Zapalenie kości w zespole stopy cukrzycowej

Anna Korzon-Burakowska

Piotr Dziemidok

Osteomielitis complicating diabetic foot ulcer

Streszczenie

Cukrzyca jest czynnikiem ryzyka rozwoju infekcji tkanek stóp oraz zapalenia kości wikłającego rany nawet w 60% przypadków, natomiast trudnego do rozpoznania. Zapalenie kości może ulec gwałtownej progresji z powodu współistniejącego niedokrwienia kończyny oraz zaburzeń immunologicznych towarzyszących cukrzycy. Najczęściej stan zapalny kości u chorych na cukrzycę z owrzodzeniem stopy wywołuje gronkowiec złocisty, ale takich patogenów jest wiele. Zależnie od obrazu klinicznego leczenie zapalenia kości może wymagać chirurgicznej resekcji zajętej kości albo zastosowania leczenia zachowawczego, obejmującego długotrwałą antybiotykoterapię systemową, prawidłową pielęgnację rany oraz odciążenie kończyny.

Summary

Diabetes mellitus is a risk factor for the development of foot infections complicated by osteomielitis which can be detected in up to 60% of diabetic foot ulcers. Infection may be difficult to diagnose and progress rapidly due to lower limb ischemia and impaired host defenses. The most common pathogen responsible for osteomielitis is Staphylococcus aureus but infection may be polymicrobial. Depending on clinical picture treatment may be surgical or medical with prolonged course of antibiotics, adequate wound care and offloading.

Zapalenie kości wikłające owrzodzenie należy do najtrudniejszych i najbardziej kontrowersyjnych zagadnień w przebiegu zespołu stopy cukrzycowej. W około 50–60% przypadków poważnych infekcji stóp w cukrzycy oraz w 10–20% przypadków infekcji umiarkowanych dochodzi do rozwoju zapalenia kości. Ryzyko wystąpienia infekcji tanek miękkich i kości stopy u chorego na cukrzycę jest 10-krotnie wyższe niż u osób bez cukrzycy [1], a ryzyko amputacji kończyny u pacjenta z cechami zakażenia rany jest ponad 100-krotnie wyższe niż u osoby bez infekcji. Do najczęściej zajętych kości należą paliczki palców oraz kości śródstopia [2, 3].

Proces zapalny postępuje i obejmuje tkankę kostną leżącą bezpośrednio poniżej owrzodzenia.

Rozprzestrzenianie się zakażenia u chorych z cukrzycą może być bardzo gwałtowne, co prawdopodobnie ma związek z zaburzeniami funkcji komórek wielojądrzastych, zwłaszcza z upośledzeniem fagocytozy i aktywności bakteriobójczej [4], oraz chemotaksji i fagocytozy monocytów i makrofagów. Zaburzenia funkcji mikrokrążenia mogą również się przyczyniać do progresji infekcji [5].

Rozpoznanie

Rozpoznanie zapalenia kości niejednokrotnie jest dużym problemem, zwłaszcza we wczesnej fazie procesu, ponieważ nie istnieje żadne nieinwazyjne badanie, które jednoznacznie mogłoby je wykluczyć lub potwierdzić. U każdego pacjenta z zakażonym owrzodzeniem, szczególnie jeśli występują wymienione wyżej czynniki ryzyka, należy podejrzewać zapalenie kości. U wielu chorych będą występowały klasyczne objawy zapalenia pod postacią obrzęku, zaczerwienienia i miejscowego wzrostu ucieplenia, w odróżnieniu jednak od osób bez cukrzycy z powodu współistniejącej neuropatii nie należy się spodziewać bólu ani utraty funkcji. Ten brak odczuwania bólu powoduje, że u wielu chorych przez dłuższy czas owrzodzenie pozostaje niezauważone, dochodzi do jego zakażenia i w konsekwencji do zajęcia tkanki kostnej. Współwystępowanie niedokrwienia kończyny może również maskować objawy zakażenia, dlatego w takich przypadkach należy zachować wzmożoną czujność.

Bardzo ważnym objawem wskazującym na możliwość zapalenia tkanki kostnej jest uwidocznienie się kości w ranie lub też wyczuwanie jej w dnie owrzodzenia podczas zgłębnikowania. Czułość tego testu jest niewysoka, bo tylko 65%, ale specyficzność wynosi 85% [6].

Z tego względu zgłębnikowanie rany tępo zakończonym jałowym narzędziem stanowi ważny element oceny ryzyka zakażenia kości. Do innych czynników ryzyka należą: wielkość rany powyżej 2 cm2, długi czas trwania owrzodzenia oraz lokalizacja w pobliżu wyniosłości kostnych (bliskie sąsiedztwo kości sprzyja szerzeniu się infekcji przez ciągłość), a także brak postępu w gojeniu się rany po sześciu tygodniach właściwego leczenia. Zmiana kształtu palca (tzw. palec maczugowaty lub kiełbaskowaty) również budzi podejrzenie powstania procesu zapalnego paliczków, nawet jeśli rana jest zagojona (ryc.1) [7].

W badaniu Kalety i wsp. stwierdzono, że odczyn opadania krwinek czerwonych > 70 mm/godz. cechuje się ok. 90% czułością i specyficznością równą 1,00 dla rozpoznania zapalenia kości [8], ale w innych pracach są podawane wartości > 40 mm/godz. lub > 50 mm/godz. [9, 10]. Również wysokość leukocytozy nie może stanowić podstawy do różnicowania infekcji tkanek miękkich oraz zapalenia kości [11].

Podstawowym badaniem radiologicznym, które należy wykonać u chorego z podejrzeniem zapalenia kości, jest zwykłe zdjęcie AP (ryc. 2). Jednak charakterystyczne zmiany ujawniają się najwcześniej po 2–3 tygodniach trwania infekcji i po zniszczeniu około 30–50% masy kostnej. O zapaleniu kości mogą świadczyć: rozrzedzenia struktury kostnej, przerwanie ciągłości okostnej, sklerotyzacja oraz reakcja okostnowa (zmiany destrukcyjne i naprawcze). Czułość tego badania wynosi od 50 do 75% a specyficzność 75–83% [12]. Jeśli wykonane na początku leczenia zwykłe zdjęcie radiologiczne nie wykazuje zmian, należy je po kilku tygodniach powtórzyć. Bardzo ważne jest dostarczenie poprzednio wykonanych badań do porównania, ponieważ dynamika zmian ma dla radiologa istotne znaczenie.

Badanie metodą rezonansu magnetycznego odgrywa dużą rolę w diagnostyce i różnicowaniu patologii w obrębie stopy u chorego na cukrzycę. Umożliwia ono dokładną ocenę tkanek miękkich oraz wczesnych zmian kostnych pod postacią obrzęku szpiku kostnego. Jeśli występują zmiany zapalne, to w badaniu MR można zaobserwować oprócz nacieku zapalnego w tkankach miękkich, owrzodzeń, przetok, ropni i wysięku w stawach również pozostające z nimi w ciągłości obszary zmienionego sygnału szpiku kostnego (hipointensywny w obrazach T1-zależnych i hiperintensywny w obrazach T2-zależnych z wytłumieniem sygnału tkanki tłuszczowej) oraz przerwanie warstwy korowej, destrukcję kostną i tworzenie się martwaków [13].Diagnozując zapalenie kości, należy także pamiętać o odróżnieniu przewlekłego stanu zapalnego od artropatii Charcota. U pacjentów z aktywną fazą artropatii Charcota zmiany sygnału szpiku kostnego wyglądają podobnie jak osteomyelitis i mimo pewnych odmienności w obrazie MR często rozróżnienie tych dwóch patologii jest dużym problemem [14].

Spośród metod scyntygraficznych w diagnostyce patologii stopy cukrzycowej najbardziej powszechnie jest stosowana scyntygrafia trójfazowa kości. Cechuje się ona wysoką czułością w rozpoznawaniu aktywnych zmian w obrębie tkanek miękkich oraz struktur kostnych, ma jednak ograniczoną swoistość w charakteryzowaniu patologii i dokładnej jej lokalizacji. Wartość badania może zwiększyć zastosowanie takich znaczników, jak znakowane leukocyty lub przeciwciała o powinowactwie do leukocytów.

Zastosowanie tomografii pozytonowej (PET – positron emission tomography) w diagnostyce schorzeń stopy cukrzycowej jest jeszcze w fazie badań, a istotne ograniczenie stanowi wysoki koszt i mała dostępność. Tomografia komputerowa umożliwia precyzyjną ocenę struktur kostnych, również na rekonstrukcjach wielopłaszczyznowych i trójwymiarowych. Ma jednak mniejszą wartość dla oceny tkanek miękkich, nie ułatwia również rozpoznania obrzęku szpiku kostnego w najwcześniejszej fazie zmian. A więc w porównaniu z rezonansem magnetycznym rola tego badania w diagnostyce zakażenia kości jest mniejsza.

Według niektórych ekspertów złotym standardem w diagnostyce zapalenia kości jest biopsja tkanki kostnej, połączona z badaniem mikrobiologicznym i histopatologicznym. Jednak jest to procedura dość trudna, wymagająca dużego doświadczenia od osoby, która ją wykonuje, a także wiąże się z ryzykiem uzyskania fałszywie ujemnego wyniku, jeśli procesem zapalnym nie jest objęta cała kość.

Badania mikrobiologiczne w zapaleniu kości

Najlepszym materiałem do oceny mikrobiologicznej jest tkanka kostna, w której może się toczyć proces zapalny; badania tkanek miękkich nie wykazują zbyt dobrej korelacji z badaniami tkanki kostnej [15]. Najczęściej spotykanym patogenem zakażenia kości w przebiegu stopy cukrzycowej jest Staphylococcus aureus (50%), ale do bakterii wywołujących to powikłanie należą również Streptococci, Enterobacteriacae, a także Corynebacterium [3] i niektóre beztlenowce. Grzyby chorobotwórcze bardzo rzadko są patogenami zapalenia kości.

Leczenie

Sposób leczenia zapalenia kości w przebiegu zespołu stopy cukrzycowej jest przedmiotem debaty. W wielu badaniach wykazano korzystne wyniki leczenia zachowawczego, obejmującego wielotygodniową (4–8 tygodni) antybiotykoterapię oraz regularne chirurgiczne opracowywanie rany, polegające na usuwaniu martwych tkanek [3, 9], według innych autorów resekcja zajętej kości zdecydowanie skraca czas terapii [16, 17]. Jednak Murdoch i wsp. [18] po przeanalizowaniu wyników leczenia kilkudziesięciu pacjentów po amputacji palucha stwierdzili, że większość z nich wymagała ponownego zabiegu, a u 17% była konieczna amputacja kończyny. Wiele badań wskazuje, że w terapii zapalenia kości u chorych z zespołem stopy cukrzycowej stosowane dawki antybiotyków powinny być możliwie wysokie a leczenie wydłużone (do 3–6 miesięcy) [19]. Chirurgiczne usunięcie całej zakażonej kości może skrócić czas antybiotykoterapii do ok. dwóch tygodni [20].

Opierając się na dostępnych danych, nie można jednoznacznie stwierdzić, że u tych chorych należy stosować leczenie chirurgiczne i resekcję kości, u tamtych zaś można próbować terapii zachowawczej, taka decyzja bowiem może być podejmowana na podstawie obrazu klinicznego. Za interwencją chirurgiczną mogą przemawiać: uogólnione cechy infekcji, nietolerancja antybiotyku przez pacjenta, progresja niszczenia kości w obrazie radiologicznym, przeciwwskazania do długotrwałej antybiotykoterapii.

Obecnie nie ma dostatecznych danych, które umożliwiłyby ustalenie zaleceń co do wyboru antybiotyku w terapii zapalenia kości oraz sposobu jego podawania. Najnowsze preparaty z grupy fluorochinolonów jak również oksazolidinediony oraz klindamycyna cechują się dobrą skutecznością i bezpieczeństwem, są również dobrze tolerowane przy dłuższym stosowaniu. Antybiotykoterapia powinna być ustalona na podstawie wyniku badania mikrobiologicznego, z uwagi jednak na ryzyko bardzo szybkiego rozprzestrzeniania się infekcji u pacjentów z cukrzycą leczenie należy rozpoczynać natychmiast, nie czekając na wynik badania. Terapia empiryczna zawsze powinna obejmować gronkowca złocistego. W leczeniu ran długotrwałych lub też u pacjentów wcześniej poddanych antybiotykoterapii spectrum stosowanych empirycznie antybiotyków należy poszerzyć o antybiotyki skuteczne w zwalczaniu bakterii Gram(–), a także Enterobacteriacae. Współistnienie niedokrwienia kończyny pogarsza penetrację antybiotyku do zakażonych tkanek, dlatego w każdym przypadku należy ocenić kończynę pod kątem ukrwienia i w razie potrzeby skierować do pilnej rewaskularyzacji.

Ważnym elementem leczenia jest właściwa pielęgnacja rany z zastosowaniem sprawdzonego i skutecznego bezbarwnego antyseptyku o szerokim spectrum działania. Należy również pamiętać o znaczeniu chirurgicznego oczyszczania rany, w ten bowiem sposób nie tylko można usunąć bakterie z biofilmem, lecz także pobrać z głębi rany materiał do badania mikrobiologicznego. Bezwzględnie konieczne jest też odciążenie zajętej kończyny. Doświadczeni lekarze stosuja opatrunek gipsowy Total Contact Cast. Dobre efekty można również uzyskać przy zastosowaniu np. tymczasowego obuwia odciążającego przodostopie lub tył stopy; można też zalecić choremu korzystanie z wózka inwalidzkiego przez okres leczenia go. Na wyleczenie/remisję zapalenia kości wskazują: regeneracja tkanki kostnej w obrazie radiologicznym, zagojenie się rany i obniżenie wyjściowych parametrów stanu zapalnego (OB, CRP). Można mieć nadzieję, że pojawienie się nowych antybiotyków o wysokiej biodostępności oraz zdolności penetrowania przez biofilm zwiększy skuteczność leczenia doustnego.

Podsumowanie

1. Czynniki ryzyka zapalenia kości u chorych na cukrzycę:

– wielkość rany powyżej 2 cm2;

– długi czas trwania owrzodzenia;

– lokalizacja w pobliżu wyniosłości kostnych;

– brak postępu w gojeniu się rany po sześciu tygodniach właściwego leczenia (z odciążeniem kończyny).

2. Diagnostyka:

– test wyczuwania kości w dnie rany;

– seryjne zdjęcia radiologiczne stopy, można też brać pod uwagę badanie rezonansu magnetycznego;

– parametry laboratoryjne OB, CRP, leukocytoza (wartości prawidłowe nie wykluczają zapalenia kości);

– biopsja kości + badanie mikrobiologiczne i histopatologiczne.

3. Mikrobiologia:

– najczęstsze patogeny to Staphylococcus aureus i Staphylococcus epidermidis;

– za stan zapalny kości mogą również odpowiadać bakterie Gram(–), takie jak: E. coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis oraz Pseudomonas aeruginosa,

rzadziej beztlenowce.

4. Leczenie:

– chirurgiczne usunięcie zapalnie zmienionej kości + krótkotrwała antybiotykoterapia po zabiegu lub leczenie zachowawcze + długotrwała antybiotykoterapia systemowa; decyzja uzależniona od obrazu klinicznego;

– bezwzględnie konieczne odciążenie zajętej kończyny przez cały okres leczenia.n

Piśmiennictwo:

1.    Lavery L. A., Armstrong D. G., Wunderlich R. P., Mohler M. J., Wendel C. S., Lipsky B. A.: Risk factors for foot infections in individuals with diabetes, Diabetes Care 2006, 29, 1288–93.

2.    Bamberger D. M., Daus G. P., Gerding D. N.:

Osteomyelitis in the feet of diabetic patients, Am J Med 1987, 83, 653–60.

3.    Wróbel J. S., Connoly J. E.: Making the diagnosis of osleomyelitis. The role of prevalence, J Am Podiatr Med Assoc 1998, 88, 337–43.

4.    Marhoffer W., Stein M., Maeser E., Federlin K.: Impairment of polymorphonuclear leukocyte function and metabolic control of diabetes, Diabetes Care 1992, 15 (2), 256–60.

5.    Korzon-Burakowska A., Edmonds M. E.: Role of the microcirculation in diabetic foot ulceration, Lower extremity wounds 2006, 5, 1–5.

6.    Grayson M. L. Gibbons G. W. Balogh K., Levin E. i wsp.: Probing to bone in infected pedal ulcers – a clinical sign of underlying osteomielitis in diabetic patients, JAMA 1995, 273, 721–72.

7.    Rajbhandari S. M., Sutton M., Davies C. i wsp.: ”Sausage loe” reliable sign of underlying osteomielitis, Diabet Med 2000, 17, 74–7.

8.    Kaleta J. L., Fleischli J. W., Reilly C. H.: The diagnosis of osteomyelitis in diabetes using erythrocyte sedimentation rate: a pilot study, J Am Podiatr Med Assoc 2001, 91, 445–50.

9.    Lipsky B. A.: Osteomyelitis of the foot in diabetic patients, Clin Infect Dis 1997, 25, 1318–26.

10.    Eneroth M., Larsson J., Apelqvist J.: Deep foot infections in patients with diabetes and foot ulcer: an entity with different characteristics, treatments, and prognosis, J Diabetes Complications 1999, 13, 254–63.

11.    Armstrong D. G., Lavery L. A., Sariaya M. i wsp.: Leukocytosis is a poor indicator of acute osteomyelitis of the foot in diabetes mellitus, J Foot Ankle Surg 1996, 35, 335–8.

12.    ElMarghraby T. A., Moustafa H. M., Pauwels E. K.: Nuclear Medicine Methods for evaluation of skeletal infection among other diagnostics methods, Q J Nucl Med Mol Imaging 2006, 50, 167–92.

13.    Tomas MB, Patel M, Marwin SE et al: The diabetic foot, British Journal of Radiology 2000, 73, 443–50

14.    Konarzewska A., Korzon-Burakowska A., Dubaniewicz-Wybieralska M.: Diagnostyka obrazowa w zespole stopy cukrzycowej – jak korzystać z dostępnych metod i jak porozumieć się z radiologiem? J Ultrasonography 2012, 12, 226–32.

15.    Lipsky B. A., Pecoraro R. E., Harley J. D.: Foot bone lesions in diabetic patients: diagnosis and natural history [abstract]. Diabetes 1991, 40, 553. (Suppl).

16.    Van H. G., Siney H., Danan J. P. i wsp.: Treatment of osteomielitis in the diabetic foot. Contribution of conservative surgery, Diabetes Care 1996, 19, 1257–60.

17.    Korzon-Burakowska A., Kot J., Przeździak M.

i wsp.: Leczenie zapalenia kości w przebiegu zespołu stopy cukrzycowej – retrospektywne porównanie skuteczności leczenia chirurgicznego wobec postępowania zachowawczego, Diabetologia Praktyczna 2004, 4, 183–8.

18.    Murdoch D. P., Armstrong D. G., Dacus J. B. i wsp.: The natural history of great toe amputations, J Foot Ankle Surg 1997, 36, 204–8.

19.    Senneville E., Lombart A., Beltrand E. i wsp.: Outcome of diabetic foot osteomyelitis treated nonsurgically: a retrospective cohort study, Diabetes Care 2008, 31, 637–42.

20.    Peters E. J., Lipsky B. A., Berendt A. R. i wsp.: A systematic review of the effectiveness of interventions in the management of infection in the diabetic foot, Diabetes Metab Res Rev 2012, 28,

Suppl 1, 163–78.