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Wolfram JochumInstitut für PathologieKantonsspital St.Gallen
Pathogenese und Pathophysiologie der chirurgischen Infektion
G C C A T C AC
Chirurgische InfektionenDefinition
§ Lokalisierte Infektion mit vor allem operativer Therapie (Inzision, Exzision, Drainage, Resektion) ± systemische Zusatzbehandlung
Beispiele: AppendizitisCholezystitisPerianalabszessEchinokokkose
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§ Infektion nach einer chirurgischen Therapie (Komplikation)
Beispiele:Postoperative WundinfektionPeritonitis durch AnastomoseninsuffizienzOsteitis nach Osteosynthese
Gleiche/ähnliche pathogenetische Mechanismen
20-‐25% der nosokomialenInfektionen
Chirurgische InfektionPathogenese
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Restitutio ad integrumDefektheilung (Narbe)
Lokale Faktoren
Lokalisierte Infektion
Systemische Infektion
Ausbreitung
Patient
MikrobielleErreger
Heilung
Tod
Infektionsbahnende Faktoren
Therapie
Therapie
§ Endogene (körpereigene Flora, v.a. Haut und Darm) oder exogene Erreger
§ Obligat oder fakultativ pathogene Erreger§ Monoinfektion oder Mischinfektion (häufig, Leitkeim)§ Erregerspektrum abhängig von Art und Lokalisation der
Infektion
Chirurgische InfektionMikrobielle Erreger
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§ Bakterien§ Pilze§ Parasiten§ Viren
Pathogen Häufigkeit
Staphylococcus aureus 20 %
Koagulasenegative Staphylokokken 14 %
Enterokokken 12 %
Pseudomonas aeruginosa 8 %
Escherichia coli 8 %
Enterobacter Spezies 7 %
Proteus mirabilis 3 %
Streptokokken 3 %
Klebsiella pneumoniae 3 %
Candida albicans 2 %
National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS) System, Daten 10/1986 – 4/1996. Am J Infect Control 24:380 (1996)
Postoperative WundinfektionErreger
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§ In der Mehrzahl Erreger der physiologischen Keimflora (Mund-‐Rachen-‐Raum, Haut, Kolon)
§ Relative Häufigkeit der Erreger abhängig von der Art der chirurgischen Intervention/ Fachgebiet
§ Anzahl und Eindringtiefe der Erreger
Staphylococcus aureus
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Pathogenitätsfaktoren Wirkung
Protein A Schutz vor Phagozytose
Fibronektin-‐BindeproteinKollagen-‐Bindeprotein
Adhärenz an Zellen, Geweben und Fremdkörpern
Enzyme (Hyaluronidase, Dnase, Lipase, Plasmakoagulase, Hämolysine)
Zell-‐/GewebezerstörungInvasive Ausdehnung
Toxine(Leukocidine, Exfoliatine,Toxisches-‐Schock-‐Syndrom-‐Toxin-‐1 [TSST-‐1], Enterotoxine)
Schädigung von neutrophilen /eosinophilen Granulozyten, MakrophagenIntraepidermale Blasenbildung
Weitere Pathogenitätsfaktoren und Virulenz abhängig vom Bakterienstamm im Einzelfall (Antibiotikaresistenz, MRSA)
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Lokalisierte InfektionEntzündungsreaktionen
Art der Entzündungsreaktion Hauptmerkmal Beispiel
Exsudativ, nicht-‐eitrig(serös, fibrinös, hämorrhagisch)
Nicht-‐eitriges Exsudat Pleuritis, Perikarditis
Eitrig(abszedierend, phlegmonös, Empyem)
Eitriges Exsudat Abszess, Phlegmone,Peritonitis, WundinfektionPleuraempyem
Nekrotisierend Einzelzell-‐/Gewebenekrose Trauma mit sekundärerInfektion
Granulierend Granulationsgewebe Abszess, Wundinfektion
Granulomatös Granulome ± Nekrose Echinokokkose, Tuberkulose
Häufig gemischte Entzündungsreaktion und wechselnde Entzündungsreaktion im Erkrankungsverlauf
Lokalisierte InfektionEitrige Entzündungsreaktion
Phlegmone
EmpyemAbszess
Eiter
FibrinGranulozytenMakrophagenErreger
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Vasodilatation → Rötung («Rubor») und Erwärmung («Calor»)
Permeabilitätsseigerung, Oedem, Endothelzellschädigung→ Schwellung («Tumor»)
Einwandern von Entzündungszellen(Granulozyten, Makrophagen, Mastzellen, Lymphozyten)
Freisetzung von Entzündungsmediatoren (Histamine, Serotonin, Zytokine, Chemokine, Komplementfaktoren, Arachnoidonsäure-‐Metaboliten, etc.)
Eitrige EntzündungsreaktionMechanismen
Aderson DJ. Infect Dis Clin N Am 25:135 (2011)
§ Art, Schweregrad und Dauer des chirurgischen Eingriffs
§ Kontaminationsgrad des Operationswunde
§ Vorbereitung des Operationsfelds(Enthaarung, Desinfektion)
§ Wundverschluss§ Lokale Ischämie/Hypoxie§ Hämostase (Hämatom, Serom)§ Fremdmaterial (Prothesen,
Drainagen)
Operation Häufigkeit (%)
Hüftprothese bei Arthrose 0.80
Knieprothese 0.65
Cholezystektomie (offen) 5.44
Cholezystektomie (laparoskopisch) 0.77
Mammachirurgie 0.71
Kolonchirurgie (offen) 9.30
Kolonchirurgie (laparoskopisch) 5.08
Rektumchirurgie 8.89
Appendektomie (offen) 4.17
Appendektomie (laparoskopisch) 0.70
Krankenhaus-‐Infektions-‐Surveillance-‐System (KISS), Deutschland, 2009-‐2013 Schröder C et al. Int J Med Microbiol 305: 799 (2015) 11
Lokale FaktorenPostoperative Wundinfektion
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AusbreitungSystemische Infektion
Fieber, Leukozytose, Veränderung der Plasmaproteine
Sepsis, Organfunktionseinschränkung
Lokalisierte Infektion (Eintrittspforte und
Umgebung)
Systemische Entzündungsreaktion
Sekundäre lokalisierte Infektion
Kontinuierlich, kanalikulär, lymphogen, hämatogen (Bakteriämie, Septikämie)
Risikofaktoren:Alter, Diabetes mellitus, Adipositas, Mangelernährung, Immunsuppression, etc.
Ausbreitung
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Chirurgische InfektionPrävention der postoperativen Wundinfektion
Massnahmen (Auswahl)
Erreger Verminderung des endogenen Erregerreservoirs (präoperative Körperpflege, Desinfektion des Operationsfelds), perioperative Antibiose, Händedesinfektion
Lokale Faktoren Chirurgisches Vorgehen (Art und Dauer des Eingriffs, Grad der «Gewebetraumatisierung»)
Patient Blutglukosekonzentration