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Fragestellung: Bei der Behandlung einer verzögerten oder ausbleibenden Knochenbruchheilung spielt die Diagnose eines eventuell vorhandenen Infektgeschehens eine entscheidende Rolle. Die Behandlung aseptischer und Infektpseudarthrosen erfolgt nach unterschiedlichen Prinzipien. Die Differentialdiagnose ist jedoch nicht immer eindeutig, da low-grade Infekte und Biofilm bildende Bakterien oft unentdeckt bleiben. Der Stellenwert der Biofilm-Untersuchung auf dem Osteosynthesmaterial mittels Sonikation wurde bei der Diagnose von Infektpseudarthrosen bisher nicht untersucht.

Ziel dieser Studie war es daher, die Diagnoseleistung der Sonikation in der Differenzierung zwischen aseptischer und Infektpseudarthrose im Vergleich zur konventionellen Gewebekultur und Histopathologie zu evaluieren.

Methodik: In eine prospektive, multizentrische Studie wurden 55 Patienten mit aseptischer und 35 mit septischer Femur- bzw. Tibiaschaft-Pseudarthrose sowie 26 Patienten mit komplikationslos verheilten Femur- und Tibiafrakturen eingeschlossen. In der Revisionsoperation bzw. bei der Metallentfernung wurde das Osteosynthesematerial für die Sonikation sowie Gewebeproben zur Langzeitbebrütung und histopathologischen Untersuchung gewonnen. Das Sonikat wurde durch Vakuumfiltration konzentriert und die koloniebildenden Einheiten (KBE) nach Bebrütung quantifiziert. Mittels Receiver Operating Characteristic (ROC) Kurve wurde ein KBE-Grenzwert für die Abgrenzung zwischen aseptischer und Infektpseudarthrose ermittelt. Mithilfe der Vierfelder-Tafel wurde die Diagnoseleistung der verschiedenen Diagnose-Methoden berechnet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Analysen der ROC-Kurven ergaben einem optimalen Grenzwert von 13.625 KBE/10 ml Sonikat zur Differenzierung zwischen aseptischer und Infektpseudarthose. Mit einer Sensitivität von 63% und einer Spezifität von 95% lag die Diagnoseleistung der Sonikation unter der der Gewebekultur (80% und 96%), jedoch über der der Histopathologie (14% und 87%). Bei der Kombination von Gewebekultur mit der Sonikation unter Berücksichtigung des errechneten Grenzwerts konnte jedoch die Sensitivität auf 60% gegenüber dem aktuellen Goldstandard „zwei positiven Gewebeproben“ mit einer Sensitivität von 57% gesteigert werden, mit einem niedrigeren KBE-Grenzwert, der über die Kontrollgruppe ermittelt wurde, sogar bis auf 71%.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Sonikation eine nützliche additive Diagnose-Methode für die Differenzierung zwischen aseptischen und Infektpseudarthosen darstellt. Zudem bietet die Sonikation mit anschließender Vakkuumfiltration zwei weitere entscheidende Vorteile: Die mikrobiologischen Ergebnisse liegen bereits nach wenigen Tagen vor und es werden vermehrt multimikrobielle Infektionen aufgedeckt. Beides sind wichtige Aspekte für eine frühzeitige bakterienspezifische Antibiose.