Use of negative pressure wound therapy in patients with early deep implant-associated spine infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Implantable metal fixators are widely used in modern spine surgery for surgical treatment of a wide spectrum of pathologies: degenerative pathology, neoplasms, spinal deformities, traumas. The increasing number of operations entails an increase in the number of complications, including implant-associated infection (IAI). The rate of IAI, according to the literature, accounts for up to 20% of cases. The treatment of such complications represents a significant burden on the healthcare system, since patients require multiple revision interventions, antibacterial therapy and other treatment measures requiring a comprehensive interdisciplinary approach. A single, generally accepted algorithm for treatment of deep spinal IAI has not yet been developed, but the use of negative pressure treatment systems (vacuum therapy) is becoming increasingly widespread. Despite the good results of the method reflected in the literature, the evidence base for treating deep IAI remains limited.

AIM: To evaluate the results of negative pressure wound therapy (NPWT) treatment of early deep implant-associated spine infection.

MATERIALS AND METHODS: An observational retrospective study included 28 patients with early deep implant-associated spine infection treated with surgical debridement combined with NPWT method in 2019–2023, among them 16 (57.1%) female and 12 (42.9%) male. Obtained data are presented as mean and standard deviation. Comparison of laboratory blood parameters at different time points was made using Wilcoxon W-test. Differences were considered significant at p <0.05.

RESULTS: In all patients, the remission of infection was achieved. The fixator was retained in 18 (64.3% of total) cases, partially removed in 1 case (3.6%), completely removed in 8 cases (28.6%), and replaced in 1 case (3.6%). On average 5.7±2.83 NPWT dressings were required to achieve the clinical cure. In 27 cases (96.4% of total) the wound was closed with the help of secondary sutures, in 1 case (3.6%) plastic surgery was provided. The average duration of antibiotic therapy was 38.2±18.1 days, the number of hospital days was 42.1±23.31. Relapse was noted in 1 (3.6%) patient with preserved metal structure one month after discharge. During microbiological tests, positive results (growth of microflora) were recorded in 26 (92.9% of total) patients, negative — in 2 casеs (7.1%). Among these, in 19 (67.9%) cases, a change of leading pathogen occurred during treatment period.

CONCLUSION: NPWT is an effective and safe method that can be characterized by good clinical results.

About the authors

Archil V. Tsiskarashvili

Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Author for correspondence.
Email: armed05@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1721-282X
SPIN-code: 2312-1002

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 10 Priorova str., 127299 Moscow

Regina E. Melikova

Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: regina-melikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5283-7078
SPIN-code: 8288-0256

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 10 Priorova str., 127299 Moscow

Dmitry S. Gorbatyuk

Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: gorbatyukds@cito-priorov.ru
ORCID iD: 0000-0001-8938-2321
SPIN-code: 7686-2123

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 10 Priorova str., 127299 Moscow

Marat A. Suleymanov

Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics

Email: drmarat03@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1621-2927
Russian Federation, 10 Priorova str., 127299 Moscow

References

  1. Karanadze VA, Grin AA, Kordonsky AYu. Risk factors for the development of infection in the field of surgical intervention in the treatment of patients with injuries and diseases of the thoracic and lumbar spine: the results of a retrospective study. Hirurgiya pozvonochnika. 2020;17(3):100–107. (In Russ.) doi: 10.14531/ss2020.3.100-107
  2. Shapovalov VK, Gritsaev IE, Tayursky DA. Experience in the treatment of implant-associated wound complications after spinal surgery. Innovacionnaya medicina Kubani. 2022;(3):64–70. (In Russ.) doi: 10.35401/2541-9897-2022-25-3-64-70
  3. Bürger J, Palmowski Y, Pumberger M. Comprehensive treatment algorithm of postoperative spinal implant infection. J Spine Surg. 2020;6(4):793–799. doi: 10.21037/jss-20-497
  4. Yudistira A, Asmiragani S, Imran AW, Sugiarto MA. Surgical Site Infection Management following Spinal Instrumentation Surgery: Implant Removal vs. Implant Retention: an Updated Systematical Review. Acta Inform Med. 2022;30(2):115–120. doi: 10.5455/aim.2022.30.115-120
  5. Kumar N, Hui SJ, Ali S, et al. Vacuum assisted closure and local drug delivery systems in spinal infections: A review of current evidence. N Am Spine Soc J. 2023;16:100266. doi: 10.1016/j.xnsj.2023.100266
  6. Shapovalov VK, Basankin IV, Afaunov AA, et al. The use of vacuum systems in early implant-associated infection that developed after decompression-stabilizing operations for lumbar spinal stenosis. Hirurgiya pozvonochnika. 2021;18(3):53–60. (In Russ.) doi: 10.14531/ss2021.3.53-60
  7. Chen Z, Sun J, Yao Z, Song C, Liu W. Can prophylactic negative pressure wound therapy improve clinical outcomes in spinal fusion surgery? A meta-analysis. Eur Spine J. 2022;31(6):1546–1552. doi: 10.1007/s00586-022-07178-y
  8. Kurra S, Rashid A, Yirenkyi H, Castle P, Lavelle WF. Outcomes of Negative Pressure Wound Therapies in the Management of Spine Surgical Site Wound Infections. Int J Spine Surg. 2020;14(5):772–777. doi: 10.14444/7110
  9. Dolotin DN, Mikhailovsky MV, Suzdalov VA. Purulent complications in spinal surgery using metal implants: literature review. Hirurgiya pozvonochnika. 2015;12(2):33–39. (In Russ.) doi: 10.14531/ss2015.2.33-39
  10. Shaw JD, Bailey TL, Ong J, et al. Development and validation of a large animal ovine model for implant-associated spine infection using biofilm based inocula. Biofilm. 2023;6:100138. doi: 10.1016/j.bioflm.2023.100138
  11. Khan SA, Choudry U, Salim A, et al. Current Management Trends for Surgical Site Infection After Posterior Lumbar Spinal Instrumentation: A Systematic Review. World Neurosurg. 2022;164:374–380. doi: 10.1016/j.wneu.2022.05.138
  12. Dyck BA, Bailey CS, Steyn C, et al. Use of incisional vacuum-assisted closure in the prevention of postoperative infection in high-risk patients who underwent spine surgery: a proof-of-concept study. J Neurosurg Spine. 2019;31(3):430–439. doi: 10.3171/2019.2.SPINE18947
  13. Patel V, Mueller B, Mehbod AA, et al. Removal of Spinal Instrumentation Is Not Required to Successfully Treat Postoperative Wound Infections in Most Cases. Cureus. 2024;16(3):e56380. doi: 10.7759/cureus.56380
  14. Wei J, Brown C, Moore T, et al. Implant-associated Infection After Pediatric Spine Deformity Surgery: Is Removal of Hardware Indicated? Pediatr Infect Dis J. 2024;43(4):333–338. doi: 10.1097/INF.0000000000004218
  15. Kochnev EYa, Meshcheryagina IA, Burtsev AV, Ermakov AM. The problem of treatment of implant-associated spinal infection (literature review). Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Povolzhskij region. Medicinskie nauki. 2020;(4):28–41. (In Russ.) doi: 10.21685/2072-3032-2020-4-3
  16. Gupta S, Maitra S, Farooqi AS, et al. Impact of implant metal type and vancomycin prophylaxis on postoperative spine infection: an in-vivo study. Spine Deform. 2023;11(4):815–823. doi: 10.1007/s43390-023-00674-1
  17. Smekalenkov OA, Ptashnikov DA, Bozhkova SA, et al. Analysis of early infectious complications in patients after spinal surgery. Hirurgiya pozvonochnika. 2017;14(2):82–87. (In Russ.) doi: 10.14531/ss2017.2.82-87
  18. Prinz V, Vajkoczy P. Surgical revision strategies for postoperative spinal implant infections (PSII). J Spine Surg. 2020;6(4):777–784. doi: 10.21037/jss-20-514
  19. Pappalardo G, Schneider S, Kotsias A, et al. Negative pressure wound therapy in the management of postoperative spinal wound infections: a systematic review. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2024;34(5):2303–2313. doi: 10.1007/s00590-024-03983-x
  20. Kochnev EYa, Mukhtyaev SV, Meshcheryagina IA, Grebenyuk LA. A clinical case of multi-stage surgical treatment of a patient with a vertebral implant-associated infection. Polytrauma. 2020;(1):67–73. (In Russ.) doi: 10.24411/1819-1495-2020-10009
  21. Chen K, Lin JT, Sun SB, et al. Vacuum-assisted closure combined with a closed suction irrigation system for treating postoperative wound infections following posterior spinal internal fixation. J Orthop Surg Res. 2018;13(1):321. doi: 10.1186/s13018-018-1024-6
  22. Xiao-Feng L, Jian-Guang X, Bing-Fang Z, et al. Continuous irrigation and drainage for early postoperative deep wound infection after posterior instrumented spinal fusion. J Spinal DisordTech. 2014;27(8):E315–317. doi: 10.1097/BSD.0000000000000122
  23. Rickert M, Schleicher P, Fleege C, et al. Management of postoperative wound infections following spine surgery: first results of a multicenter study. Orthopade. 2016;45(09):780–788. doi: 10.1007/ s00132-016-3314-1
  24. Tsiskarashvili AV, Gorbatyuk DS, Melikova RЕ, et al. Microbiological spectrum of pathogens of implant-associated infection in the treatment of complications of transpedicular fixation of the spine by negative pressure. Hirurgiya pozvonochnika. 2022;19(3):77–87. (In Russ.) doi: 10.14531/ss2022.3.77-87
  25. Rickert M, Rauschmann M, Latif-Richter N, et al. Management of Deep Spinal Wound Infections Following Instrumentation Surgery with Subfascial Negative Pressure Wound Therapy. J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg. 2023;84(1):30–36. doi: 10.1055/s-0040-1720999
  26. Agarwal A, Kelkar A, Agarwal AG, et al. Implant Retention or Removal for Management of Surgical Site Infection After Spinal Surgery. Global Spine J. 2020;10(5):640–646. doi: 10.1177/2192568219869330
  27. Wang J, Yang Y, Xing W, et al. Safety and efficacy of negative pressure wound therapy in treating deep surgical site infection after lumbar surgery. Int Orthop. 2022;46(11):2629–2635. doi: 10.1007/s00264-022-05531-w
  28. Ploumis A, Mehbod AA, Dressel TD, et al. Therapy of spinal wound infections using vacuum-assisted wound closure: risk factors leading to resistance to treatment. J Spinal Disord Tech. 2008,21:320–3. doi: 10.1097/BSD.0b013e318141f99d
  29. Khanna K, Janghala A, Sing D, et al. An Analysis of Implant Retention and Antibiotic Suppression in Instrumented Spine Infections: A Preliminary Data Set of 67 Patients. Int J Spine Surg. 2018;12(4):490–497. doi: 10.14444/5060
  30. Ho C, Sucato DJ, Richards BS. Risk factors for the development of delayed infections following posterior spinal fusion and instrumentation in adolescent idiopathic scoliosis patients. Spine. 2007;32:2272–2277. doi: 10.1097/BRS.0b013e31814b1c0b
  31. Kowalski TJ, Berbari EF, Huddleston PM, et al. The management and outcome of spinal implant infections: contemporary retrospective cohort study. Clin Infect Dis. 2007;44:913–20. doi: 10.1086/512194

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».