¹Klinik für Orthopädie des Universitätsklinikums Heidelberg, Heidelberg, Deutschland

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Zielsetzung und Fragestellung: Die möglichst präzise Eingrenzung einer möglichen periprothetischen Gelenkinfektion nach Knie-Totalendoprothese (KTEP) ist entscheidend für die Wahl der weiteren Therapie. Insbesondere niedriggradige Infektionen führen oft zu verzögerter oder falscher Diagnosestellung, was schwere Komplikationen, erhöhte Morbidität und Revisionseingriffe nach sich ziehen kann. Ziel dieser prospektiven Studie ist eine Evaluation der diagnostischen Möglichkeiten des kontrastmittelverstärkten Ultraschalls (CEUS) zur Identifikation einer niedriggradigen periprothetischen KTEP-Infektion.

Material und Methoden: In dieser prospektiven, monozentrischen Studie wurden 61 PatientInnen mit klinischem Verdacht einer KTEP-Infektion eingeschlossen. Etablierte klinische Kriterien (klinische Symptome), laborchemische Kriterien (C-reaktives Protein, Leukozytenzahl, Synoviaanalyse), bildgebende Verfahren (Röntgenaufnahmen, Computertomographie), mikrobiologische Analyse, und im Falle einer späteren Revision die Ergebnisse der intraoperativen Gewebeproben wurden untersucht. Mittels CEUS wurde die Mikroperfusion des Synovialgewebes im suprapatellaren Recessus quantifiziert, wobei eine Hyperämie der Hypothese nach ein Infektgeschehen wahrscheinlicher macht. Es wurden spezifische CEUS-Parameter (Peak Enhancement (PE), Wash-in Perfusion Index (WiPI), Rise Time (RT) und Wash-out Rate (WoR)) berechnet. Die statistische Analyse erfolgte mittels Mann-Whitney U-Test, Chi-Quadrat-Test und Receiver Operating Characteristic (ROC)-Analyse zur Bestimmung der Sensitivität und Spezifität.

Ergebnisse: Von 61 Patient*innen wurde bei neun (14,8%) eine KTEP-Infektion mittels intraoperativer Gewebeproben bestätigt. Die CEUS-Analyse zeigte eine signifikant erhöhte synoviale Perfusion dieser Patient*innen, verglichen mit den verbleibenden 52 Patient*innen der aseptischen Gruppe. Das Peak Enhancement (PE) war durchschnittlich dreifach erhöht (273,2 ± 367,0 a.u. vs. 87,3 ± 109,4 a.u.; p = 0,015), und in der Analyse der höchstperfundierten Areale vierfach erhöht (1.259,8 ± 1.366,6 a.u. vs. 275,4 ± 388,5 a.u.; p < 0,001). In der ROC-Analyse zeigte das Peak Enhancement eine Sensitivität von 77,8% und eine Spezifität von 88,5% bei einem Cutoff von 568 a.u. (AUC = 0,732; p < 0,001) bezüglich der Identifikation einer KTEP-Infektion.

Diskussion und Schlussfolgerung: In dieser Pilotstudie wurde mittels CEUS ein signifikanter Unterschied der Mikroperfusion zwischen niedriggradigen KTEP-Infekten und nicht-infizierten KTEP gezeigt. Im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren wie der Szintigraphie oder anderen kontrastmittelgestützten Modalitäten bietet diese Methode den Vorteil einer dynamischen, strahlenfreien Bildgebung in Echtzeit und könnte eine wertvolle Ergänzung im diagnostischen Algorithmus bei Grenzfällen darstellen. Besonders ein stark erhöhtes Peak Enhancement erwies sich als zuverlässiger Indikator eines niedriggradigen Infektes. Aufgrund der kleinen Stichprobengröße sind jedoch weitere multizentrische Studien erforderlich, um diese Ergebnisse zu validieren.