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Fragestellung: Die periprothetische Infektion (PJI) zählt zu den schwerwiegendsten Komplikationen nach künstlichen Gelenkersatz. Je früher eine PJI diagnostiziert und therapiert wird, desto besser werden die Behandlungsresultate. Auch wenn in den letzten Jahren neue diagnostische Möglichkeiten erschlossen wurden (Sonikation, Alpha1-Defensin-Schnelltest etc), zeigen die klinischen Forschungsergebnisse noch keinen wegweisenden Fortschritt in der Früherkennung von PJIs.

Hinlänglich in der Literatur beschrieben ist der Einfluss einer Infektion auf die Viskosität der Synovialflüssigkeit in betroffenen Gelenken. Mit Hilfe der Einzelmolekülmikroskopie kann eine etwaige Reduktion der Viskosität der Synovialflüssigkeit anhand des Diffusionsverhaltens von Hyaluronan gemessen und objektiviert werden. Im Rahmen dieser Studie soll dieser Versuchsansatz genutzt werden, um mit Hilfe der Einzelmolekülmikroskopie PJIs valide früh diagnostizieren zu können.

Methodik: Bei 34 Patienten, die in der Klinik für Orthopädie der Uniklinik XXX bezüglich einer Knieprothesenlockerung operativ mittels zweizeitigem Vorgehen behandelt wurden, konnten bei 18 Patienten Keime in der mikrobiologischen Testung intraoperativer Proben identifiziert werden, bei 16 Patienten zeigte sich eine aseptische Lockerung aufgrund negativer mikrobiologischer Resultate.

Bei allen 34 Patienten wurde mit Hilfe der Einzelmolekülmikroskopie das Diffusionsverhalten von gelabeltem hochmolekularen Hyaluronan und Dextran gemessen. Der Quotient des Diffusionsverhaltens von Dextran und Hyaluronan DDex/DHA wurde bei beiden Patientengruppen (septisch/aseptisch) gemessen und verglichen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der Quotient des Diffusionsverhaltens von Hylauronan und Dextran DDex/DHA zeigte sich in der Gruppe mit PJI signifikant geringer als in der Gruppe der aseptischen Knieprothesenlockerungen (Fig. 1). Die AUC betrug 0.94 bei einem 95% Konfidenzintervall (0.74-1).

Der Koeffizient aus dem Diffusionsverhalten von Hylauronan und Dextran gemessen mit Hilfe der Einzelmolekülmikroskopie zeigt mit einer AUC von 0.94 sehr gute Ergebnisse bezüglich der Identifikation von PJIs. Die Dauer der einzelnen Messungen betrug zwischen 5-10min, so dass bei Vorhalten der notwendigen Infrastruktur eine on site Diagnostik eines PJIs perioperativ möglich erscheint. Damit stellt die Berechnung des Diffusionskoeffizienten in der Patientensynovialflüssigkeit einen vielversprechenden neuen Parameter zur Erfassung von PJIs dar.