Abstract Prosthetic joint infection (PJI) is one of the most devastating complications of hip or knee arthroplasty. Treatment options for PJI include prosthesis retention, prosthesis exchange and salvage procedures (e.g., arthrodesis or amputation). The purpose of this retrospective study is to assess the impact of shortening antibiotic treatment durations in PJIs treated with debridement, antibiotics and implant retention (DAIR) and to evaluate the predictors of DAIR treatment failure for PJIs. A second aim is to evaluate the outcomes and reimplantation microbiologies of PJIs treated with two-stage revision. The main data consist of 197 patients with PJI treated in Oulu University Hospital, Finland, between February 2001 and August 2009. Patients were identified retrospectively using the hospital’s patient databases. The study shows that, if antibiotic treatments for PJI are completed as planned, then DAIR treatment success rates (88%) are excellent. Prolonging antibiotic treatment over three months in total knee arthroplasty PJIs or over two months in total hip arthroplasty PJIs does not seem to offer any additional benefits. The failure of DAIR in the treatment of PJI is independently associated with high leucocyte counts at admission and with ineffective empirical antibiotics. Rifampin combination therapy, especially the combination of rifampin and ciprofloxacin, is significantly associated with successful DAIR treatments of staphylococcal PJIs. Our study also shows that a six-week course of antibiotics between stages is sufficient for treating PJIs with two-stage revision. Positive reimplantation cultures do not seem to be associated with significantly worse outcomes. / Tiivistelmä Tekonivelinfektio on yksi vakavimmista lonkan ja polven tekonivelleikkauksen komplikaatioista. Tekonivelinfektion hoitovaihtoehtoja ovat tekonivelen säästävä hoito, tekonivelen vaihto ja ns. salvage-toimenpiteet (esimerkiksi jäykistys tai amputaatio). Tämän retrospektiivisen tutkimuksen tavoitteena oli selvittää lyhennetyn mikrobilääkehoidon toimivuutta tekonivelinfektion säästävässä hoidossa. Lisäksi pyrittiin löytämään tekonivelinfektion hoidon epäonnistumiselle altistavia tekijöitä. Tavoitteena oli myös selvittää hoidon tuloksia silloin, kun hoidetaan tekonivelinfektiota kaksivaiheisella revisiolla, sekä tutkia revision toisessa vaiheessa otettavien mikrobinäytteiden merkitystä hoidon onnistumiselle. Tutkimusaineisto koostui 197 potilaasta, joilta hoidettiin tekonivelinfektiota Oulun yliopistollisessa sairaalassa helmikuun 2001 ja huhtikuun 2009 välisenä aikana. Potilastiedot saatiin sairaalan hoitotietojärjestelmästä. Tutkimuksessa todettiin, että lyhyemmällä hoitoajalla voidaan saavuttaa erinomaiset hoitotulokset (88 %) tekonivelinfektion säästävässä hoidossa, jos suunniteltu antibioottihoitoaika voidaan toteuttaa. Yli kahden kuukauden (lonkan tekonivelinfektio) ja kolmen kuukauden (polven tekonivelinfektio) hoitoajasta ei näytä olevan hyötyä säästävässä hoidossa. Lisäksi todettiin, että sairaalaantulovaiheessa mitattu veren leukosyyttiarvo > 10×109/l ja tehoton empiirinen antibiootti ovat itsenäisesti hoidon epäonnistumiselle altistavia tekijöitä. Rifampisiini-yhdistelmähoidon, erityisesti rifampisiini yhdistettynä siprofloksasiiniin, todettiin olevan merkittävästi yhteydessä hoidon onnistumiseen silloin, kun hoidetaan stafylokokki-infektiota tekonivelen säästävällä hoidolla. Tutkimuksemme osoitti myös, että kuuden viikon antibioottihoito on riittävä hoidettaessa tekonivelinfektiota kaksivaiheisella revisiolla. Positiivinen mikrobiviljelynäyte toisen vaiheen leikkauksessa ei näytä olevan yhteydessä huonompaan hoitotulokseen.

Abstract Healthcare-associated infections (HAI) are infections acquired during treatment in a healthcare facility. The most common infections are pneumonias, surgical site infections (SSIs) and urinary tract infections (UTIs). HAIs burden the healthcare system by increasing patient days, the use of antibiotics, examinations, and thus the costs of care. The occurrence of HAIs can be used to evaluate the quality of care and to make comparisons between institutions. The purpose of this dissertation was to evaluate the burden of HAIs in the primary and tertiary healthcare wards and the costs of procedure-related prosthetic joint infections (PJIs). The first part of this dissertation evaluated the prevalence of HAIs in the wards of primary healthcare in the Oulu University Hospital (OUH) district with two point prevalence studies (one-day sampling) conducted in 2006 and in 2017. In 2006, the study comprised 27 healthcare centres with 44 wards and 1,294 patients. HAIs were found in 9.3% of the patients. The most common infections were UTIs, skin and soft tissue infections and lower respiratory tract infections (LRTIs). In 2017, there were 20 healthcare centres with 34 wards and 764 patients; 9.4% of the patients had a HAI. The most common HAIs were pneumonias, SSIs and LRTIs. In the second part, we evaluated the incidence of HAIs in the OUH with a computer-based electronic infection surveillance program. The study covered 15 adult wards with a total of 353 beds. The overall incidence of HAIs during the six-year study period was 4.5% of discharged patients. The most common infections were SSIs, pneumonias and UTIs. The surveillance carried out in this way required a total of one person's workload per year. The third part evaluated hospital costs of procedure-related PJIs. The study population consisted of all total knee and hip arthroplasties performed in the OUH from 2013 to 2015: 1,768 patients with 42 PJIs. A PJI tripled the cost of a procedure compared to an arthroplasty without an infection (€25,100 vs. €7,200). Two-stage revision caused three times more costs than debridement, antibiotics and implant retention treatment (DAIR) (€53,400 vs. €18,500). HAIs are common in the wards of primary and tertiary healthcare in the OUH district. Electronic HAI monitoring is feasible but requires relatively large employer resources. Postoperative PJI triples the cost of the procedure. / Tiivistelmä Sairaalainfektio (SI) on infektio, jonka potilas saa ollessaan hoidossa laitoksessa. Yleisimpiä SI:ita ovat leikkausalueen infektio, keuhkokuume ja virtsatieinfektio (VTI). SI:t kuormittavat terveydenhoitoa lisäämällä hoitopäiviä, antibioottien käyttöä, tutkimuksia ja näin myös hoidon kustannuksia. SI:iden määrää voidaan käyttää hoidon laadun mittarina sekä sairaaloiden väliseen vertailuun. Tämän väitöskirjan tarkoituksena oli arvioida SI:iden määrää Pohjois-Pohjanmaan sairaanhoitopiirin (PPSHP) terveyskeskusten ja Oulun yliopistosairaalan (OYS) vuodeosastoilla sekä selvittää tekonivelleikkauksen jälkeisen tekonivelinfektion (TI) aiheuttamia sairaalakustannuksia. Väitöskirjan ensimmäisessä osatyössä selvitettiin SI:iden esiintyvyyttä PPSHP:n terveyskeskusten vuodeosastoilla pisteprevalenssilla eli yhden päivän otannalla vuosina 2006 ja 2017. Vuoden 2006 tutkimuksessa oli 27 terveyskeskusta, joissa oli 44 vuodeosastoa ja yhteensä 1 294 potilasta. SI todettiin 9,3 %:lla potilaista. Yleisimpiä olivat VTI:t, pehmytkudosinfektiot ja alahengitystieinfektiot. Vuonna 2017 tutkimuksessa oli 20 terveyskeskusta, 34 vuodeosastoa ja 764 potilasta. Tällöin SI todettiin 9,4 %:lla. Yleisimmät infektiot olivat keuhkokuume, leikkausalueen infektio ja alahengitystieinfektio. Toisessa osatyössä selvitettiin OYS:n SI:iden ilmaantuvuutta kuuden vuoden ajan jatkuvan infektioseurannan mahdollistavan tietokoneohjelman avulla. Tutkimuksessa seurattiin 15:ttä aikuisvuodeosastoa, joissa oli yhteensä 353 potilaspaikkaa. SI todettiin 4,5 %:ssa hoitojaksoista. Seuranta vaati yhteenlaskettuna noin yhden hoitajan työpanoksen vuodessa. Väitöskirjan kolmannessa osatyössä selvitettiin vuosina 2013–2015 OYS:ssa tehtyjen tekonivelleikkausten jälkeisten TI:iden sairaalakustannuksia. Tutkimuksessa oli 1 768 tekonivelleikkausta, joista 42 infektoitui. Infektoitumattoman tekonivelleikkauksen sairaalakustannukset olivat keskimäärin 7 200 € ja TI:iden 25 100 €. Hoitomenetelmänä kaksivaiheisen revision eli tekonivelen vaihtohoidon hinta oli kolminkertainen tekonivelen säilyttävään hoitoon verrattuna (53 400 € vs. 18 500 €). SI:t ovat yleisiä PPSHP:n alueella sekä terveyskeskusten että OYS:n vuodeosastoilla. SI:iden seurantaohjelma soveltuu infektioseurantaan, mutta se vaatii kohtalaisesti henkilökuntaresurssia. Leikkauksen jälkeinen TI kolminkertaistaa tekonivelleikkauksen sairaalakustannukset.