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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2024)

22. - 25.10.2024, Berlin

SmartSpacer – ein neuer Ansatz in der Behandlung von periprothetischen Infektionen

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Vincent Lallinger - Klinikum rechts der Isar, TU München, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Sportorthopädie, München, Germany
  • Bach Tran - Heinz Nixdorf Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik, TranslaTUM Institut für translationale Krebsforschung der TUM, München, Germany
  • Christoph Dillitzer - Heinz Nixdorf Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik, TranslaTUM Institut für translationale Krebsforschung der TUM, München, Germany
  • Igor Lazic - Klinikum rechts der Isar, TU München, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Sportorthopädie, München, Germany
  • Andreas Obermeier - Klinikum rechts der Isar, TU München, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Sportorthopädie, Implantat-assoziierte Infektforschung, München, Germany
  • Rainer Burgkart - Klinikum rechts der Isar, TU München, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Sportorthopädie, München, Germany
  • Oliver Hayden - Heinz Nixdorf Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik, TranslaTUM Institut für translationale Krebsforschung der TUM, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2024). Berlin, 22.-25.10.2024. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2024. DocAB34-2353

doi: 10.3205/24dkou139, urn:nbn:de:0183-24dkou1399

Published: October 21, 2024

© 2024 Lallinger et al.
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Text

Fragestellung: Periprothetische Infektionen stellen eine schwerwiegende Komplikation der Endoprothetik dar. Derzeitiger Goldstandard der Therapie ist ein zweizeitiger Prothesenwechsel mit der Implantation einer antibiotikabeladenen Interimsprothese (Spacer) im Intervall. Bisher gibt es keine klare Evidenz zur Ermittlung der Infektfreiheit und folglich des optimalen Zeitpunktes der Reimplantation. Im BMBF Projekt SWi2M (FKZ 01EK2107A) wird ein digitalisierter, sensorierter Spacer entwickelt, der eine kontinuierliche Messung intraartikulärer Messwerte ermöglicht, um Rückschlüsse auf eine ausgeheilte Infektion zu geben. In dem hier vorgestellten Teilprojekt wird untersucht, wie sensitiv und reproduzierbar die vorgesehen optoelektronischen Komponenten des SmartSpacers im Bezug zur spektroskopischen Messung von Bakterienkonzentrationen sind.

Methodik: In einem ersten Teilversuch erfolgte nun die Verifizierung der Trendanalyse von Bakterienkonzentrationen (Staphylococcus aureus, ATCC 25923) in vitro. Dazu wurde bauartbedingt ein miniaturisiertes low resolution Spektrometer (2–40 nm) verwendet. Hierbei wurden die Streuspektren von Staphylococcus aureus bei Konzentrationen von 102–106 CFU/ml gemessen. Es erfolgten insgesamt 516 spektroskopische Messungen, jeweils 129 Messungen pro Konzentration. Als nichtparametrische Verfahren wurden der Mann-Whitney-U-Test angewendet. Statistische Signifikanz wurde definiert als p<0,05.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bei einer Konzentration von 102, 103, 104 und 106 wurde eine mittlere Streuung von respektive 1,619 (CI-95%: 1,606–1,632), 1,624 (CI-95%: 1,613–1,636), 1,626 (CI-95%: 1,614–1,638), 1,637 (CI-95%: 1,627–1,646) arb. unit gemessen. Signifikante Unterschiede zwischen den Konzentrationen konnten bis zu 102 CFU/ml gemessen werden (106–102, p=0,025). Graphisch sind die Ergebnisse in der Abbildung 1 [Abb. 1] dargestellt.

In unseren ex vivo Versuchen konnte bestätigt werden, dass mittels low-resolution Streuspektren-Analyse im Smartspacer Bakterienkonzentrationen bis zu 102 CFU/ml unterschieden werden können. Die Spektrometrie stellt eine diagnostische Einheit im SmartSpacer dar. Die Ergebnisse sollen mit weiteren diagnostischen Modulen im SmartSpacer korreliert werden um multimodal eine Infektfreiheit intraartikulär nachzuweisen.