[Diagnosis of periprosthetic joint infection : Development of an evidence-based algorithm by the work group of implant-associated infection of the AE-(German Society for Arthroplasty)]

Orthopade. 2021 Apr;50(4):312-325. doi: 10.1007/s00132-020-03940-6.
[Article in German]

Abstract

Background: Prosthetic joint infections (PPI) will challenge orthopaedic surgeons and the health care system in the coming years. Evidence-based and reliable preoperative diagnostics are necessary for success in the field of revision arthroplasty. Especially the preoperative detection of PPI is important with respect to the treatment strategy.

Aim: The aim of this study was to develop a detailed and structured standard operating procedure (SOP) to detect PPI preoperatively.

Methods: A systematic literature research was performed and relevant articles identified. After extracting the data, statistical calculations of sensitivity, specificity, positive/negative predictive value and positive/negative likelihood ratio were performed. The results were discussed and evaluated in four meetings analogously to standard Delphi rounds by the workgroup of implant-associated infections of the German AE (Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik). An algorithm for the diagnostic approach according to ISO 5807 was made.

Results: The standardized algorithm combines a sequence of evidence-based procedures with detailed and structured main and additional criteria to every critical step in the diagnostic approach.

Conclusion: The detection of PPI is of tremendous importance prior to revision arthroplasty and determines its success or failure. The diagnosis "prosthetic joint infection" requires a substantial change with respect to treatment concepts. The algorithm summarizes current literature and specialized expert opinions in a modern standardized format for a transparent diagnostic approach.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Die Behandlung periprothetischer Infektionen (PPI) ist eine der größten Herausforderungen im Bereich der Endoprothetik. Der möglichst sichere Ausschluss oder die Bestätigung einer periprothetischen Infektion ist die Voraussetzung für jede Revisionsoperation und kann für den behandelnden Orthopäden und Unfallchirurgen eine große Herausforderung darstellen. Eine sichere evidenzbasierte präoperative Diagnostik ist im Sinne des Patienten notwendig, um einerseits eine periprothetische Infektion zu erkennen sowie die entsprechende chirurgische und antibiotische Therapie zu planen und andererseits unnötige zweizeitige Wechsel zu vermeiden.

Ziel der arbeit: Ziel ist es, ein evidenzbasiertes problem- und prioritätenbasiertes Vorgehen zu entwickeln und dies in einem transparenten und standardisierten Algorithmus zusammenzufassen.

Methode: Durch systematische Literaturrecherche wurden relevante Arbeiten identifiziert und im Rahmen von Expertenrunden bewertet. Nach Extraktion der Daten erfolgte die Berechnung von Sensitivität, Spezifität, positiver und negativer Likelihood-Ratio sowie positiver und negativer prädiktiver Werte. Im Rahmen von 4 Treffen wurden die entsprechenden Studien der Arbeitsgruppe für implantatassoziierte Infektionen präsentiert und analog zu Standard-Delphi-Runden durch die einzelnen Experten bearbeitet und bewertet. Gemäß der Prioritätenliste der Expertenrunde erfolgte die Entwicklung eines zur ISO (International Organization for Standardisation) konformen Algorithmus.

Ergebnisse: Der entwickelte Algorithmus ist eine Abfolge von evidenzbasierten Prozessen gemäß der verwendeten ISO-Norm. Gemäß der durch die Expertenrunde priorisierten Haupt- und Nebenkriterien erfolgte die Entwicklung logisch strukturiert und problemorientiert.

Schlussfolgerung: Der Ausschluss einer periprothetischen Infektion ist von enormer Bedeutung vor einer Revisionsoperation und entscheidet in vielen Fällen über den Erfolg und die Invasivität der Operation. Die Diagnose „periprothetische Infektion“ erfordert eine substanzielle Veränderung der therapeutischen Strategie. Der durch die Arbeitsgruppe entwickelte Algorithmus fasst Positionen aus der aktuellen Literatur und spezielle Expertenmeinungen zusammen, dies ermöglicht einen transparenten diagnostischen Ansatz im Sinne einer Standard Operation Procedure.

Keywords: Biofilm; Joint prosthesis; Prosthesis-related infections; Sensitivity and specificity; Surgical diagnostic technic.

MeSH terms

  • Algorithms
  • Arthritis, Infectious*
  • Arthroplasty
  • Arthroplasty, Replacement, Hip* / adverse effects
  • Humans
  • Predictive Value of Tests
  • Prosthesis-Related Infections* / diagnosis
  • Prosthesis-Related Infections* / etiology
  • Prosthesis-Related Infections* / surgery
  • Reoperation