Discitis is a potential complication of any open or percutaneous spinal procedure which involves entry into the intervertebral disc. The infection initiates an inflammatory response which leads to endplate rupture. Although there are variations in the severity of symptoms, the main feature of discitis is severe back pain which is not relieved by rest. The infection may spontaneously resolve over time although incapacitating back pain may persist for many months. In some cases serious complications result from the spread of infection to the adjacent vertebral bodies and over time osteomyelitis will develop with resultant bone destruction and collapse. The prognosis for many patients with discitis is poor with continual disabling back pain, prolonged absence from gainful employment and inability to return to daily living activities. Clinical and experimental evidence now supports the prophylactic use of a suitable antibiotic to prevent discitis. In South Australia cephazolin is the antibiotic of choice to prevent or treat discitis due to Staphylococcus spp. While cephazolin has been shown to prevent discitis after inoculation with Staphylococcus spp. it is not universally accepted. Uncertainty exists regarding the ability of the antibiotic to enter the disc, and if it is effective in preventing and treating discitis. This is further complicated by the lack of suitable methods for detecting and measuring the concentration of cephazolin in the disc. An experimental ovine model was used to investigate ( a ) the natural progression of discitis in the growing lumbar spine ; ( b ) a technique to detect and measure the concentration of cephazolin in the disc ; ( c ) the effect of prophylaxis when dose and time of administration of cephazolin was varied ; ( d ) the effect of parenteral cephazolin after discitis was established and ( e ) the influence of health and age of the disc on prophylactic and parenteral treatment with cephazolin. In a clinical study the concentration of cephazolin was measured in degenerate human disc tissue to determine if therapeutic concentrations were achieved. The ovine studies showed that discitis had no significant effect on the development of the growing lumbar spine after one year although infection was associated with reduced disc area and height. Preventing discitis with cephazolin was reasonably successful, regardless of age and health of the disc. Timing of cephazolin administration was crucial to prevent discitis in immature animals. A high - performance liquid chromatography technique was used to measure the concentration of cephazolin in the disc. The greatest concentration of cephazolin in ovine discs was achieved 15 minutes after a bolus dose of intravenous antibiotic was administered, although detectable levels were measured for a further 2 hours. The concentration of cephazolin was not uniform across the disc with greater concentrations in the outer disc compared to the inner disc. Although there were measurable levels of cephazolin in these discs, it was ineffective at treating discitis once established. In the clinical study detectable levels of cephazolin were recovered in human discs for more than 2 hours after administering a 1 - g bolus dose. The concentration of cephazolin peaked in the human discs between 37 and 53 minutes, but in only half of the discs was the concentration of cephazolin considered therapeutic against Staphylococcus aureus. While discitis may spontaneously resolve over time, the infected disc does not recover to its original form. Furthermore, parenteral cephazolin was ineffective at preventing endplate destruction once an intradiscal inoculum was established. While this study proved cephazolin is able to enter the disc and provide reasonable protection against infection, it appears that discitis cannot be completely abolished. The timing of prophylaxis remains a critical factor to achieve therapeutic concentrations of cephazolin in the disc. Due to the serious complications that result from discitis this study supports the use of prophylactic antibiotic administered at an optimal time before the disc is violated during any spinal procedure. / Thesis (Ph.D.)--School of Medical Sciences, 2006.

Die Spondylodiscitis ist eine gravierende infektiöse Erkrankung der Wirbelsäule und kann schwerwiegende Folgen wie ein Querschnittsyndrom, fortschreitende Deformierungen der Wirbelsäule, eine Sepsis bis hin zum Tod mit sich führen. Daher ist die frühzeitige, differenzierte Therapie von großer Bedeutung. Hier spielen nicht nur der frühe Zeitpunkt der Diagnosestellung, sondern auch die prognostischen Kriterien eine wichtige Rolle. Letztere sind in der Literatur unzureichend untersucht, was Anlass zu dieser Arbeit gab. Ziel dieser Studie war es, mit Hilfe relevanter Merkmale eine Vorhersage bezüglich des Resultates der Spondylodiscitisbehandlung zu treffen. Mit diesen Prognosekriterien sollte es möglich sein, das therapeutische Vorgehen für die Wirbelsäulenerkrankung zu optimieren und dessen Ergebnisse für die Dauer der stationären Primärtherapie, insbesondere der Mortalität abschätzen zu können. In dem Zeitraum vom 01.01.2005 bis 31.12.2012 wurden insgesamt 112 Patienten, darunter 72 Männer (64,3%) und 40 Frauen (35,7%), mit einer operativ behandelten Spondylodiscitis erfasst und retrospektiv analysiert. Aus den Krankenakten wurden die potentiellen Prognosekriterien (Alter und Geschlecht, Lokalisation der Spondylodiscitis und die Zahl der betroffenen Bandscheiben, das Vorhandensein eines Abszesses, Revisionen, Erreger, Erkrankungsursache, Komorbiditäten, Laborparameter, die operative Therapie, der Frankel Grad sowie der BMI) hinsichtlich ihres Einflusses auf die primären Ergebnisse während des Krankenhausverlaufs untersucht (Krankenhausverweildauer, Notwendigkeit der intensivmedizinischen Betreuung, Anzahl der betroffenen Bandscheiben, Vorhandensein eines Abszesses, neurologische Defizite, Revisionsoperationen, Mortalität). Die Ergebnisse zeigten, dass die Patienten durchschnittlich 68,3 Jahre (+/-12,9) alt waren und im Mittel 34 Tage (+/- 23,6) im Krankenhaus verbrachten. Die stationäre Sterberate betrug 10,7% (n = 12). Die verstorbenen Patienten waren dabei signifikant älter (p=0,008). Hauptlokalisationsort war die Lendenwirbelsäule (n=58; 51,8%). Hier war die Liegedauer im Krankenhaus länger (38,2 Tage; p=0,05) und das Auftreten eines Abszesses signifikant häufiger als in anderen Wirbelsäulenabschnitten (n=35; p=0,014). Bei Patienten mit einem Abszess war eine signifikant längere Liegedauer im Krankenhaus sowie auf der Intensivstation nachweisbar. Zudem war die Revisionsrate bei Abszessnachweis signifikant erhöht. Daneben zeigte sich ein längerer stationärer Aufenthalt bei Patienten mit einem positiven Erregernachweis (38,7 Tage; p=0,006). Diese Gruppe musste auch signifikant häufiger intensivmedizinisch überwacht werden (34 Patienten, 50%; p=0,017) und wies häufiger einen Abszess auf (p=0,003). Auch Revisionen erfolgten bei Patienten mit Erregernachweis signifikant häufiger (p=0,0001). Mischinfektionen scheinen keinen Einfluss auf das Ergebnis des stationären Verlaufs in dieser Studie zu haben. Hinsichtlich der Komorbiditäten spielt die Nephropathie eine wichtige Rolle. Diese Nebendiagnose ging mit einer signifikant erhöhten Mortalität (n=9; 17,7%; p=0,036), einer signifikant längeren Liegedauer im Krankenhaus sowie mit einem signifikant gehäuften Auftreten von einem Mehretagenbefall (p=0,024) einher. Die in dieser Studie untersuchten Laborwerte (CRP und Leukozyten) könnten als prognostisches Kriterium bzw. als Hinweis auf das Vorliegen eines Abszesses genutzt werden. So gingen hohe CRP- Werte sowie prä- und postoperative Leukozytenwerte signifikant mit einem vermehrten Auftreten von Abszessen einher. Einen Grenzwert oder einen linearen Verlauf dieser laborchemischen Parameter gab es nicht. Auch ein hoher BMI scheint mit häufigeren Abszedierungen einherzugehen. So wiesen Patienten mit einem Abszess signifikant häufiger einen BMI über 30 auf (p=0,034). Ebenso wurden bei Patienten mit präoperativen sensomotorischen Defiziten tendenziell häufiger Abszedierungen nachgewiesen. Mehrheitlich waren in dieser Gruppe eine intensivmedizinische Betreuung sowie operative Revisionen notwendig. Die in dieser Studie untersuchten Therapiestrategien scheinen dabei keinen Einfluss auf den stationären Verlauf zu haben.