>Staphlococcus epidermidis</td>
			<td>Coagulase-negative Staphylokokken</td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td>Staphylococcus aureus</td>
			<td></td>
			<td>Staphylokokken aureus</td>
		</tr><tr><td>Hüfte</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Nein</td>
			<td>Enterokokken faecialis</td>
			<td>Enterokokken faecialis</td>
			<td>Enterokokken spp.</td>
			<td>Enterokokken spp.</td>
		</tr><tr><td>Knie</td>
			<td>chronische Infektion</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Ja</td>
			<td>Enterocuccus faecalis</td>
			<td>Enterocuccus faecalis</td>
			<td>Enterokokken spp.</td>
			<td>Enterokokken spp.</td>
		</tr></tbody></table>Tabelle 1: Patientendetails und erkannten Erreger. Tabellarische Ergebnisse der Patienten Details, einschließlich die Ursache der Revisionschirurgie, die MSIS Kriterien entsprechen und die gefundenen Erreger in konventionellen Mikrobiologie und NAAT Analyse.
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td>Kriterien</td>
			<td>PCR beschallen</td>
			<td>PCR-Aspirat</td>
			<td>Gepoolte PCR</td>
		</tr>
<tr>
<td>P-Wert</td>
			<td>0.0036</td>
			<td>0,0013</td>
			<td>0,0001</td>
		</tr>
<tr>
<td>Empfindlichkeit</td>
			<td>50,0 %</td>
			<td>55,6 %</td>
			<td>66,7 %</td>
		</tr>
<tr>
<td>Spezifität</td>
			<td>100,0 %</td>
			<td>100,0 %</td>
			<td>100,0 %</td>
		</tr>
<tr>
<td>Positiver prädiktiver Wert</td>
			<td>100,0 %</td>
			<td>100,0 %</td>
			<td>100,0 %</td>
		</tr>
<tr>
<td>Negativen prädiktiven Wert</td>
			<td>59,1 %</td>
			<td>61,9 %</td>
			<td>68,4 %</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabelle 2: Ergebnisse der mikrobiologischen Methoden. Tabellarische Ergebnisse der Evaluierung der PCR Diagnostik der Beschallung Flüssigkeit, gemeinsame aufziehen und zusammengefasste PCR. N = 31 Probe Absaugen und Beschallung, bzw. n = 62 für die gepoolten Daten der PCR.

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Novel Diagnostics in Revision Arthroplasty: Implant Sonication and Multiplex Polymerase Chain Reaction

Differenzialdiagnostik in der schmerzhaften Endoprothetik ist entscheidend für den Behandlungserfolg. Gemeinsame Aspiration ist präoperativ routinemäßig durchgeführt. Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion des gemeinsamen aufziehen und die Beschallung Flüssigkeit ist ein möglich Werkzeug für schnelle Erregernachweis aus diesen Proben beschrieben.

Neuartige Diagnostik in der Revision Endoprothetik: Implantat-Beschallung und Multiplex Polymerase-Kettenreaktion

In orthopedic patients, foreign body-associated infections, especially periprosthetic joint infections (PJIs), are a devastating complication of ...

novel-diagnostics-revision-arthroplasty-implant-sonication-multiplex

Research

JoVE Journal

Medicine

11.0K Aufrufe.  University Hospital Bonn. Differenzialdiagnostik in der schmerzhaften Endoprothetik ist entscheidend für den Behandlungserfolg. Gemeinsame Aspiration ist präoperativ routinemäßig durchgeführt. Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion des gemeinsamen aufziehen und die Beschallung Flüssigkeit ist ein möglich Werkzeug für schnelle Erregernachweis aus diesen Proben beschrieben.

Serie: Novel Diagnostics in Revision Arthroplasty: Implant Sonication and Multiplex Polymerase Chain Reaction

Reverse Total Shoulder Arthroplasty

Reverse total shoulder arthroplasty was initially approved for use in rotator cuff arthropathy and well as chronic pseudoparalysis without arthritis in patients who were not appropriate for tendon transfer reconstructions. Traditional surgical options for these patients were limited and functional results were sub-optimal and at times catastrophic. The use of reverse shoulder arthroplasty has been found to effectively restore these patients function and relieve symptoms associated with their disease. The procedure can be done through two approaches, the deltopectoral or the superolateral. Complication rates associated with the use of the prosthesis have ranged from 8-60% with more recent reports trending lower as experienced is gained. Salvage options for a failed reverse shoulder prosthesis are limited and often have significant associated disability. Indications for the use of this prosthesis continue to be evaluated including its use for revision arthroplasty, proximal humeral fracture and tumor. Careful patient selection is essential because of the significant risks associated with the procedure.

Reverse total shoulder arthroplasty is indicated for the treatment of conditions that cannot be treated with conventional arthroplasty or other procedures. These primarily include degenerative and incapacitating conditions with irreparable rotator cuff and loss of the normal biomechanical coupling of the shoulder.

Rückwärts totale Schulterprothese

Reverse total shoulder arthroplasty was initially approved for use in rotator cuff arthropathy and well as chronic pseudoparalysis without arthritis in ...

Forschung

Medizin

RNAscope for In situ Detection of Transcriptionally Active Human Papillomavirus in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

The &#39;gold standard&#39; for oncogenic HPV detection is the demonstration of transcriptionally active high-risk HPV in tumor tissue. However, detection of E6/E7 mRNA by quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) requires RNA extraction which destroys the tumor tissue context critical for morphological correlation and has been difficult to be adopted in routine clinical practice. Our recently developed RNA in situ hybridization technology, RNAscope, permits direct visualization of RNA in formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue with single molecule sensitivity and single cell resolution, which enables highly sensitive and specific in situ analysis of any RNA biomarker in routine clinical specimens. The RNAscope HPV assay was designed to detect the E6/E7 mRNA of seven high-risk HPV genotypes (HPV16, 18, 31, 33, 35, 52, and 58) using a pool of genotype-specific probes. It has demonstrated excellent sensitivity and specificity against the current &#39;gold standard&#39; method of detecting E6/E7 mRNA by qRT-PCR. HPV status determined by RNAscope is strongly prognostic of clinical outcome in oropharyngeal cancer patients.

RNAscope for In situ Detection of Transcriptionally Active Human Papillomavirus in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

The presence of high-risk HPV in head and neck tumor tissue is associated with favorable outcomes. The recently developed RNA in situ hybridization technique called RNAscope allows direct visualization of HPV E6/E7 mRNA in FFPE tissue sections.

RNAscope für<em&gt; In situ</em&gt; Erkennung von transkriptionell aktiven Human Papillomavirus in Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom

The &#39;gold standard&#39; for oncogenic HPV detection is the demonstration of transcriptionally active high-risk HPV in tumor tissue. However, detection ...

Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in vivo optical and &#956;CT imaging allow the visualization of biological phenomena in an anatomical context. These imaging modalities may be especially useful to study conditions that impact bone. In particular, orthopaedic implant infections are an important problem in clinical orthopaedic surgery. These infections are difficult to treat because bacterial biofilms form on the foreign surgically implanted materials, leading to persistent inflammation, osteomyelitis and eventual osteolysis of the bone surrounding the implant, which ultimately results in implant loosening and failure. Here, a mouse model of an infected orthopaedic prosthetic implant was used that involved the surgical placement of a Kirschner-wire implant into an intramedullary canal in the femur in such a way that the end of the implant extended into the knee joint. In this model, LysEGFP mice, a mouse strain that has EGFP-fluorescent neutrophils, were employed in conjunction with a bioluminescent Staphylococcus aureus strain, which naturally emits light. The bacteria were inoculated into the knee joints of the mice prior to closing the surgical site. In vivo bioluminescent and fluorescent imaging was used to quantify the bacterial burden and neutrophil inflammatory response, respectively. In addition, &#956;CT imaging was performed on the same mice so that the 3D location of the bioluminescent and fluorescent optical signals could be co-registered with the anatomical &#956;CT images. To quantify the changes in the bone over time, the outer bone volume of the distal femurs were measured at specific time points using a semi-automated contour based segmentation process. Taken together, the combination of in vivo bioluminescent/fluorescent imaging with &#956;CT imaging may be especially useful for the noninvasive monitoring of the infection, inflammatory response and anatomical changes in bone over time.

Combined In vivo Optical and  &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Combined optical and &#956;CT imaging in a mouse model of orthopaedic implant infection, utilizing a bioluminescent engineered strain of Staphylococcus aureus, provided the capability to noninvasively and longitudinally monitor the dynamics of the bacterial infection, as well as the corresponding inflammatory response and anatomical changes in the bone.

Kombiniert<em&gt; In-vivo-</em&gt; Optische und μCT Imaging-Infektion, Entzündung und Knochenanatomie in einem Orthopädie Implantat-Infektion in Mäuse Monitor

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in ...

Individualized Stem-positioning in Calcar-guided Short-stem Total Hip Arthroplasty

Bone- and soft-tissue sparing short stems are increasingly used in total hip arthroplasty (THA). However, there are a large variety of models of short stems, differing in design and function. Calcar-guided short stems provide an anatomical curvature in the medial calcar region, thus, positioning is done individually alongside the calcar in the "round-the-corner" technique. Depending on the level of the neck's osteotomy, stems can be aligned individually in a large bandwidth of varus- and valgus anatomies. This differs from conventional total hip arthroplasty and potentially includes a severe learning curve. Given that a great variety of caput-collum-diaphyseal (CCD)-angles can be retained, the reconstruction of femoro-acetabular offsets can be achieved precisely. However, particularly extensive varus- and valgus positioning has raised concerns in regard to stability and bone remodeling. The purpose of the present manuscript is to showcase the implantation technique in calcar-guided short-stem THA and to summarize short-term clinical and radiological results.

This protocol describes the round-the-corner technique and the individualized stem-positioning of calcar-guided short stems alongside the medial calcar, depending on the level of the osteotomy. This differs from conventional total hip arthroplasty and includes a learning curve.

Individualisierte Stem-Positionierung in Calcar-geführte kurzer Stiel Total Hip Arthroplasty

Bone- and soft-tissue sparing short stems are increasingly used in total hip arthroplasty (THA). However, there are a large variety of models of short ...

A Blood-based Test for the Detection of ROS1 and RET Fusion Transcripts from Circulating Ribonucleic Acid Using Digital Polymerase Chain Reaction

We have developed novel methods for the isolation and characterization of tumor-derived circulating ribonucleic acid (cRNA) for blood-based liquid biopsy. Robust detection of cRNA recovered from blood represents a solution to a critical unmet need in clinical diagnostics. The test begins with the collection of whole blood into blood collection tubes containing preservatives that stabilize cRNA. Cell-free, exosomal, and platelet-associated RNA is isolated from plasma in this test system. The cRNA is reverse transcribed to complementary DNA (cDNA) and amplified using digital polymerase chain reaction (dPCR). Samples are evaluated for both the target biomarker as well as a control gene. Test validation included limit of detection, accuracy, and robustness studies with analytic samples. The method developed as a result of these studies reproducibly detect multiple fusion variants for ROS1 (C-Ros proto-oncogene 1; 8 variants) and RET (rearranged during transfection proto-oncogene; 8 variants). The sample processing workflow has been optimized so that test results can consistently be generated within 72 hours of sample receipt.

Detection of circulating ribonucleic acid (cRNA) from blood is an unmet need in clinical diagnostics. Here we describe methods that characterize cRNA from non-small cell lung cancer patients using sensitive and specific digital polymerase chain reaction. The tests meet design requirements to detect fusion variants within 72 hours.

Eine Blut-basierte Test zum Nachweis von ROS1 und RET Fusion Transkripte von zirkulierenden Ribonukleinsäure mit digitalen Polymerase-Kettenreaktion

We have developed novel methods for the isolation and characterization of tumor-derived circulating ribonucleic acid (cRNA) for blood-based liquid biopsy. ...

Remote Laboratory Management: Respiratory Virus Diagnostics

An uptick in recent pandemics (Ebola, Zika, MERS, influenza, etc.) underlines the need for a more 'nimble,' coordinated response that addresses a multitude of issues ranging from transportation, access, facilities, equipment, and communication to provider training. To address this need, we have developed an innovative, scalable, logistics-enhanced, mobile, laboratory facility for emergencies and epidemics in resource-constrained global settings. Utilizing a background in clinical operations as an academic medical center, we designed a rapidly-deployable, modular BSL-2 and BSL-3 facility with user-friendly software for tracking and management of drugs and supplies in remote regions during epidemics and outbreaks. Here, we present our intermodal, mobile, expandable shipping-container laboratory units. The design of the laboratory facilitates off-grid usage by minimizing power consumption and allowing alternate water sources. The unit's information communication technology (ICT) platform provides (i) user-friendly tablet-based documentation, (ii) enhanced tracking of patients and supplies, and (iii) integrated communication onsite with built-in telehealth capabilities. To ensure quality in remote environments, we have developed a checklist for a basic laboratory workflow and a protocol for respiratory viral diagnosis using reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). As described, this innovative and comprehensive approach allows for the provision of laboratory capability in resource-limited global environments.

A rapidly-deployable, off-grid laboratory has been designed and built for remote, resource-constrained global settings. The features and critical aspects of the logistically-enhanced, expandable, multifunctional laboratory modules are explored. A checklist for a basic laboratory workflow and a protocol for a respiratory viral diagnostic test are developed and presented.

Entfernten Labor Management: Respiratorischen Virus-Diagnostik

An uptick in recent pandemics (Ebola, Zika, MERS, influenza, etc.) underlines the need for a more 'nimble,' coordinated response that addresses a ...

In Vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection

Spine implant infections portend poor outcomes as diagnosis is challenging and surgical eradication is at odds with mechanical spinal stability. The purpose of this method is to describe a novel mouse model of spinal implant infection (SII) that was created to provide an inexpensive, rapid, and accurate in vivo tool to test potential therapeutics and treatment strategies for spinal implant infections.
In this method, we present a model of posterior-approach spinal surgery in which a stainless-steel k-wire is transfixed into the L4 spinous process of 12-week old C57BL/6J wild-type mice and inoculated with 1 x 103 CFU of a bioluminescent strain of Staphylococcus aureus Xen36 bacteria. Mice are then longitudinally imaged for bioluminescence in vivo on post-operative days 0, 1, 3, 5, 7, 10, 14, 18, 21, 25, 28, and 35. Bioluminescence imaging (BLI) signals from a standardized field of view are quantified to measure in vivo bacterial burden.
To quantify bacteria adhering to implants and peri-implant tissue, mice are euthanized and the implant and surrounding soft tissue are harvested. Bacteria are detached from the implant by sonication, cultured overnight and then colony forming units (CFUs) are counted. The results acquired from this method include longitudinal bacterial counts as measured by in vivo S. aureus bioluminescence (mean maximum flux) and CFU counts following euthanasia.
While prior animal models of instrumented spine infection have involved invasive, ex vivo tissue analysis, the mouse model of SII presented in this paper leverages noninvasive, real time in vivo optical imaging of bioluminescent bacteria to replace static tissue study. Applications of the model are broad and may include utilizing alternative bioluminescent bacterial strains, incorporating other types of genetically engineered mice to contemporaneously study host immune response, and evaluating current or investigating new diagnostic and therapeutic modalities such as antibiotics or implant coatings.

The protocol describes a novel in vivo mouse model of spinal implant infection where a stainless-steel k-wire implant is infected with bioluminescent Staphylococcus aureus Xen36. Bacterial burden is monitored longitudinally with bioluminescent imaging and confirmed with colony forming unit counts after euthanasia.

In-vivo-Mausmodell für Wirbelsäulenimplantatinfektionen

Spine implant infections portend poor outcomes as diagnosis is challenging and surgical eradication is at odds with mechanical spinal stability. The ...

Dynamic Navigation for Dental Implant Placement

In modern implantology, the application of surgical navigation systems is becoming increasingly important. In addition to static surgical navigation methods, a guide-independent dynamic navigation implant placement procedure is becoming more widespread. The procedure is based on computer-guided dental implant placement utilizing optical control. This work aims to demonstrate the technical steps of a new dynamic computer-aided implant surgery (DCAIS)&#160;system (design, calibration, surgery) and check the accuracy of the results. Based on cone-beam computed tomography (CBCT) scans, the exact positions of implants are determined with dedicated software. The first step of the operation is the calibration of the navigation system, which can be performed in two ways: 1) based on CBCT images taken with a marker or 2) based on CBCT images without markers. Implants are inserted with the aid of real-time navigation according to the preoperative plans. The accuracy of the interventions can be evaluated based on postoperative CBCT images. The preoperative images containing the planned positions of the implants and postoperative CBCT images were compared based on the angulation (degree), platform, and apical deviation (mm) of the implants. To evaluate the data, we calculated the standard deviation (SD), mean, and standard error of the mean (SEM) of deviations within planned and performed implant positions. Differences between the two calibration methods were compared based on this data. Based on the interventions performed so far, the use of DCAIS allows for high-precision implant placement. A calibration system that does not require labeled CBCT recording allows for surgical intervention with similar accuracy as a system that uses labeling. The accuracy of the intervention can be improved by training.

Dynamic computer-aided implant surgery (DCAIS) is a controlled implant surgical placement method performed without a surgical template using optical control. The real-time intraoperative control of movement and position of the surgical device simplifies the procedure and gives more freedom to the surgeon, providing similar precision as static navigation methods.

Dynamische Navigation für die Platzierung von Zahnimplantaten

In modern implantology, the application of surgical navigation systems is becoming increasingly important. In addition to static surgical navigation ...

The Use of Mixed Reality in Custom-Made Revision Hip Arthroplasty: A First Case Report

The technology of 3D printing and visualization of anatomical structures is rapidly growing in various fields of medicine. A custom-made implant and mixed reality were used to perform complex revision hip arthroplasty in January 2019. The use of mixed reality allowed for a very good visualization of the structures and resulted in precise implant fixation. According to the authors' knowledge, this is the first described case report of the combined use of these two innovations. The diagnosis preceding the qualification for the procedure was the loosening of the left hip's acetabular component. Mixed reality headset and holograms prepared by engineers were used during the surgery. The operation was successful, and it was followed by early verticalization and patient rehabilitation. The team sees opportunities for technology development in joint arthroplasty, trauma, and orthopedic oncology.

A complex revision hip arthroplasty was performed using a custom-made implant and mixed reality technology. According to the authors&#39; knowledge, this is the first report of such procedure described in the literature.

Der Einsatz von Mixed Reality in der maßgeschneiderten Revisions-Hüftendoprothetik: Ein erster Fallbericht

The technology of 3D printing and visualization of anatomical structures is rapidly growing in various fields of medicine. A custom-made implant and mixed ...

Measuring Single-Cell Mitochondrial DNA Copy Number and Heteroplasmy Using Digital Droplet Polymerase Chain Reaction

The mammalian mitochondrial (mt)DNA is a small, circular, double-stranded, intra-mitochondrial DNA molecule, encoding 13 subunits of the electron transport chain. Unlike the diploid nuclear genome, most cells contain many more copies of mtDNA, ranging from less than 100 to over 200,000 copies depending on cell type. MtDNA copy number is increasingly used as a biomarker for a number of age-related degenerative conditions and diseases, and thus, accurate measurement of the mtDNA copy number is becoming a key tool in both research and diagnostic settings. Mutations in the mtDNA, often occurring as single nucleotide polymorphisms (SNPs) or deletions, can either exist in all copies of the mtDNA within the cell (termed homoplasmy) or as a mixture of mutated and WT mtDNA copies (termed heteroplasmy). Heteroplasmic mtDNA mutations are a major cause of clinical mitochondrial pathology, either in rare diseases or in a growing number of common late-onset diseases such as Parkinson's disease. Determining the level of heteroplasmy present in cells is a critical step in the diagnosis of rare mitochondrial diseases and in research aimed at understanding common late-onset disorders where mitochondria may play a role. MtDNA copy number and heteroplasmy have traditionally been measured by quantitative (q)PCR-based assays or deep sequencing. However, the recent introduction of ddPCR technology has provided an alternative method for measuring both parameters. It offers several advantages over existing methods, including the ability to measure absolute mtDNA copy number and sufficient sensitivity to make accurate measurements from single cells even at low copy numbers. Presented here is a detailed protocol describing the measurement of mtDNA copy number in single cells using ddPCR, referred to as droplet generation PCR henceforth, with the option for simultaneous measurement of heteroplasmy in cells with mtDNA deletions. The possibility of expanding this method to measure heteroplasmy in cells with mtDNA SNPs is also discussed.

Here we present a protocol for measuring absolute mitochondrial (mt)DNA copy number and mtDNA deletion heteroplasmy levels in single cells.

Neuartige Diagnostik in der Revision Endoprothetik: Implantat-Beschallung und Multiplex Polymerase-Kettenreaktion

Zusammenfassung

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