Untersuchung zur molekularen Epidemiologie und klinischen Bedeutung humanpathogener Enteroviren anhand pädiatrischer Proben des Respirationstraktes stationär versorgter Patienten

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der epidemiologischen Beschreibung von humanpathogenen Enteroviren in respiratorischen Untersuchungsmaterialen sowie mit der Assoziation zwischen verschiedenen Spezies beziehungsweise Genotypen und der klinischen Symptomatik im pädiatrischen Patientenkollektiv. Hierfür wurde die genetische Diversität von Enteroviren über einen Zeitraum von vier Jahren in den Atemwegsproben von stationär am Universitätsklinikum Leipzig behandelten Kindern untersucht. Die phylogenetischen Analysen beschreiben die ausgeprägte Vielfalt nachweisbarer Enteroviren, wobei ebenso saisonale und periodische Zirkulationsmuster speziesspezifisch dargestellt werden. Die retrospektive Erhebung der klinischen Symptomatik zeigt zudem das breite Spektrum der durch Enteroviren hervorgerufenen Erkrankungen auf und ordnet diese den entsprechenden Enterovirus-Spezies zu. In einer Risikoanalyse unter Einbezug bestimmter Patientencharakteristika und Virustypen werden mögliche Faktoren für einen schweren Krankheitsverlauf identifiziert und dargelegt. Schließlich werden die Erkenntnisse der in dieser Arbeit beschriebenen Kleinraum- Epidemiologie in den Kontext europäischer und paneuropäischer Surveillance-Daten gesetzt.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis....................................................................................................4 1.Einführung ................................................................................................................ 5 1.1. Humanpathogene Enteroviren .......................................................................... 5 1.1.1. Struktur, Aufbau und Genomorganisation................................................ 5 1.1.2. Einteilung und Taxonomie........................................................................ 7 1.1.3. Virologische Diagnostik ........................................................................... 9 1.1.4. Pathogenese ............................................................................................ 10 1.1.5. Epidemiologie ......................................................................................... 11 1.1.6. Klinische Symptomatik und Therapie .......................................................... 13 1.1.7. Ausbruchsgeschehen in jüngster Zeit .......................................................... 14 1.2. Zielsetzung der Arbeit .................................................................................... 16 1.3. Methoden ........................................................................................................ 16 2. Publikation ........................................................................................................... 18 3. Zusammenfassung der Arbeit ..............................................................................30 Literaturverzeichnis ................................................................................................. 35 Darstellung des eigenen Beitrags zur Arbeit ............................................................. 40 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit ............................................. 41 Verzeichnis wissenschaftlicher Veröffentlichungen und Vorträge ................................ 43 Danksagung ................................................................................................................. 4

The Epidemiology of Osteomyelitis in Children

Pediatric osteomyelitis remains challenging to treat. Detailed epidemiological data are required to estimate future developments. Therefore, we aimed to analyze how the incidence has changed over the last decade depending on age, gender, osteomyelitis subtype, and anatomical localization. Cases were quantified for patients aged 20 years or younger, using yearly reported ICD-10 diagnosis codes from German medical institutions for the time period 2009 to 2019. Incidence rates of osteomyelitis increased by 11.7% from 8.2 cases per 100,000 children in 2009 to 9.2 cases per 100,000 children in 2019. The age-specific incidence rate revealed the highest occurrence of osteomyelitis in patients aged 10–15 years (15.3/100,000 children), which increased by 23% over the observation period, followed by the age group 5–10 years (9.7/100,000 children). In 2019, out of all diagnoses, 39.2% were classified as acute, 38.4% as chronic, and 22.4% were unspecified, whereby chronic cases increased by 38.7%. The lower extremity was mainly affected, with 58.9% of osteomyelitis diagnoses in 2019. In conclusion, pediatric osteomyelitis is a serious issue, even in a developed and industrialized country such as Germany. Considering the recent incidence increase, the permanent need for appropriate treatment should let pediatricians and orthopedic surgeons deal with diagnosis and treatment protocols

Antibiotikaeinsatz zu Prophylaxe und empirischer Therapie von frakturassoziierten Infektionen in Deutschland

Hintergrund Antibiotika (AB) spielen eine wichtige Rolle in der Prophylaxe und Behandlung von Infektionen in der Unfallchirurgie. Dennoch scheint es gerade bei der Infektionsprophylaxe nach offenen Frakturen und auch bei der empirischen Therapie von frakturassoziierten Infektionen (FRI) große Unterschiede zwischen einzelnen Kliniken zu geben. Methodik An deutschen Universitäts- und berufsgenossenschaftlichen Kliniken wurde eine Umfrage zu Prophylaxe und empirischer AB-Therapie von FRI durchgeführt. Die AB-Regime wurden mit dem Resistenzprofil der Erreger bei 86 FRI-Patienten verglichen, um die theoretische Wirksamkeit der jeweiligen Therapien zu ermitteln. Ergebnisse Von 71 Kliniken antworteten insgesamt 44 (62,0 %). Bei geschlossenen Frakturen zeigte sich mit der Verwendung von Cephalosporinen in 95,5 % der Kliniken ein einheitliches Bild. Für offene Frakturen wurden 8 verschiedene AB-Regime berichtet, wobei Aminopenicilline/β-Lactamase-Inhibitor (BLI) (31,8 %) am häufigsten genannt wurden. Für die empirische Therapie der FRI wurden 12 verschiedene AB-Regime angegeben, am häufigsten Aminopenicilline/BLI (31,8 %), Cephalosporine (31,8 %) und Ampicillin/Sulbactam + Vancomycin (9,1 %). Hinsichtlich der empirischen Therapie der FRI zeigten sich niedrige Sensibilitätsraten für Cephalosporine (65,1 %) bzw. Aminopenicillinen/BLI (74,4 %). Für die Kombination Vancomycin + Meropenem ergab sich mit 91,9 % die höchste hypothetische Sensibilität. Diskussion Im Abgleich mit dem vorliegenden, einrichtungsspezifischen Keimspektrum erscheint die Kombinationstherapie Vancomycin + Meropenem für die empirische Therapie sinnvoll, sollte jedoch Patienten mit mehrfachen Revisionseingriffen oder septischen Infektionsverläufen vorbehalten bleiben, um die Selektion hochresistenter Keime zu vermeiden

Aktuelle Praxis der empirischen Antibiotikatherapie bei Spondylodiszitis

Hintergrund und Fragestellung Bei der pyogenen Spondylodiszitis gewinnen Infektionen mit Koagulase-negativen Staphylokokken zunehmend an Bedeutung. Eine empirische Antibiose ist insbesondere bei Patienten mit schweren oder progredienten neurologischen Ausfällen sowie hämodynamischer Instabilität und im Falle von kulturnegativen Spondylodiszitiden notwendig. Ob es in Deutschland einheitliche, an das Resistenzprofil angepasste Standards der empirische Antibotikatherapie gibt, ist unklar. Studiendesign und Untersuchungsmethoden Es wurde an deutschen Universitäts- und berufsgenossenschaftlichen Kliniken, jeweils in den Fachbereichen Orthopädie und Unfallchirurgie, eine Umfrage zur empirischen Antibiotikatherapie bei pyogener Spondylodiszitis durchgeführt. Die Umfrageergebnisse wurden auf das Resistenzprofil der Erreger von 45 Spondylodiszitispatienten, die zwischen 2013 und 2020 in unserer Klinik behandelt wurden, angewandt. Dadurch wurden potenzielle Sensibilitäts- und Resistenzraten für die angegebenen antibiotischen Therapien errechnet. Ergebnisse Von den 71 angefragten Kliniken antworteten insgesamt 44 (62,0 %). Sechzehn verschiedene Antibiotikatherapien wurden als jeweiliger Standard berichtet. Darunter wurden 14 verschiedene Kombinationstherapien als Therapiestandard angegeben. Die am häufigsten angegebenen empirischen Substanzen, nämlich Amoxicillin-Clavulansäure oder Ampicillin/Sulbactam (29,5 %) und Cephalosporine (18,2 %) zeigten in Bezug auf das zuvor veröffentliche Resistenzprofil hohe potenzielle Resistenzraten von 20,0 % bzw. 35,6 %. Die höchsten potenziellen Sensibilitätsraten wurden durch die Kombinationen Vancomycin + Ampicillin/Sulbactam (91,1 % sensible Erreger), Vancomycin + Piperacillin/Tazobactam (91,1 % sensible Erreger) und Ampicillin/Sulbactam + Teicoplanin (95,6 % sensible Erreger) erreicht. Eine dieser Kombinationen wurde von drei Kliniken (6,8 %) als Standard angegeben. Schlussfolgerung Die deutschlandweite Umfrage zur empirischen Antibiose bei pyogener Spondylodiszitis hat eine große Heterogenität der Standardtherapien ergeben. Eine Kombination aus einem Breitspektrum-β-Laktam-Antibiotikum mit einem zusätzlichen Glykopeptidantibiotikum kann sinnvoll sein

Untersuchung zur molekularen Epidemiologie und klinischen Bedeutung humanpathogener Enteroviren anhand pädiatrischer Proben des Respirationstraktes stationär versorgter Patienten

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der epidemiologischen Beschreibung von humanpathogenen Enteroviren in respiratorischen Untersuchungsmaterialen sowie mit der Assoziation zwischen verschiedenen Spezies beziehungsweise Genotypen und der klinischen Symptomatik im pädiatrischen Patientenkollektiv. Hierfür wurde die genetische Diversität von Enteroviren über einen Zeitraum von vier Jahren in den Atemwegsproben von stationär am Universitätsklinikum Leipzig behandelten Kindern untersucht. Die phylogenetischen Analysen beschreiben die ausgeprägte Vielfalt nachweisbarer Enteroviren, wobei ebenso saisonale und periodische Zirkulationsmuster speziesspezifisch dargestellt werden. Die retrospektive Erhebung der klinischen Symptomatik zeigt zudem das breite Spektrum der durch Enteroviren hervorgerufenen Erkrankungen auf und ordnet diese den entsprechenden Enterovirus-Spezies zu. In einer Risikoanalyse unter Einbezug bestimmter Patientencharakteristika und Virustypen werden mögliche Faktoren für einen schweren Krankheitsverlauf identifiziert und dargelegt. Schließlich werden die Erkenntnisse der in dieser Arbeit beschriebenen Kleinraum- Epidemiologie in den Kontext europäischer und paneuropäischer Surveillance-Daten gesetzt.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis....................................................................................................4 1.Einführung ................................................................................................................ 5 1.1. Humanpathogene Enteroviren .......................................................................... 5 1.1.1. Struktur, Aufbau und Genomorganisation................................................ 5 1.1.2. Einteilung und Taxonomie........................................................................ 7 1.1.3. Virologische Diagnostik ........................................................................... 9 1.1.4. Pathogenese ............................................................................................ 10 1.1.5. Epidemiologie ......................................................................................... 11 1.1.6. Klinische Symptomatik und Therapie .......................................................... 13 1.1.7. Ausbruchsgeschehen in jüngster Zeit .......................................................... 14 1.2. Zielsetzung der Arbeit .................................................................................... 16 1.3. Methoden ........................................................................................................ 16 2. Publikation ........................................................................................................... 18 3. Zusammenfassung der Arbeit ..............................................................................30 Literaturverzeichnis ................................................................................................. 35 Darstellung des eigenen Beitrags zur Arbeit ............................................................. 40 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit ............................................. 41 Verzeichnis wissenschaftlicher Veröffentlichungen und Vorträge ................................ 43 Danksagung ................................................................................................................. 4

Untersuchung zur molekularen Epidemiologie und klinischen Bedeutung humanpathogener Enteroviren anhand pädiatrischer Proben des Respirationstraktes stationär versorgter Patienten

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der epidemiologischen Beschreibung von humanpathogenen Enteroviren in respiratorischen Untersuchungsmaterialen sowie mit der Assoziation zwischen verschiedenen Spezies beziehungsweise Genotypen und der klinischen Symptomatik im pädiatrischen Patientenkollektiv. Hierfür wurde die genetische Diversität von Enteroviren über einen Zeitraum von vier Jahren in den Atemwegsproben von stationär am Universitätsklinikum Leipzig behandelten Kindern untersucht. Die phylogenetischen Analysen beschreiben die ausgeprägte Vielfalt nachweisbarer Enteroviren, wobei ebenso saisonale und periodische Zirkulationsmuster speziesspezifisch dargestellt werden. Die retrospektive Erhebung der klinischen Symptomatik zeigt zudem das breite Spektrum der durch Enteroviren hervorgerufenen Erkrankungen auf und ordnet diese den entsprechenden Enterovirus-Spezies zu. In einer Risikoanalyse unter Einbezug bestimmter Patientencharakteristika und Virustypen werden mögliche Faktoren für einen schweren Krankheitsverlauf identifiziert und dargelegt. Schließlich werden die Erkenntnisse der in dieser Arbeit beschriebenen Kleinraum- Epidemiologie in den Kontext europäischer und paneuropäischer Surveillance-Daten gesetzt.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis....................................................................................................4 1.Einführung ................................................................................................................ 5 1.1. Humanpathogene Enteroviren .......................................................................... 5 1.1.1. Struktur, Aufbau und Genomorganisation................................................ 5 1.1.2. Einteilung und Taxonomie........................................................................ 7 1.1.3. Virologische Diagnostik ........................................................................... 9 1.1.4. Pathogenese ............................................................................................ 10 1.1.5. Epidemiologie ......................................................................................... 11 1.1.6. Klinische Symptomatik und Therapie .......................................................... 13 1.1.7. Ausbruchsgeschehen in jüngster Zeit .......................................................... 14 1.2. Zielsetzung der Arbeit .................................................................................... 16 1.3. Methoden ........................................................................................................ 16 2. Publikation ........................................................................................................... 18 3. Zusammenfassung der Arbeit ..............................................................................30 Literaturverzeichnis ................................................................................................. 35 Darstellung des eigenen Beitrags zur Arbeit ............................................................. 40 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit ............................................. 41 Verzeichnis wissenschaftlicher Veröffentlichungen und Vorträge ................................ 43 Danksagung ................................................................................................................. 4

The Definition of the Term “Orthogeriatric Infection” for Periprosthetic Joint Infections

Introduction In the background of the aging population, an increase of geriatric patients with specific age-related co-morbidities has already been seen over the years for proximal femur fractures in orthopaedic surgery as well as other medical disciplines. However, the geriatric aspect has not been well recognized in periprosthetic joint infection (PJI) patients so far. Therefore, this paper seeks to provide an overview on the co-morbidities of PJI patients with respect to the definition of geriatric patients. Material and methods In this single-center retrospective study, patients treated between 2007 and 2020 for PJI were included (n = 255). Patients were defined as geriatric according to the consensus definition criteria of the Federal Working Group of Clinical Geriatric Facilities e.V., the German Society for Geriatrics e.V. and the German Society for Gerontology and Geriatrics e.V. based on age (≤70 years), geriatric multimorbidity and the Barthel index (≤30). Results Applying the criteria defined 184 of the 255 (72.2%) PJI patients as geriatric infection patients. Regarding geriatric comorbidity, incontinence was most prevalent (38.1%), followed by immobility (25.6%). Comparing the geriatric infection patients with those classified as non-geriatric (n = 71) revealed that geriatric patients had a longer hospital stay and spent more days in the intensive care unit (ICU). Also, the amputation rate and the 5-year mortality rate was significantly increased (n = 15, 8.2% vs n = 1, 1.4%, P = .007 and n = 24, 13.0% vs n = 5, 7.0%, P = .005). The Barthel index showed a significant correlation with mortality (r = −.22, P = .011). Discussion We propose to use the term orthogeriatric infection patients in those cases in order to focus treatment not only on the orthopaedic infections but also on the important geriatric aspects. Conclusion The inclusion of geriatric physicians into the multidisciplinary team approach for PJI patients might be beneficial

PJI-TNM als neues Klassifikationssystem für Endoprotheseninfektionen

Hintergrund Bisherige Klassifikationen für Protheseninfektionen beurteilen die Heterogenität der Infektion nur unzureichend. Die PJI-TNM-Klassifikation berücksichtigt auf Basis der onkologischen TNM-Klassifikation folgende entscheidende Kriterien bei Protheseninfektionen: Implantatart und -stabilität, Weichteilverhältnisse, Biofilmreife, Erregerart, Komorbiditäten des Patienten und Infektrezidive. Ziel dieser Arbeit ist es, die neue PJI-TNM-Klassifikation auf deren Anwendbarkeit in der klinischen Praxis zu überprüfen. Methoden Im Rahmen einer Konzeptionsstudie wurde die PJI-TNM-Klassifikation bei 20 Patienten mit periprothetischen Schulter‑, Hüfte- oder Kniegelenksinfektion angewandt. Anhand der Patientenakte wurde die PJI-TNM-Klassifikation mit den übergeordneten Parametern T („tissue and implants“), N („non-eucaryotic cells and fungi“), M („morbidity“) und r („reinfection“), klassifiziert. Ergebnisse Alle 20 Fälle (12 männlich, 8 weiblich, mittleres Alter 72,2 [40–88 Jahre]), darunter 13 Hüft-, 6 Knie- und eine Schulterprotheseninfektion, konnten mit der PJI-TNM-Klassifikation klassifiziert werden. Insgesamt zeigte sich eine große Heterogenität der Fälle: 12 Prothesen waren fest (T0), 6 gelockert (T1) und bei zwei Prothesen ein Weichteildefekt (T2) vorhanden. Bei 7 Prothesen wurde von unreifem Biofilm (N0) ausgegangen. 13 Prothesen wurden entsprechend eines reifen Biofilms klassifiziert (N1+N2). 9 Patienten waren nur geringgradig (M0), 7 Patienten mäßig (M1) und 3 Patienten schwer vorerkrankt (M2). Ein Patient lehnte die chirurgische Therapie ab (M3a). Bei 3 Fällen handelte es sich um eine Reinfektion (r). Schlussfolgerungen Die aus der Onkologie stammenden Prinzipien der TNM-Klassifikation lassen sich auch bei periprothetischen Infektionen anwenden. Schon bei einer geringen Fallzahl ist eine deutliche Heterogenität periprothetischer Infektionen, wie sie auch im klinischen Alltag generell beobachtet wird, feststellbar. Diese wird durch die PJI-TNM-Klassifikation gut abgebildet und kann dadurch zukünftig eventuell zur Verbesserung bei der Therapieentscheidung beitragen