ostéomyélite chronique: ce que le chirurgien doit savoir

Introduction

L’ostéomyélite est une maladie ancienne, présente depuis 250 millions d’années et qui a été décrite pour la première fois chez l’homme par Hippocrate.1 C’est un processus inflammatoire progressif causé par des agents pathogènes, entraînant la destruction osseuse et la formation de séquestrum.2,3 L’infection peut être limitée à l’os ou se propager à la moelle osseuse, au périoste et aux tissus mous environnants.2,4 Elle représente une charge financière importante pour chaque système de santé et affecte considérablement la qualité de vie des patients touchés et de leurs familles.

L’ostéomyélite chronique peut se présenter comme une maladie récurrente ou intermittente. Les symptômes et leur durée peuvent varier considérablement, tandis que les périodes de quiescence peuvent également être de durée variable. L’incidence des rechutes après un traitement apparemment « réussi » reste élevée, ce qui rend sa prise en charge difficile pour le médecin traitant.5 La « rémission » supposée ne doit être revendiquée qu’après au moins 12 mois de suivi, tandis que la « guérison » de la maladie ne peut être déclarée en toute sécurité.

Un diagnostic rapide et une prise en charge agressive de l’ostéomyélite chronique sont essentiels au pronostic et au résultat final. Le traitement vise à parvenir à la résolution de l’infection et à la restauration de la fonction.6 Historiquement, de longs régimes antibiotiques combinés à un débridement chirurgical étendu ont été utilisés pour sa prise en charge.6 Même si le choix de l’antibiotique, le type d’administration et la durée restent controversés,7 il est généralement admis que l’adéquation du débridement avec une excision large reste le prédicteur clinique le plus important d’un résultat positif.8

Une bonne compréhension de l’étiopathogenèse et des caractéristiques physiopathologiques de l’ostéomyélite chronique, ainsi que la compréhension des principes et des options de traitement, est nécessaire pour guider le médecin traitant vers un résultat positif.

Classification

Même si plusieurs systèmes de classification ont été proposés, il n’y a pas de consensus sur celui qui est le plus approprié à utiliser. D’une manière générale, l’ostéomyélite est caractérisée comme aiguë ou chronique, en fonction de ses résultats histopathologiques, plutôt que de la durée de l’infection.9 L’ostéomyélite aiguë survient généralement deux semaines après l’infection osseuse, caractérisée par des modifications osseuses inflammatoires.9 En revanche, l’ostéomyélite chronique survient généralement six semaines ou plus après l’infection osseuse et se caractérise par la présence d’une destruction osseuse et la formation de séquestres.9,10

Le système de classification le plus utilisé de l’ostéomyélite chronique chez l’adulte est la classification de Cierny-Mader (tableau 1).6 Il intègre des facteurs pronostiques et délimite le traitement pour chaque stade clinique en fonction du type anatomique et de la classe physiologique de l’hôte.11

L’ostéomyélite peut également être classée selon le mécanisme d’infection (pathogenèse), comme exogène ou hématogène.3 Le plus souvent, l’ostéomyélite chronique est secondaire à l’inoculation directe d’agents pathogènes dans l’os au moment du traumatisme, à la suite d’un traumatisme chirurgical (p. ex. suite à la réduction ouverte et à la fixation interne des fractures), de plaies ouvertes chroniques sus-jacentes ou d’infections des tissus mous contigus.3,9 Dans l’ostéomyélite hématogène, les agents pathogènes pénètrent dans l’os par la circulation systémique, même si ce type est principalement rencontré dans les populations pédiatriques.3,9 Chez l’adulte, il survient généralement secondairement à partir d’un site distal d’infection, impliquant souvent les corps vertébraux de la colonne vertébrale inférieure et peut également être associé à une inflammation des disques intervertébraux adjacents.2,12

Certains auteurs ont suggéré la distinction d’un autre mécanisme de l’ostéomyélite qui est secondaire à l’insuffisance vasculaire, car il présente plusieurs caractéristiques cliniques et physiopathologiques distinctes.2 Elle survient principalement chez les patients souffrant de diabète sucré et résulte généralement d’une infection des tissus mous du pied qui se propage à l’os.2

Epidémiologie

L’incidence de l’ostéomyélite hématogène et la mortalité qui y est associée ont considérablement diminué suite à l’introduction des antibiotiques dans les années 1940.1 Néanmoins, l’incidence de l’ostéomyélite chronique suite à un foyer d’infection contigu a apparemment augmenté, en particulier dans les pays développés.3,13 Les facteurs étiologiques possibles incluent le vieillissement de la population, la prévalence accrue des traumatismes, la prévalence croissante des infections du pied diabétique et l’amélioration du diagnostic de la maladie.3,14 L’ostéomyélite induite par un traumatisme reste la cause la plus fréquente,15,16 avec des taux d’infection dans les fractures ouvertes des os longs variant entre 4% et 64%, alors que les taux de récidive après une infection osseuse ont été rapportés jusqu’à 20% à 30%.16,17 D’autre part, les infections articulaires prothétiques représentent une entité relativement nouvelle de l’ostéomyélite chronique. Leur incidence serait aussi élevée que 1,5% à 2,5%, même si des taux allant jusqu’à 20% ont été rapportés après une chirurgie de révision.4

Étiopathogenèse

Comparé à d’autres types de tissus, l’os est relativement résistant au développement de l’infection.4,12 Néanmoins, une infection peut survenir à la suite d’une importante inoculation d’agents pathogènes, voire d’un plus petit nombre de bactéries particulièrement virulentes.4,12 Le type d’agent pathogène isolé dépend fortement de facteurs liés au patient tels que l’âge, l’état immunitaire, les antécédents de traumatisme et l’emplacement géographique.18 En général, l’ostéomyélite hématogène est de nature monomicrobienne, 12 contrairement à l’ostéomyélite à foyer contigu qui est polymicrobique.3,10,12

Dans l’ostéomyélite chronique chez l’adulte, l’agent pathogène le plus fréquemment impliqué est de loin Staphylococcus aureus (S. aureus).3,9 S. aureus résistant à la méthicilline (SARM) a également été de plus en plus isolé des lésions d’ostéomyélite chronique.9 Les autres agents pathogènes responsables comprennent Staphylococcus epidermidis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens et Escherichia coli.3,9 Les infections mycobactériennes et fongiques sont généralement rares et sont souvent associées à une immunodéficience.3,9

Suite à l’introduction d’agents pathogènes tels que S. aureus dans la cavité médullaire, quelle que soit la voie d’accès, ils adhèrent aux protéines membranaires telles que les récepteurs de la fibronectine ou du collagène, établissant une infection.3 D’autres facteurs microbiens empêchent l’accès par les défenses de l’hôte ou la pénétration des tissus environnants.2 Ceci est réalisé en attaquant plusieurs types de cellules hôtes et en dégradant la matrice extracellulaire.2S. aureus a également été signalé pour survivre dans les cellules hôtes, un mécanisme également utilisé par d’autres agents pathogènes.2

Par conséquent, divers agents pathogènes produisent une matrice polysaccharidique/protéique (biofilm)8 relativement imperméable qui peut être multicouche et incrustée dans un glycocalyx ou dans une couche de boue.12 Entourés du biofilm, ces agents pathogènes présentent un phénotype altéré en ce qui concerne la croissance, l’expression des gènes et la production de protéines2 qui les protège des mécanismes de défense de l’hôte et de l’effet systémique des antibiotiques.3,19 Cela contraste avec la phase infectieuse initiale où les bactéries sont encore en phase planctonique, ayant un taux métabolique et générationnel élevé, un facteur qui augmente leur sensibilité aux antibiotiques courants.19 Les agents pathogènes peuvent rester dans cet état pendant de longues périodes et peuvent provoquer des poussées de nombreuses années après l’inoculation initiale.

Les facteurs inflammatoires produits par les agents pathogènes, ainsi que par les leucocytes de l’hôte, ainsi que la compression et l’oblitération du réseau vasculaire autour de la zone concernée, représentent les principaux mécanismes de nécrose tissulaire et de destruction osseuse.2 La zone avasculaire résultante devient un port idéal pour les bactéries, car ni les cellules inflammatoires ni les agents antibiotiques ne peuvent l’atteindre. Autour de cette zone avasculaire, il existe une hyperémie réactive et une activité ostéoclastique accrue, ce qui entraîne une perte osseuse localisée et une ostéoporose.2 En même temps, les ostéoblastes déposent un nouvel os périoste.2

Facteurs prédisposants

Plusieurs facteurs prédisposants au développement de l’ostéomyélite chronique ont été rapportés. Les antécédents de traumatisme, de fractures ouvertes et de chirurgie sont les facteurs les plus fréquemment rencontrés.20 D’autres facteurs comprennent le diabète, les maladies vasculaires périphériques, la malnutrition, l’hypotension, l’utilisation chronique de stéroïdes, la malignité, l’alcoolisme, le tabagisme, l’immunodéprimation systémique ou locale, l’utilisation de drogues par voie intraveineuse et le développement d’ulcères de décubitus.6,9,12,20

De nos jours, la présence d’implants est l’un des facteurs prédisposants les plus importants. Peu de temps après l’implantation, ils s’enduisent des protéines de l’hôte, une excellente source de fixation des agents pathogènes.12 Le biofilm qu’ils produisent les protège des mécanismes de défense de l’hôte afin qu’ils puissent se réactiver des mois ou des années plus tard.12

Caractéristiques cliniques

Les caractéristiques cliniques de l’ostéomyélite chronique ne sont généralement pas spécifiques et sont donc difficiles à reconnaître. Il peut également être difficile de différencier les signes d’ostéomyélite d’une infection des tissus mous, en particulier chez les patients diabétiques. Divers symptômes ont été rapportés, allant de l’absence de lésions cutanées à des plaies ouvertes sur des os fracturés. La douleur chronique, une zone d’érythème autour de l’os affecté, un gonflement et une sensibilité osseuse, une cicatrisation altérée souvent associée à une nécrose tissulaire, un drainage accru ou des voies sinusales persistantes, des frissons, une fièvre de bas grade et un malaise général sont quelques-uns des symptômes cliniques les plus fréquemment rapportés (Fig. 1).2,3,9,10,20 Dans les cas négligés, les patients signalent généralement une douleur cyclique qui augmente de sévérité, est associée à de la fièvre et disparaît lorsque du pus éclate à travers la fistule.18

Caractéristiques d’imagerie

L’imagerie peut aider à la fois à la caractérisation et au diagnostic différentiel de l’ostéomyélite. La radiographie simple, une modalité d’imagerie de première ligne, présente une sensibilité et une spécificité très faibles. Il est cependant utile de différencier l’ostéomyélite d’autres pathologies telles que les fractures et les tumeurs malignes (primaires ou métastatiques).9 Il peut révéler un gonflement des tissus mous, une réaction périostée, une perte de définition, une perte de densité osseuse et une ostéolyse, dès 10 à 21 jours après l’infection osseuse, mais peut ne pas être détectable avant une perte de 30% à 50% de la teneur en minéraux osseux.Les signes tardifs 2,9,12,20 comprennent une résorption osseuse accrue, la formation de séquestres et une nouvelle formation osseuse dans le périoste ou l’endoste.20

La tomodensitométrie fournit l’imagerie la plus détaillée de l’os cortical, particulièrement utile dans l’identification des fistules séquestrées et intra-osseuses.2 Il démontre également à la fois la réaction périostée et l’atteinte de la moelle osseuse, ainsi que l’état des tissus mous à un stade précoce.10,20 Même si, en présence d’implants, sa qualité se dégrade, il est couramment utilisé pour la planification préopératoire et pour guider les biopsies.6,20

L’IRM présente un avantage dans l’évaluation de la moelle osseuse et des tissus mous environnants, en définissant l’œdème et l’hyperémie associés présents aux tout premiers stades de la maladie.2,21 Il peut différencier les infections osseuses des infections des tissus mous et peut également être utilisé comme complément pour estimer les marges nécessaires au débridement ou pour évaluer la réponse au traitement.2,20 Néanmoins, il a une valeur limitée en présence d’implants, de tissu cicatriciel et d’opérations récentes.21

La scintigraphie osseuse de routine a également été utilisée dans le diagnostic de l’ostéomyélite chronique. Néanmoins, il est associé à une spécificité limitée et à des résultats faussement positifs, en particulier chez les patients ayant eu une arthropathie diabétique, une goutte, un traumatisme et une chirurgie récente. Par conséquent, son utilisation n’est pas recommandée en tant que modalité d’imagerie unique.La scintigraphie leucocytaire 2,21, en revanche, serait une technique précise pour diagnostiquer l’ostéomyélite chronique dans le squelette périphérique, mais sa précision diagnostique dans le squelette axial est considérablement réduite.21 Des résultats faussement positifs sont également rapportés en présence de non-unités mécaniquement instables, ou de non-unités péri-articulaires associées à une arthropathie post-traumatique.20

La tomographie par émission de positons (TEP) présente la sensibilité et la spécificité les plus élevées, délimitant les lésions avec leur activité inflammatoire concomitante à des stades très précoces.2,18 Sa disponibilité et les coûts connexes limitent toutefois son utilisation courante.6 Cependant, une méta-analyse portant sur la précision de l’imagerie diagnostique de l’ostéomyélite chronique a montré que le TEP au fluorodésoxyglucose a la plus grande précision diagnostique, à la fois pour confirmer et exclure le diagnostic d’ostéomyélite chronique, en particulier dans le squelette axial.21,22

L’échographie (US) est principalement utilisée aux premiers stades pour détecter les collectes purulentes dans les tissus mous.2 Certains auteurs suggèrent que dans certains cas, il peut s’agir d’un diagnostic, mais des estimations fiables de sa spécificité et de sa sensibilité ne sont pas disponibles.18

Évaluation en laboratoire

Un certain nombre d’investigations en laboratoire peuvent aider au diagnostic, même si elles manquent généralement de spécificité pour l’ostéomyélite chronique. La présence de marqueurs inflammatoires tels qu’une augmentation du taux de protéine C-réactive (CRP) et une augmentation de la vitesse de sédimentation des érythrocytes (ESR) peut être utilisée en complément du diagnostic et pour surveiller la réponse clinique au traitement.2,3,9,20 En revanche, dans la plupart des cas, la présence de taux de CRP et d’ESR persistants et normaux exclut généralement une ostéomyélite, même si en présence d’un sinus déchargeant ou d’un fond de diabète, cela peut ne pas être le cas.9 Une leucocytose et des taux élevés de glycoprotéines acides alpha-1 peuvent également être présents, mais ce ne sont pas des indicateurs fiables.3,9 Au contraire, le nombre de globules blancs (COE) peut se situer dans les limites normales.10,20

Plus important encore, pour obtenir un diagnostic définitif dans l’ostéomyélite chronique, la présence de cultures microbiennes positives à partir de biopsies osseuses autour des zones de nécrose osseuse est considérée comme essentielle.9 Ceux-ci ne doivent pas être obtenus à partir de plaies superficielles ou de fistules, car ceux-ci ont été associés à une faible précision en raison de l’inclusion de micro-organismes non pathogènes qui colonisent la plaie.2,3 Des résultats faussement négatifs sont également rapportés, principalement en raison de la distribution inégale des lésions d’ostéomyélite dans l’os.2 Souvent, plus d’un organisme est impliqué et ceux-ci peuvent inclure des organismes anaérobies, mycobactériens et fongiques, de sorte que des cultures spécifiques et des tests microbiologiques peuvent être nécessaires.9 En particulier dans les cas d’ostéomyélite liée à l’implant, des échantillons allant jusqu’à cinq sites autour de l’implant doivent être obtenus pour augmenter le rendement diagnostique, et des cultures de bouillon d’enrichissement prolongées sont souvent nécessaires.2,20 Il est très important que les cultures soient obtenues avant de commencer tout traitement antimicrobien, afin d’éviter les résultats faussement négatifs. Les hémocultures classiques ne sont généralement utiles qu’en cas d’ostéomyélite hématogène.

L’histopathologie des échantillons de tissus obtenus lors d’une biopsie ou d’un débridement peut également fournir des informations importantes supplémentaires. Une présence significative de neutrophiles indique une infection, tandis qu’une coloration spéciale positive suggère la présence d’agents pathogènes plus tôt que les résultats de la culture.2

Approche diagnostique

Le diagnostic de l’ostéomyélite chronique peut souvent être difficile, mais il est important de réaliser qu’un diagnostic précoce conduira à un résultat plus favorable. Une combinaison d’indice élevé de suspicion clinique et de reconnaissance des symptômes cliniques, ainsi que d’examens d’imagerie et de laboratoire, peut faciliter le diagnostic. En particulier chez les patients présentant un système vasculaire périphérique compromis, le diagnostic d’ostéomyélite chronique peut être encore plus difficile, car les symptômes sont généralement subtils et les caractéristiques systémiques sont absentes.12 L’examen clinique doit être axé sur l’identification d’un nidus d’infection possible.9 Comme mentionné, le critère le plus sensible est la présence de cultures bactériennes positives à partir de biopsies osseuses obtenues à partir de zones présentant une nécrose osseuse.9

Prise en charge

La prise en charge de l’ostéomyélite chronique dépend de la durée et de la gravité des symptômes, ainsi que de la présence de comorbidités médicales. Dans la plupart des cas, l’enveloppe des tissus mous environnants est compromise et la vascularisation de la zone est médiocre, un facteur à prendre en compte. L’objectif principal du traitement est d’éliminer le processus inflammatoire en éliminant tous les agents pathogènes et le tissu dévitalisé, et si la guérison n’a pas eu lieu, de favoriser la guérison en optimisant l’environnement mécanique et biologique. Ceci peut être réalisé avec une combinaison de traitement avec des agents antibiotiques, de débridement chirurgical et de gestion de l’espace mort.

Un grand soin doit également être pris chez les patients diabétiques. Les symptômes peuvent ne pas être clairs dans ces cas, alors que le compromis vasculaire concomitant et la neuropathie périphérique peuvent compliquer le choix du traitement. Un pourcentage faible mais important de ces patients nécessitera une amputation des membres.2

Traitement antibiotique

Le traitement antibiotique empirique initial doit être commencé dès que les échantillons de culture ont été obtenus. Le régime antibiotique doit ensuite être adapté aux résultats des cultures et aux sensibilités.6

La plupart des auteurs recommandent une durée d’antibiothérapie de quatre à six semaines.3,5,23 Ceci est basé sur la justification selon laquelle trois à quatre semaines sont nécessaires pour la revascularisation de l’os, ce qui donne une période de possibilité aux agents antimicrobiens de s’infiltrer dans la zone enflammée et d’attaquer les agents pathogènes qui sont à ce stade sensibles aux antibiotiques.3,5 Néanmoins, aucune preuve solide n’appuie cette recommandation, ou que l’antibiothérapie prolongée réduit le taux de récidive.5,23 En fait, un traitement antibiotique prolongé est associé à un risque accru d’événements indésirables, de coûts et de résistance aux antibiotiques.23

Le type d’antibiotiques et la voie d’administration restent un sujet de débat, sans preuves claires pour guider la pratique. Une étude Cochrane récente de Conterno et coll. n’a montré aucune différence entre les antibiotiques oraux et les antibiotiques parentéraux dans le taux de rémission à la fin du traitement et après 12 mois ou plus de suivi,3 une conclusion confirmée par d’autres auteurs.5 La voie orale d’administration semble attrayante, car si les agents oraux offrent le même succès avec les antibiotiques parentéraux, ils présentent des risques similaires d’événements indésirables, mais ils sont plus faciles à administrer et sont associés à des coûts médicaux plus faibles et à une durée de séjour à l’hôpital réduite.3,5

Ce qui est le plus important pour l’agent antibiotique utilisé est la pénétration osseuse qu’il peut atteindre, ainsi que s’il dépasse les concentrations inhibitrices minimales pour l’agent pathogène isolé.5 Le régime antibiotique utilisé doit également être basé sur les résultats des cultures et des sensibilités obtenues par biopsies osseuses. Dans les cas polymicrobiens ou en présence d’infections prothétiques, une combinaison d’antibiotiques est recommandée car cela a été rapporté pour réduire le taux de récidive.5 Enfin, il a été rapporté que des agents pathogènes tels que S. aureus acquièrent une résistance à un certain nombre d’antibiotiques, une facette qui rend le choix du traitement encore plus difficile.12

De plus, des antibiotiques locaux sous forme de billes de polyméthylméthacrylate (PMMA) peuvent être utilisés pour administrer de fortes doses d’antibiotiques aux tissus environnants.20,24 Plusieurs études ont confirmé leur efficacité, avec l’avantage supplémentaire de gérer l’espace mort résultant du débridement.24,25 L’antibiotique choisi pour le mélange doit être actif contre l’agent pathogène bactérien ciblé. Contrairement aux billes de PMMA, les billes de sulfate de calcium permettent une libération plus rapide de fortes concentrations d’antibiotiques, ayant l’avantage d’être biodégradables et donc d’exclure la nécessité d’une élimination.26 De même, les billes d’hydroxyapatite-céramique et les implants en copolymère polylactide-polyglycolide sont également biodégradables et ont été utilisés avec succès dans le traitement de l’ostéomyélite chronique.26

En ce qui concerne le choix des antibiotiques, notre recommandation est d’adapter le traitement à chaque individu en fonction du type et de l’étendue de l’ostéomyélite, des comorbidités médicales, du(des) organisme(s) isolé(s) et s’il s’agit de la première présentation ou d’une récidive. Pour les micro-organismes communs comme S. aureus, nous recommandons un traitement par Nafcilline IV ou Céfazoline en cas de S sensible à la méthicilline. aureus (MSSA), et traitement par vancomycine IV pour le SARM. Le plus souvent, au moins six semaines de traitement antimicrobien sont nécessaires, après quoi une réévaluation du patient et une discussion plus approfondie avec les microbiologistes sont préconisées.

Traitement chirurgical

La pierre angulaire du traitement de l’ostéomyélite chronique est la prise en charge chirurgicale (tableau 2). Cela devrait inclure un débridement chirurgical adéquat pour éliminer tous les agents pathogènes ainsi que leurs biofilms et séquestrations (os mort) qui agissent comme un corps étranger, atteignant des tissus sains et viables (Fig. 2 bis). L’enveloppe locale des tissus mous doit également être débridée et reconstruite si cela est indiqué. En cas d’extension significative de l’ostéomyélite dans le canal médullaire, un débridement avec la technique alésoir-irrigateur-aspirateur (RIA) et l’insertion ultérieure d’une tige de ciment intramédullaire imprégnée d’antibiotiques ont été suggérés.20 Une approche plus agressive avec alésage du canal et, s’il s’agit d’une articulation, des deux canaux adjacents, est préconisée pour diminuer le risque de récidive, car la détermination macroscopique de l’étendue de l’infiltration de la moelle osseuse n’est pas fiable.