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. 2021 Mar;50(3):188-197.
doi: 10.1007/s00132-020-03922-8.

Significance of nutritional status in the development of periprosthetic infections : A retrospective analysis of 194 patients

Dirk Zajonz  1   2   3 , Alexandros Daikos  4   5 , Florian Prager  4 , Melanie Edel  4   6 , Robert Möbius  4   6 , Johannes K M Fakler  4 , Andreas Roth  4   6 , Mohamed Ghanem  4
Affiliations

Significance of nutritional status in the development of periprosthetic infections : A retrospective analysis of 194 patients

Dirk Zajonz et al. Orthopade. 2021 Mar.

Abstract
in English, German

Background: Malnutrition caused by protein and vitamin deficiencies is a significant negative prognostic factor in surgical wound healing disorders and infections. Particularly in elective surgery, preoperative compensation of deficiencies is advisable to avoid negative postoperative consequences. This study examined the nutritional and protein balance of patients with periprosthetic hip and knee joint infections.

Material and methods: Patients with periprosthetic hip or knee joint infections constituted the study group (SG). Control group I (CG I) included patients with primary implants and CG II included patients who required revision surgery because of aseptic loosening. Relevant nutritional and protein parameters were determined via analysis of peripheral venous blood samples. In addition, a questionnaire was used to evaluate the nutritional and eating patterns of all patients. The nutritional risk screening (NRS) 2002 score and body mass index (BMI) were also calculated for all participants.

Results: Differences were found in the albumin level (SG: 36.23 ± 7.34, CG I: 44.37 ± 3.32, p < 0.001, CG II: 44.06 ± 4.24, p < 0.001) and total protein in serum (SG: 65.42 ± 8.66, CG I: 70.80 ± 5.33, p = 0.004, CG II: 71.22 ± 5.21, p = 0.004). The number of patients with lowered albumin levels (SG 19/61, CG I 1/78, CG II 2/55) and total protein in serum (SG: 12/61, CG I 5/78, CG II 2/55) also showed considerable variation. The number of patients with a NRS 2002 score ≥3 differed significantly between SG and both CGs (SG: 5/61, CG I 1/78, CG II 0/55); however, these differences could not be confirmed using BMI.

Conclusion: As expected, lowered albumin and total protein levels were observed in PJI due to the acute phase reaction. The NRS can be performed to exclude nutritional deficiency, which cannot be excluded based on BMI. In cases of periprosthetic joint infection it is reasonable to compensate the nutritional deficiency with dietary supplements.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Unterernährung aufgrund von Protein- und Vitaminmangel ist ein bedeutender negativer Prognosefaktor bei chirurgischen Wundheilungsstörungen und Infektionen. Insbesondere bei elektiven Eingriffen ist ein präoperativer Ausgleich von Mangelerscheinungen ratsam, um negative postoperative Folgen zu vermeiden. Ziel dieser Studie war es, die Ernährungs- und Proteinbilanz von Patienten mit periprothetischen Hüft- und Kniegelenkinfektionen zu untersuchen.

Material und methoden: Patienten mit periprothetischen Hüft- oder Kniegelenksinfektionen bildeten die Studiengruppe (SG). Die Kontrollgruppe I (CG I) umfasste Patienten mit Primärimplantaten, während die CGII Patienten einschloss, die wegen aseptischer Lockerung eine Revisionsoperation benötigten. Bei allen Patienten wurden relevante Ernährungs- und Proteinparameter durch die Analyse von Blutproben bestimmt. Darüber hinaus wurde ein Fragebogen zur Bewertung der Ernährungs- und Essgewohnheiten aller Patienten erhoben. Der Score des Nutritional Risk Screening (NRS) 2002 und der Body-Mass-Index (BMI) wurden ebenfalls für alle Teilnehmer bestimmt.

Ergebnisse: Unterschiede wurden im Albuminspiegel (SG: 36,23 ± 7,34, CG I: 44,37 ± 3,32; p < 0,001; CG II: 44,06 ± 4,24, p < 0,001) und im Gesamtprotein im Serum festgestellt (SG: 65,42 ± 8,66, CG I: 70,80 ± 5,33; p = 0,004; CG II: 71,22 ± 5,21; p = 0,004). Die Anzahl der Patienten mit erniedrigten Albuminwerten (SG: 19/61, CG I: 1/78, CG II: 2/55) und des Gesamtproteins im Serum (SG: 12/61, CG I: 5/78, CG II: 2/55) zeigten ebenfalls beträchtliche Unterschiede. Die Anzahl der Patienten mit kritischem Ernährungsstatus (NRS-2002-Score ≥3) unterschied sich signifikant zwischen SG und beiden CG (SG: 5/61, CG I: 1/78, CG II: 0/55). Diese Unterschiede konnten jedoch anhand des BMI nicht bestätigt werden.

Schlussfolgerung: Wie erwartet, werden aufgrund der Akute-Phase-Reaktion bei periprothetischen Infektionen (PPI) niedrigere Albumin- und Gesamtproteingehalte beobachtet. Mittels NRS kann ein Ernährungsmangel ausgeschlossen werden, dessen Beurteilung aufgrund des BMI nicht sicher möglich ist. Bei Auftreten einer periprothetischen Gelenkinfektion ist es sinnvoll, den Nährstoffmangel durch Nahrungsergänzungsmittel auszugleichen.

Keywords: Arthroplasty; Body mass index; Malnutrition; Protein deficiency; Vitamin deficiency.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

D. Zajonz, A. Daikos, F. Prager, M. Edel, R. Möbius, J.K. M. Fakler, A. Roth and M. Ghanem declare that they have no competing interests.

Figures

Fig. 1
Fig. 1
Nutritional risk screening (NRS) 2002 in the 3 groups: >3 nutritional risk points, preparation of a nutrition plan <3 points weekly repeated screening. If, for example, a large operation is planned for the patient a preventive nutrition plan should be pursued risk for PJI and wound healing disorders
Fig. 2
Fig. 2
Body mass index (BMI) values in the 3 groups
Fig. 3
Fig. 3
Diagnostic algorithm for assessing the nutritional status before elective arthroplasty
Fig. 4
Fig. 4
Diagnostic algorithm for assessing the nutritional status of periprosthetic joint infection (PJI)
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Cited by

References

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