عدوى المفاصل الاصطناعية

عدوى المفاصل الاصطناعية، والمعروفة أيضًا باسم عدوى ما حول المفصل الاصطناعي، هي عدوى حادة أو شبه حادة أو مزمنة تصيب المفصل الاصطناعي. قد تحدث هذه العدوى في الفترة التي تلي عملية استبدال المفصل أو بعد سنوات عديدة. وتظهر عادةً على شكل ألم في المفصل، وحمرة (احمرار المفصل أو المنطقة المحيطة به)، وتورم في المفصل، وأحيانًا تكوّن ناسور ( قناة تربط تجويف المفصل بالبيئة الخارجية). تشير التقديرات إلى أن عدوى المفاصل الاصطناعية تحدث في حوالي 2% من عمليات استبدال مفصل الورك والركبة، وتصل إلى 4%عند متابعة عمليات استبدال مفصل الورك أو الركبة. وتشير تقديرات أخرى إلى أن 1.4-2.5% من جميع عمليات استبدال المفاصل في جميع أنحاء العالم تُصاب بمضاعفات عدوى المفاصل الاصطناعية. ومن المتوقع أن يرتفع معدل الإصابة بشكل ملحوظ في المستقبل مع ازدياد شيوع عمليات استبدال مفصل الورك والركبة. عادةً ما يكون سببها بكتيريا هوائية إجبارية موجبة الغرام، مثل المكورات العنقودية البشروية أو المكورات العنقودية الذهبية، ولكن تُعرف أيضًا أنواع من المكورات المعوية، والكائنات الحية سالبة الغرام، وبكتيريا الكوتيباكتيريوم كأسباب محتملة، بينما تُعدّ العدوى الفطرية سببًا نادرًا. التشخيص النهائي يعتمد على عزل الكائن المسبب من السائل الزلالي (سائل المفصل)، ولكن قد تُساعد علامات الالتهاب في السائل المفصلي والتصوير الطبي في التشخيص أيضًا. يشمل العلاج مزيجًا من المضادات الحيوية الجهازية، وإزالة الأنسجة المصابة والميتة، والمضادات الحيوية الموضعية التي تُوضع على تجويف المفصل. عادةً ما تُشكّل البكتيريا التي تُسبب التهابات المفاصل الاصطناعية غشاءً حيويًا، أو طبقة سميكة لزجة تلتصق بسطح المفصل الاصطناعي، مما يجعل العلاج صعبًا
 أعراض 
أكثر أعراض التهابات المفاصل حول الأطراف الاصطناعية شيوعًا هو ألم المفصل. كما توجد أعراض موضعية أخرى، بما في ذلك الحمرة (احمرار المفصل)، وتورم المفصل، وسخونة المفصل، وارتخاء المفصل الاصطناعي. يُعد وجود ناسور جلدي، أو قناة تربط مساحة المفصل بالبيئة الخارجية، أكثر شيوعًا في التهاب المفاصل المزمن حول الأطراف الاصطناعية، وهو علامة تشخيصية قاطعة لهذا الالتهاب. قد تكون الحمى موجودة في التهاب المفاصل حول الأطراف الاصطناعية، ولكنها غير شائعة.
 الأسباب 
يمكن أن تحدث عدوى المفاصل الاصطناعية في أي وقت بعد استبدال المفصل. عادةً ما تكون العدوى المبكرة (التي تحدث خلال 4 أسابيع من استبدال المفصل) ناجمة عن بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية، أو المكورات العقدية، أو المكورات المعوية .  بينما تكون العدوى المتأخرة (التي تحدث بعد 3 أشهر أو أكثر من استبدال المفصل) ناجمة عادةً عن بكتيريا المكورات العنقودية سلبية كوأجيوليز أو بكتيريا الكوتيباكتيريوم.  يكون خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية في أعلى مستوياته في الفترة التالية للجراحة مباشرةً، حيث قد يحدث انتقال مباشر للبكتيريا إلى تجويف المفصل أثناء الجراحة.  يكون خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية في أعلى مستوياته في هذه الفترة المبكرة؛ خلال سنتين من استبدال المفصل.  قد يحدث الانتشار الدموي، أو عدوى المفصل الاصطناعي عن طريق الانتشار المباشر للعدوى في مجرى الدم، في أي وقت بعد استبدال المفصل، حيث يصل الخطر إلى 34% في حالة تجرثم الدم بالمكورات العنقودية الذهبية.  من الأسباب المحتملة الأخرى لعدوى المفاصل الاصطناعية، انتقال العدوى مباشرةً إلى المفصل من عدوى جلدية أو نسيجية رخوة مجاورة، أو من عدوى عظمية (التهاب العظم)، أو من انتقالها إلى المفصل من عدوى الجهاز التنفسي، أو التهاب المعدة والأمعاء، أو عدوى المسالك البولية.  قد تُسبب إجراءات طب الأسنان تجرثمًا عابرًا في الدم، مما قد يؤدي إلى تلوث المفصل الاصطناعي وإصابة المفصل الاصطناعي بالبكتيريا، وتُعد بكتيريا  أكثر الكائنات المسببة شيوعًا. 
تُعدّ البكتيريا الهوائية موجبة الغرام، بما في ذلك المكورات العنقودية الذهبية والمكورات العنقودية سلبية كوأجيوليز (مثل المكورات العنقودية البشروية )، من أكثر مسببات التهابات المفاصل الاصطناعية شيوعًا، والتي تُشكّل أكثر من 50% من جميع أسباب التهابات مفصل الورك والركبة. أما بالنسبة لالتهابات المفاصل الاصطناعية الحادة، فإنّ أكثر الكائنات المسببة شيوعًا هي المكورات العنقودية الذهبية (التي تُشكّل 38% من الالتهابات الحادة)، تليها العصيات الهوائية سالبة الغرام (التي تُشكّل 24% من الالتهابات الحادة).  70% من التهابات المفاصل الاصطناعية أحادية الميكروب (مع تحديد كائن مسبب واحد)، بينما 25% من الحالات متعددة الميكروبات (مع تحديد عدة كائنات مسببة).  3% من التهابات المفاصل الاصطناعية ناتجة عن كائنات فطرية.  تُعدّ بكتيريا البروبيونيباكتيريوم المسببة لحب الشباب هي السبب الأكثر شيوعًا لالتهابات مفصل الكتف الاصطناعية. 
تشمل عوامل خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية داء السكري، ونقص المناعة، والتدخين، والسمنة، وأمراض الكلى المزمنة، ووجود عدوى في الأنسجة الرخوة، أو عدوى في جزء آخر من الجسم، أو زيادة الأنسجة الدهنية حول المفصل المُستبدل.  تشمل العوامل الجراحية التي قد تؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية انفتاح الجرح (فتح الجرح الجراحي بشكل غير مخطط له بعد الجراحة) وتكوّن الورم الدموي (تجمع الدم). 
إن وجود مفاصل اصطناعية متعددة، أو عدوى المفاصل الاصطناعية المقاومة للميثيسيلين، أو التهاب المفاصل الروماتويدي، أو تجرثم الدم، يعرض الأشخاص لخطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية المتعددة (سواء كانت عدوى حالية أو لاحقة). 
كما أن فترات العمليات الجراحية المطولة، التي تُترك فيها المفاصل مفتوحة للبيئة الخارجية، والتي تم تحديدها بأنها أكثر من 90 دقيقة في دراسة واحدة، تزيد أيضًا من خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية.

 الفيزيولوجيا المرضية 
تُعدّ التهابات المفاصل الاصطناعية صعبة العلاج عمومًا، حيث تُشكّل معظم الكائنات المُسبّبة غشاءً حيويًا، أو غشاءً سميكًا مُلتصقًا، بسطح المفصل الاصطناعي. تُفرز البكتيريا بروتينات الالتصاق التي تُساعدها على الالتصاق ببعضها البعض وبسطح المفصل.  ثم تُفرز البكتيريا بروتينات مُحفّزة ذاتية تعمل كإشارات بكتيرية تُسهّل إفراز مادة خارج خلوية مُعقّدة، وهذه المادة هي الغشاء الحيوي.  تُقلّل الأغشية الحيوية بشكل كبير من اختراق المضادات الحيوية، وبالتالي تحمي البكتيريا من التأثيرات المُبيدة للبكتيريا للمضادات الحيوية.  عادةً ما تستغرق الأغشية الحيوية 4 أسابيع لتنضج تمامًا.  تُعاني الخلايا المحببة من انخفاض في البلعمة عند مواجهة الغشاء الحيوي، مما يسمح أيضًا للبكتيريا بالبقاء. 
 التشخيص 
يتم تأكيد وجود عدوى المفاصل الاصطناعية عند استيفاء أحد معايير التشخيص الرئيسية المقترحة:
 ناسور يربط المفصل بالجلد.
 وجود صديد حول الطرف الاصطناعي.
 أكثر من 2000 خلية دم بيضاء لكل ميكرولتر أو وجود أكثر من 70% من الخلايا المحببة في تحليل سائل المفصل.
 وجود أكثر من 23 خلية محببة لكل 10 مجالات عالية التكبير في تحليل سائل المفصل (مما يشير إلى التهاب حاد).
 نمو الميكروبات في مزرعة خلوية لسائل المفصل، في خزعتين نسيجيتين على الأقل (أو خزعة نسيجية واحدة إذا كان الكائن الحي المحدد شديد الضراوة) وتم جمع السائل من الأنسجة المحيطة بالمفصل الاصطناعي ،أو أكثر من 50 وحدة تشكيل المستعمرات لكل مل في مزرعة من سائل معالج بالموجات فوق الصوتية مسحوب من المفصل الاصطناعي. ويشير مصطلح المعالجة بالموجات فوق الصوتية إلى عملية يتم فيها إزالة المفصل الاصطناعي من الجسم، ووضعه في وسط سائل، ثم تعريضه لموجات فوق صوتية لإزالة أي كائنات دقيقة ملتصقة بالمفصل الاصطناعي. ثم يتم استزراع السائل الناتج، وهو ما يُعرف بالسائل المُعالَج بالموجات فوق الصوتية.  تتمتع تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية بحساسية فائقة في المزرعة الخلوية للسائل المفصلي في تشخيص عدوى المفاصل الاصطناعية
قد يساعد اختبار تفاعل البوليمراز المتسلسل لسائل المفصل أو سائل المعالجة بالموجات فوق الصوتية في التشخيص. <ref name="Izakovicova 2019"لا يُنصح بأخذ مسحات من الجلد، أو مسحات من الجيوب الأنفية، أو مسح سطح المفصل الاصطناعي أثناء الجراحة، وذلك بسبب ارتفاع خطر التلوث وانخفاض العائد التشخيصي (بما في ذلك خطر التلوث بدلاً من زراعة الكائن المسبب للمرض). 
تكون نتائج زراعة الدم إيجابية في حوالي 25% من حالات التهاب المفاصل الاصطناعية، وخاصة في حالات التهاب المفاصل الاصطناعية الحاد، ومع ذلك، فإن الكائن الحي المعزول من زراعة الدم لا يتطابق دائمًا مع الكائنات الحية المعزولة من سائل المفصل، وبالتالي فإن الزراعة الخلوية للدم ليست تشخيصية لالتهاب المفاصل الاصطناعية. 
إن فحوصات الدم الروتينية التي تحاول تحديد العدوى، بما في ذلك ارتفاع عدد خلايا الدم البيضاء في تعداد الدم الكامل، وارتفاع مؤشرات الالتهاب (معدل ترسيب كريات الدم الحمراء وبروتين سي التفاعلي) أو البروكالسيتونين ليست حساسة ولا دقيقة في تشخيص عدوى المفاصل الاصطناعية. 
تتميز الأشعة السينية العادية بحساسية ودقة منخفضتين في تشخيص التهاب المفاصل الاصطناعية، ولكنها قد تُظهر خطوطًا شفافة حول المفصل الاصطناعي، أو تآكلًا في العظام، أو ارتخاءً أو هجرةً للمفصل الاصطناعي. . قد تساعد فحوصات التصوير الوظيفي، مثل التصوير الومضاني لخلايا الدم البيضاء أو التصوير المقطعي بالاصدار البوزيتوني، في تحديد المناطق ذات نشاط الأيض المرتفع التي تتوافق مع العدوى، وتساعد في التشخيص. 
يُعد التصوير بالرنين المغناطيسي خاصًا بالتهابات الأنسجة الرخوة، حيث تتمتع صور الرنين المغناطيسي بتقنية تقليل تشوهات الصور الناتجة عن المعادن (MARS) التي تتساعد بشكل كبير في تشخيص التهابات المفاصل الاصطناعية. 
 العلاج 
عادةً ما يؤدي العلاج بالمضادات الحيوية وحدها، دون تنظيف جراحي، إلى فشل العلاج.  تُعالج العدوى الحادة (التي يُعتقد أن الغشاء الحيوي فيها غير ناضج) عادةً باستخدام تقنية (DAIR)؛ وهي عبارة عن تنظيف جراحي، ومضادات حيوية موضعية وجهازية، مع الإبقاء على المفصل المزروع دون إزالته.  ومع ذلك، غالبًا ما تُستبدل المكونات المتحركة والقابلة للاستبدال بسهولة للزرعة في هذه التقنية (DAIR). يُمنع استخدام تقنية (DAIR) في حال وجود ناسور، أو ارتخاء في الطرف الاصطناعي، أو عدم إمكانية إغلاق الجرح الجراحي.  تبلغ نسبة الشفاء من الميكروب باستخدام تقنية (DAIR) 74% في حالات العدوى المبكرة، و49% في حالات العدوى شبه الحادة، و44% في حالات العدوى المتأخرة. 
تُعدّ حبيبات بولي ميثيل ميثاكريلات المحملة بالمضادات الحيوية، والتي تُوضع في المفصل مفيدة، إلا أن هذه الحبيبات غير قابلة للامتصاص وقد تستعمرها البكتيريا مُكوّنةً غشاءً حيويًا، لذا يُفضّل استخدام حوامل قابلة للامتصاص الحيوي للمضادات الحيوية الموضعية (مثل حبيبات كبريتات الكالسيوم، وإسفنجات الجنتاميسين القابلة للامتصاص).  بالإضافة إلى ذلك، تُشير دراسات حديثة إلى إمكانية استخدام طعوم عظمية كحوامل للمضادات الحيوية، حيث يُمكن للطعوم العظمية المضغوطة المُشبعة بالمضادات الحيوية تحقيق تركيزات موضعية أعلى بكثير من الحد الأدنى للتركيز المثبط. 
يمكن علاج التهابات المفاصل الاصطناعية المزمنة إما بجراحة متابعة من مرحلة واحدة، حيث يُستبدل المفصل الاصطناعي بآخر جديد خلال نفس العملية الجراحية، أو بجراحة متابعة من مرحلتين؛ حيث يُستأصل المفصل المصاب ويُوضع فاصل مضاد حيوي، ثم تُجرى جراحة ثانية لزرع مفصل اصطناعي جديد . ترتبط جراحة المتابعة على مرحلتين بزيادة معدل المضاعفات، وإطالة مدة الإقامة في المستشفى، وإطالة فترة عدم الحركة، وتدهور النتائج الوظيفية، وارتفاع التكاليف . لذلك، في حالة سلامة العظام والأنسجة الرخوة، أو سلامتها في معظمها، ودون وجود تاريخ لجراحات متابعة استبدال المفاصل، يُعد الاستبدال من مرحلة واحدة هو العلاج الأمثل.  في حالة التهابات مفصل الورك الاصطناعي، يكون كلا النوعين من الجراحة فعالين بنفس القدر، ولكن الجراحة من مرحلة واحدة تُؤدي إلى تعافٍ أسرع. 
لا يُنصح باستخدام علاج الجروح بالضغط السلبي لأن الإسفنج المستخدم غالباً ما يكون مستعمراً بالغشاء الحيوي أو ببكتيريا جديدة من المكان المحيط (بما في ذلك البكتيريا المقاومة لأدوية متعددة). 
تتطلب عدوى المفاصل الاصطناعية دورة علاجية مطولة بالمضادات الحيوية، تتراوح عادةً بين 6 و12 أسبوعًا.  تُستخدم المضادات الحيوية الوريدية في البداية، ثم يُحوّل العلاج إلى المضادات الحيوية الفموية. وفي بعض الأحيان، يُلجأ إلى استراتيجية التنظيف الجراحي لتقليل الحمل البكتيري قبل البدء بالمضادات الحيوية الجهازية.  وتشمل الممارسة الشائعة التحوّل إلى المضادات الحيوية الفموية بعد 14 يومًا.  ويُعدّ استخدام الأمبيسيلين -سولباكتام أو الأموكسيسيلين مع حمض الكلافولانيك، بالإضافة إلى الفانكومايسين في حالات المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين، استراتيجية علاجية تجريبية شائعة الاستخدام. 
إذا فشلت الجراحة أو استمر التهاب المفصل الاصطناعي رغم العلاج الأمثل بالمضادات الحيوية، يُجرى أحيانًا استئصال مفصل الورك مع تكوين مفصل كاذب ( استئصال رأس عظم الفخذ ).  أو في حالات التهاب مفصل الركبة الاصطناعي التي لم تستجب للعلاج، يُجرى تثبيت المفصل (تحفيز تعظم مفصل الركبة اصطناعيًا).  تُعتبر هذه العلاجات خط الدفاع الأخير نظرًا للإعاقة الكبيرة. 

 الوقاية 
يُعتقد أن الوقاية بالمضادات الحيوية، أو إعطاء جرعات صغيرة من المضادات الحيوية كإجراء وقائي، خلال الفترة المحيطة بالجراحة (عادةً أقل من 60 دقيقة قبل بدء عمليات استبدال المفاصل) (عادةً باستخدام السيفالوسبورينات من الجيل الثاني ) يقلل من خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية الحادة.
قد يساهم فحص ومحو بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) وتنظيف الجلد بمطهر الكلورهيكسيدين أو الصابون والماء قبل الجراحة في تقليل خطر الإصابة بعدوى المفاصل الاصطناعية.
بحسب الجمعية الأمريكية لطب الأسنان: لا يُنصح عمومًا باستخدام المضادات الحيوية الوقائية قبل إجراءات طب الأسنان الروتينية للوقاية من عدوى المفاصل الاصطناعية لدى المرضى الذين خضعوا لزراعة مفاصل اصطناعية. ومع ذلك، قد تستدعي بعض الحالات الخاصة التي تزيد من خطر إصابة المرضى، وفقًا لما يحدده طبيب الأسنان أو غيره من الأطباء استخدام المضادات الحيوية الوقائية. 
 إحصائيات 
تبلغ نسبة الوفيات خلال 5 سنوات بعد التهابات المفاصل الاصطناعية في الورك 21%، أي أربعة أضعاف النسبة لدى المجموعة المرجعية حسب العمر.  وبلغت نسبة الوفيات خلال 10 سنوات بعد التهابات المفاصل الاصطناعية في الورك 45%، مقارنةً بـ 29% لدى الأشخاص الذين خضعوا لعمليات استبدال مفصل الورك غير المصابة.  ويخضع 25% من المصابين بالتهابات المفاصل الاصطناعية لعملية جراحية ثانية غير مخطط لها خلال عام واحد من علاج الالتهاب.  وتكون مدة الإقامة في المستشفى أطول لدى المصابين بالتهابات المفاصل الاصطناعية في الركبة والورك مقارنةً بالمجموعة المرجعية التي خضعت لعمليات استبدال مفصل الركبة والورك غير المصابة؛ حيث تبلغ 5.3 أيام مقابل 3 أيام (للركبة) و7.6 أيام مقابل 3.3 أيام (للورك). 
 علم الأوبئة 
تُعد التهابات المفاصل الاصطناعية السبب الأكثر شيوعًا لفشل استبدال الركبة، وثالث أكثر الأسباب شيوعًا لفشل استبدال مفصل الورك.  اعتبارًا من عام 2017، سيُصاب 2.1% من عمليات استبدال مفصل الورك و2.3% من عمليات استبدال مفصل الركبة بالتهاب المفاصل الاصطناعية في وقت ما.  تضاعف معدل الإصابة بالتهابات المفاصل الاصطناعية أكثر من ثلاث مرات في السنوات العشرين الماضية، ومن المتوقع أن يزداد معدل الإصابة في المستقبل. يُعتقد أن هذه الزيادة تعود إلى العدد الأكبر بكثير من عمليات استبدال مفصل الورك والركبة التي تُجرى حاليًا. 
 مراجع 

تصنيف:أمراض معدية
تصنيف:جراحة العظام
تصنيف:طب العظام
تصنيف:مضاعفات العناية الطبية والجراحية