Остеомијелитис

Термин „остеомијелитис“ је предложен да означи упалу костију и коштане сржи (од грчког „остеомијелитис“ значи упала коштане сржи). Тренутно се овај термин схвата као инфективна и инфламаторна лезија коштаног ткива (остеитис), коштане сржи (мијелитис), периостеума (периоститис) и околних меких ткива. Остеомијелитис се такође дефинише као инфекција у кости.

Остеомијелитис је локални инфламаторни процес који се развија као одговор на инвазију и пролиферацију микробних тела. Главни окидач за хематогени остеомијелитис је ендогена инвазија микробних тела у канал коштане сржи; код егзогеног остеомијелитиса, микробна инвазија настаје као резултат трауме кости или околних ткива. Локализација упале служи као заштитна реакција организма, спречавајући развој сепсе, што је могуће ако механизми за ограничавање гнојно-некротичног процеса постану несолвентни. То може бити због високе вируленције и патогености микроорганизама, пространости лезије, трајања инфламаторног процеса и слабљења заштитних снага макроорганизма.

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

Епидемиологија

Упркос сталном напретку у разумевању патогенезе инфекција костију и зглобова и увођењу савремених дијагностичких и метода лечења, број таквих пацијената није показао тренд смањења у протеклих 30 година.

Акутни хематогени остеомијелитис јавља се код 2 од 10.000 деце, хронични остеомијелитис - код 2 од 10.000 људи, а кости доњих екстремитета су захваћене у 90% случајева. Тибија чини 50%, фемур - 30%, фибула - 12%, хумерус - 3%, улна - 3% и радијус - 2% лезија дугих костију. Тренутно се примећује неколико трендова у епидемиологији остеомијелитиса дугих костију. Дошло је до промена у структури хематогеног остеомијелитиса. У водећим индустријским земљама примећује се смањење инциденце акутног хематогеног остеомијелитиса дугих костију код деце (2,9 нових случајева на 100.000 становника годишње) и Staphylococcus aureus као главног узрочника болести - са 55 на 31%. У земљама са развијеном инфраструктуром ове болести су постале прилично ретке.

Последњих година дошло је до повећања броја пацијената са посттрауматским остеомијелитисом. То је првенствено последица повећања трауме, посебно као последице саобраћајних незгода, промена у микрофлори које могу изазвати супурацију и поремећаја људског имуног система. Развој коштане инфекције олакшавају дијабетес мелитус, облитерирајуће васкуларне болести, тумори, алкохолизам и пушење. Код одраслих, главни узрок остеомијелитиса су преломи дугих костију. Развој овог патолошког стања зависи од многих фактора, пре свега од локације и обима оштећења костију и меких ткива, оштећеног снабдевања крвљу и инервације, благовремености и квалитета примарног хируршког лечења, методе антибиотске профилаксе, избора методе остеосинтезе и пластичног затварања рана. У том смислу, инциденца остеомијелитиса значајно варира - од 0,5-2% код хируршког лечења затворених прелома и повреда горњег екстремитета до 50% и више код отворених прелома ноге и бутине са опсежним оштећењем меких ткива.

У савременим условима, повећала се улога гнојних компликација, укључујући остеомијелитис, након прострелних рана екстремитета, чији су главни узроци тежина повреда костију и зглобова, као и недостаци у лечењу направљени у фазама медицинске евакуације. Према искуству послератних оружаних сукоба, учесталост прострелног остеомијелитиса је најмање 9-20%.

Различите врсте унутрашње металне остеосинтезе постале су широко распрострањене у лечењу прелома широм света. Неоправдано проширење индикација за хируршке методе код тешких прелома са опсежним оштећењем меких ткива, непоштовање времена и технике извођења операција, неправилан избор хируршког помагала и металне конструкције доводе до тешке гнојне упале костију и зглобова. Супурација око жбица и штапова, као и „жбичасти“ остеомијелитис остају најчешће компликације током остеосинтезе апаратима за спољашњу фиксацију. Годишње се широм света обави око 1 милион операција замене колена и кука. Стога, остеомијелитис који се јавља након ендопротетике постаје велики проблем, посебно у развијеним земљама.

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

Узроци остеомијелитис

Луј Пастер је 1880. године први изоловао микробе из гноја пацијента са остеомијелитисом и назвао их стафилококама. Касније је утврђено да било који гнојни микроби могу изазвати остеомијелитис, а клиничка и морфолошка слика болести могу зависити од њиховог видовог састава. Тренутно је узрочник акутног хематогеног остеомијелитиса дугих костију код деце углавном монофлора (до 95%). То је, по правилу, Staphylococcus aureus, изолован у 50-90% случајева. Овај микроорганизам остаје водећи узрочник у свим случајевима остеомијелитиса због свог остеохондротропизма и високе прилагодљивости, што доводи до развоја великог броја различитих вирулентних сојева отпорних на антибиотике и, на крају крајева, до смањења ефикасности конзервативног лечења.

Код деце млађе од годину дана, из костију и крви се најчешће изолују Streptococcus agalactiae и Escherichia coli, док се код деце старије од годину дана изолују Streptococcus pyogenes и Haemophilus influenzae. Учесталост изолације H. influenzae се смањује код деце старије од четири године, што је такође повезано са употребом нове вакцине против овог патогена.

Код пацијената са акутним посттрауматским остеомијелитисом, који се јавља код отворених прелома са опсежним оштећењем меких ткива, култивишу се мешовите аеробно-анаеробне асоцијације са превлашћу грам-негативних микроорганизама, углавном Pseudomonas aeruginosa. Микробна контаминација у лезији, по правилу, износи 106-108 микробних тела у 1 г коштаног ткива.

Код хроничног остеомијелитиса, водећу етиолошку улогу играју грам-позитивне коке из рода Staphylococcus, при чему преовладава Staphylococcus aureus, чија учесталост сејања зависи од стадијума процеса и креће се од 60 до 85%. Код хроничних инфламаторних процеса, стафилококе могу бити присутне у монокултурама или као део аеробно-анаеробних асоцијација. Стафилококе замењују грам-негативне и анаеробне бактерије, које карактерише већа отпорност на широко распрострањене антибактеријске лекове него грам-позитивне бактерије.

Патогенеза

Остеомијелитис може бити узрокован хематогеним ширењем инфекције, директним продором микроорганизама у кост или из суседног, спољашњег жаришта инфекције. Код посттрауматског остеомијелитиса, директно продирање микробне флоре настаје услед оштећења ткива и поремећаја снабдевања крвљу. Развој овог облика остеомијелитиса директно зависи од инвазије микроорганизама, њихове количине, врсте, вируленције и степена оштећења меких ткива. Након неповољних ефеката на заштитне и адаптивне реакције организма различитих физичких, биолошких фактора и пратећих болести, његова способност да покаже ефикасан одговор за сузбијање инфекције је смањена, што може допринети развоју почетне фазе болести.

Дубока, дуготрајна инфекција костију одржава се присуством деваскуларизованог кортекса окруженог бактеријама. Он делује као страно тело, што је главни узрок остеомијелитиса код већине отворених прелома. Посттрауматски остеомијелитис, поред уобичајених патогених микроорганизама, могу изазвати и непатогене стафилококе и анаеробне коке. У тренутку повреде, они улазе у девитализоване делове кортекса и овде, под анаеробним условима, подстичу секвестрацију и развој остеомијелитиса. Таква инфекција костију се често развија након отворених прелома.

Низ системских и локалних фактора утиче на имуни одговор, метаболизам и локално снабдевање крвљу током развоја остеомијелитиса. Системски фактори укључују лошу исхрану, оштећену функцију бубрега и јетре, дијабетес мелитус, хроничну хипоксију, имунолошке болести, малигне болести, старост и сенилну старост, имуносупресију и имунодефицијенцију, спленектомију, вирусну инфекцију, алкохолизам и пушење. Локални фактори као што су хронични лимфедем, венска стаза, васкуларне лезије, артеритис, тешке ожиљне промене, фиброза, патологија малих крвних судова и неуропатија такође доприносе развоју инфекције.

Акутни остеомијелитис карактерише се као гнојна инфекција праћена едемом, васкуларном стазом и тромбозом малих крвних судова. У акутном периоду болести, услед локалне упале, поремећена је интраосеална и периостална снабдевање крвљу, формирају се велики фрагменти мртве кости (секвестери). Постојање инфицираних, неживотних ткива и неефикасан одговор макроорганизма, као и неадекватан третман, доводе до хроничности болести. Како гнојни процес прелази у хроничну фазу, долази до постепене промене микробног пејзажа. Сојеви Staphylococcus epidermidis и Staphylococcus aureus са ниском вируленцијом почињу да играју доминантну улогу.

Некроза коштаног ткива је важна карактеристика акутног посттрауматског остеомијелитиса. Мртва кост се споро ресорбује ензимима гранулационог ткива. Ресорпција се најбрже и најрано дешава на споју живе и некротичне кости. Мртва сунђераста кост код локализованог остеомијелитиса се споро ресорбује. Мртво подручје кортикалног дела кости постепено се одваја од живе кости, формирајући секвеструм. Органски елементи у мртвој кости се углавном уништавају протеолитичким ензимима које производе макрофаги или полиморфонуклеарни леукоцити. Због оштећеног снабдевања крвљу, мртва кост визуелно делује светлије од живе кости. Мала подручја неживе сунђерасте кости се ресорбују у року од 2-3 недеље; секвестрација кортикалног дела може трајати месецима.

Морфолошке карактеристике хроничног остеомијелитиса су присуство коштане некрозе, формирање нове кости и ексудација полиморфонуклеарних леукоцита, којима се додаје велики број лимфоцита, хистиоцита, а понекад и плазма ћелија. Присуство мртве кости често узрокује стварање фистула, кроз које гној улази у околна мека ткива и на крају излази на површину коже, формирајући хроничну фистулу. Густина и дебљина новоформиране кости могу се постепено повећавати, формирајући део или целу нову дијафизу под релативно повољним условима. Два паралелна процеса се развијају током много недеља или месеци, у зависности од обима некрозе и степена и трајања инфекције. Ендостеални коштани израсли могу заклонити медуларни канал.

Након уклањања секвестра, преостала шупљина може бити испуњена новом кости. Ово се посебно често дешава код деце. Посттрауматски, секундарни остеомијелитис развија се као резултат оштећења ткива изазваног траумом, с једне стране, и инвазије и развоја микроорганизама, с друге стране. Недостатак довољне стабилизације оштећене кости доводи до развоја и ширења гнојне инфекције, формирања секундарне некрозе и секвестра.

Већина аутора сматра да је препоручљиво лечити опсежне ране код пацијената са отвореним преломима без раног затварања површине ране, што ствара проблем сузбијања акутне гнојне инфекције. Дуготрајно отворено лечење таквих рана носи реалну претњу од остеомијелитиса. Стога, главни узроци посттрауматског остеомијелитиса код пацијената са отвореним преломима треба да буду:

• неблаговремено и неадекватно хируршко лечење лезије;
• неадекватан, погрешно одабран метод фиксирања;
• дуготрајна, опсежна рана;
• погрешна процена степена оштећења меких ткива;
• недовољно постоперативно праћење.

Од великог значаја за превенцију остеомијелитиса код отворених прелома је благовремено уклањање ексудата из ране током процеса привременог и коначног затварања површине ране. Нагомилавање ексудата из ране је такође један од разлога за развој секундарне некрозе.

Анализа узрока развоја посттрауматског остеомијелитиса потврђује чињеницу да фактори који утичу на учесталост гнојних компликација код отворених прелома и развој остеомијелитиса укључују имерзиону металну остеосинтезу. Познато је да њена употреба код отворених прелома са масивним оштећењем меких ткива, посебно у потколеници, драматично повећава ризик од инфекције. Овај образац се посебно јасно види код прелома насталих ватреним оружјем, што је одредило мишљење бројних стручњака о потреби забране употребе имерзионе остеосинтезе код ове врсте повреда.

Упркос чињеници да се легуре које се користе за производњу фиксатора сматрају имунолошки инертним, понекад морамо да посматрамо случајеве „нетолеранције“ на метал. У тешким случајевима, резултат такве реакције је клиничка слика акутне упале са формирањем фистула и секундарном инфекцијом. Овај процес се заснива на формирању хаптена - супстанци које настају као резултат биотрансформације метала и везивања његових молекула са протеинима, што ствара предуслове за сензибилизацију. Окидач за овај процес је површинско уништење имплантата као резултат оксидације пероксидним једињењима, фагоцитозе или механичког уништења (у случају поремећаја стабилности коштаних фрагмената или трења елемената фиксатора једни о друге). Сензибилизација на метал може постојати у почетку или се развити као резултат остеосинтезе урањањем метала.

Нова етапа у продубљивању знања о остеомијелитису повезана је са проучавањем његове патогенезе на различитим нивоима организације: субмолекуларном, молекуларном, ћелијском и органском. Проучавање главних узрочника остеомијелитиса, као што је Staphylococcus aureus, омогућило је идентификацију екстрацелуларних и интрацелуларних микробних механизама агресије и инвазије, уз помоћ којих бактерије изазивају и одржавају инфекцију, директно оштећују ћелије коштаног ткива, нарушавају заштитни имуни одговор организма и смањују ефикасност антибиотика. Последњих година активно се проучава улога цитокина, једног од регулатора ћелијског и хуморалног имунитета. Показана је и нова, раније непозната улога ћелија које производе кости - остеобласта, способних да изазову антиген-специфичну активацију имуних ћелија и инфламаторних медијатора као одговор на интрацелуларну инвазију микроорганизама у коштано ткиво. Истовремено, треба напоменути да није све потпуно јасно у патогенези остеомијелитиса, с обзиром на широк спектар његових манифестација. Многи предложени патогенетски механизми су на хипотетичком нивоу.

Симптоми остеомијелитис

Детаљна анамнеза је често довољна за дијагнозу остеомијелитиса. Деца са хематогеним остеомијелитисом могу се јавити са акутним знацима инфекције, укључујући грозницу, раздражљивост, умор, слабост и локалне знаке упале. Међутим, чест је и атипичан ток. Код деце са хематогеним остеомијелитисом, мека ткива која окружују захваћену кост могу локализовати инфекцију. Зглоб обично није захваћен инфекцијом. Код одраслих са хематогеним остеомијелитисом обично се налазе нејасни знаци, укључујући продужени бол и благо повишену температуру. Могу се јавити и висока температура, грозница, оток и хиперемија изнад захваћене кости. Код контактног остеомијелитиса често се јавља локализовани бол у костима и зглобовима, хиперемија, оток и ексудација око места повреде. Знаци тешке системске инфламаторне реакције, као што су грозница, грозница и вечерње знојење, могу бити присутни у акутној фази остеомијелитиса, али се не примећују у хроничној фази. И хематогени и контактни остеомијелитис могу прећи у хроничну фазу. Хронични стадијум карактерише упорни бол, ексудација и благо повишена температура. Фистулни путеви се често налазе у близини места инфекције. Ако се фистулни пут затвори, пацијент може развити апсцес или акутну дисеминовану инфекцију меких ткива.

Обрасци

Према клиничком току и трајању болести, остеомијелитис се традиционално дели на акутни и хронични. Према патогенетском принципу, остеомијелитис се дели на хематогени и посттрауматски, који се може развити као резултат механичких, хируршких, прострелних повреда и коштаног ткива и околних меких ткива. Хематогени остеомијелитис може се манифестовати као примарно хронични ток (Бродијев апсцес, Гареов склерозирајући остеомијелитис, Олијеов албуминозни остеомијелитис).

Клиничка и анатомска класификација остеомијелитиса дугих костију код одраслих коју је усвојио Медицински одсек Универзитета у Тексасу - Черни-Мадерова класификација - делује погодно за практичну употребу. Класификација се заснива на два принципа: структури оштећења костију и стању пацијента. Према овој класификацији, структурно оштећење костију је условно подељено на четири типа:

• Тип I (медуларни остеомијелитис) - оштећење великог подручја структура коштане сржи дуге кости код хематогеног остеомијелитиса и код супурације након интрамедуларне остеосинтезе;
• Тип II (површински остеомијелитис) - оштећење само кортикалног дела кости, које се обично јавља директном инфекцијом кости или из суседног извора инфекције у меким ткивима; септички зглоб се такође класификује као површински остеомијелитис (остеохондритис);
• Тип III (фокални остеомијелитис) - оштећење кортикалног дела кости и структура канала коштане сржи. Међутим, код ове врсте оштећења, кост је и даље стабилна, јер се инфективни процес не шири на цео пречник кости;
• Тип IV (дифузни остеомијелитис) - оштећење целог пречника кости са губитком стабилности; пример би била инфицирана псеудоартроза, остеомијелитис након отвореног коминутивног прелома.

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