Parallele Analyse von Interleukin-6 und Procalcitonin ermöglicht frühe Diagnostik postoperativer Wundinfektionen nach Wirbelsäulenoperationen (vorläufige Daten einer prospektiven Studie)

Abstract-Text deutsch

Einleitung:

In 0,7 bis 20 % kommt es zu postoperativen Wundinfektionen (PWIs) nach Wirbelsäulenoperationen¹. Die aktuelle Diagnostik für PWIs beruht auf klinischen Wundkontrollen, laborchemischen Infektparametern und bei hohem Verdacht auf Schnittbildverfahren. Strahlenbelastung und Kostenintensität Letzterer fordern jedoch verlässliche laborchemische Parameter. In der Regel stellen das C-reaktive Protein (CRP) und die Leukozyten (Lk) die Verlaufsparameter dar. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das Procalcitonin (PCT), Interleukin-6 (IL-6) und der Tumornekrosefaktor-a (TNF-a) früher auf PWIs hinweisen können. Ziel der Studie ist eine prospektive Beobachtung von CRP, Lk, PCT, IL-6 und TNF-a nach offenen dorsalen Wirbelsäulenoperationen.

Methode:

Seit 2020 werden bei Patienten mit offenen dorsalen Instrumentation an einem Wirbelsäulenzentrum der Maximalversorgung der DWG® (Level I) CRP, Lk, PCT, IL-6 und TNF-a an den postoperativen Tagen 0,1,2,3,5 und 7 bestimmt. Polytrauma, stattgehabte Spondylodiszitis sowie präoperativ deutlich erhöhte Infektparameter gelten als Ausschlusskriterien. Die PWI wird intraoperativ und bei Keimnachweis diagnostiziert. Die Patientenzuteilung erfolgt in Infektgruppe (INF) und nicht-Infektgruppe (nonINF). Patientencharakteristika (Alter, Geschlecht, BMI, ASA-Score) und Komorbiditäten werden erhoben.

Ergebnisse:

Bislang konnten 74 Patienten (29 Männer, 45 Frauen, Alter: 64,8±15,3 Jahre) eingeschlossen werden. 12 Patienten (16,2%) entwickelten eine PWI. Die separate Analyse der Parameter erbrachte keine signifikanten Unterschiede. Während allerdings in der INF-Gruppe für IL-6 der Peak am 1. und für PCT am 3. postoperativen Tag beobachtet werden konnte, verhielt es sich in der nonINF-Gruppe für beide Parameter im Wesentlichen entgegengesetzt (Abb.1). Die Quotienten der Gruppen waren signifikant unterschiedlich: IL-6_Tag1/PCT_Tag3: p=0,04; IL-6_Tag1/PCT_Tag5: p=0,049; IL-6_Tag2/PCT_Tag3: p=0,037; IL-6_Tag2/PCT_Tag5: p=0,04. In der binären Regressionsanalyse (Einschluss) von allen separaten Infektparametern zeigte sich IL-6 an Tag 1,2 und 3 signifikant (p=0,003; R-Quadrat: 0,933). Auch die Differenz des IL-6 von Tag 1 und 3 der beiden Gruppen war signifikant (p=0,023). In der Regressionsanalyse fanden sich keine unabhängigen Risikofaktoren.

Diskussion:

In den Vorabergebnissen stellt sich IL-6 als wichtigster laborchemischer Parameter zur Frühdiagnostik einer PWI dar. Insbesondere in paralleler Betrachtung mit PCT und dem gegensinnigen Verhalten der beiden Parameter in Abhängigkeit vom Vorliegen einer PWI, könnte die Diagnose einer PWI bereits am 3. postoperativen Tag möglich sein. Die Bestätigung der Ergebnisse bleibt nach Einschluss aller 120 Patienten abzuwarten.

¹Gelalis ID, Arnaoutoglou CM, Politis AN, Batzaleksis NA, Katonis PG, Xenakis TA (2011): Bacterial wound contamination during simple and complex spinal procedures. A prospective clinical study. Spine J 11, 1042-1048.

Abbildung 1: Postoperativer Verlauf von Interleukin-6 und Procalcitonin

Abstract-Text englisch

Background:

Postoperative wound infections (PWIs) occur in 0.7 to 20% after spine surgery¹. Current diagnostics for PWIs are based on clinical wound checks, laboratory chemistry parameters of infection, and, if highly suspected, cross-sectional imaging. However, radiation exposure and cost intensity of the latter demand reliable laboratory chemistry parameters. Usually, C-reactive protein (CRP) and leukocytes (Lk) represent the follow-up parameters. Recent evidence suggests that procalcitonin (PCT), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor-a (TNF-a) may indicate PWIs earlier. The aim of this prospective study is to observe CRP, Lk, PCT, IL-6, and TNF-a after open dorsal spine surgery.

Methods:

Since 2020, CRP, Lk, PCT, IL-6 and TNF-a are determined on postoperative days 0,1,2,3,5 and 7 in patients with open dorsal instrumentation at a maximum care spine center of the DWG® (Level I). Patients with polytrauma, previous spondylodiscitis, and preoperative significantly elevated infection parameters are excluded. PWI is diagnosed intraoperatively and by the microbiological detection of germs. Patients are categorized into infectious group (INF) and non-infectious group (nonINF). Patient characteristics (age, sex, BMI, ASA score) and comorbidities are collected.

Results:

To this date, 74 patients (29 men, 45 women, age: 64.8±15.3 years) have been included. 12 patients (16.2%) developed a PWI. Separate analysis of the parameters did not show significant differences. However, whereas in the INF group the peak for IL-6 was observed on postoperative day 1 and for PCT on postoperative day 3, the opposite was observed for both parameters in the nonINF group (Fig.1). The quotients of the groups were significantly different: IL-6_day1/PCT_day3: p=0.04; IL-6_day1/PCT_day5: p=0.049; IL-6_day2/PCT_day3: p=0.037; IL-6_day2/PCT_day5: p=0.04[41] . In the binary regression analysis (inclusion) of all separate infectious parameters, IL-6 revealed significant results on day 1,2 and 3 (p=0.003; R-square: 0.933). The difference in IL-6 from day 1 and 3 of the two groups was also significant (p=0.023). No independent risk factors were found in the regression analysis.

Discussion:

In the preliminary results, IL-6 appears to be the most important laboratory chemical parameter for early diagnosis of PWIs. Especially in parallel observation of IL-6 and PCT and the opposite behavior of both parameters, the diagnosis of PWIs could already be possible on postoperative day 3. The final results will be evaluated after the inclusion of all 120 patients.

¹Gelalis ID, Arnaoutoglou CM, Politis AN, Batzaleksis NA, Katonis PG, Xenakis TA (2011): Bacterial wound contamination during simple and complex spinal procedures. A prospective clinical study. Spine J 11, 1042-1048.

Figure 1: Postoperative course of interleukin-6 and procalcitonin