COMPARISON OF THE EFFECTIVENESS OF CHLORHEXIDINE GLUCONATE AND POVIDONE IODINE ON SURGICAL SITE INFECTION IN PRIMARY TOTAL KNEE ARTHROPLASTY

Abstract

Objective Patient skin is a major source for pathogenic microorganisms. Before surgery, it is a standard method to clean the skin with antiseptics and remove these pathogens from the surgical area. Chlorhexidine gluconate (CG) and Povidone iodine (PI) are two different antiseptics recommended for this purpose. Although there are many studies showing the effectiveness of these antiseptics in contaminated surgeries, studies reporting their effectiveness in clean surgeries are limited. In this study, it was aimed to compare the effectiveness of chlorhexidine gluconate on surgical site infection with povidone iodine in primary total knee arthroplasty, which is a clean surgery. Material and Method The data of a total of 245 primary total knee arthroplasty patients who used CG (110 patients) and PI (135 patients) for surgical site skin cleansing were analyzed. The patients were divided into 2 groups as KG group and PI group according to the antiseptic used. Demographic characteristics of the groups were similar (p>0.05). In the KG group, swab samples taken from the surgical field before and after surgery were microbiologically examined and the immediate efficacy of chlorhexidine gluconate on surgical site asepsis was evaluated as the primary outcome of the study. Complication of infection in the surgical field in both groups; superficial infection (minor complication) and deep infection (major complication) were recorded. As a secondary outcome of the study, surgical site complications were compared between both groups. Results At least one pathogenic microorganism was grown in all swab samples taken from the surgical area before the use of CG, while there was no growth in any of the swab samples taken after using CG. Complications of the surgical field in the KG and PI groups, respectively; minor complications (4.54% vs. 5.18%) and major complications (0.9% vs. 1.8%) were found. There was no statistically significant difference between the groups in terms of minor and major complications (p>0.05). In the primary result of the study, when chlorhexidine gluconate is used in primary total knee arthroplasty, it creates complete asepsis in the surgical field, and as a secondary result, there is no difference between the groups in the comparison of chlorhexidine gluconate with povidone iodine in terms of its effectiveness in surgical site infection. Conclusion This study is one of the rare studies evaluating the efficacy of antiseptics in primary total knee arthroplasty, which is a clean surgery. When chlorhexidine gluconate is used in primary total knee arthroplasty, it creates complete asepsis in the surgical area and is as effective as povidone iodine in preventing surgical site infection.

Keywords

• Asepsis
• Chlorhexidine gluconate
• Povidone iodine
• Primary total knee arthroplasty
• Surgical site infection

PRİMER TOTAL DİZ ARTROPLASTİSİNDE, KLORHEKSİDİN GLUKONAT VE POVİDON İYOTUN CERRAHİ ALAN ENFEKSİYONUNA ETKİNLİĞİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Abstract

Amaç Hasta cildi patojen mikroorganizmalar için majör bir kaynaktır. Cerrahi öncesinde, cilt temizliğinin antiseptiklerle yapılarak bu patojenlerin cerrahi alandan uzaklaştırılması standart bir yöntemdir. Klorheksidin glukonat (KG) ve Povidon iyot (Pİ) bu amaç için önerilen iki farklı antiseptiktir. Bu antiseptiklerin kontamine cerrahilerdeki etkinliğini gösteren çok sayıda çalışma olmasına rağmen, temiz cerrahilerdeki etkinliğini bildiren çalışmalar kısıtlıdır. Bu çalışmada, temiz cerrahi olan primer total diz artroplastisinde klorheksidin glukonatın cerrahi alan enfeksiyonuna etkinliğinin povidon iyot ile karşılaştırılması amaçlandı. Gereç ve Yöntem Cerrahi alan cilt temizliğinde KG (110 hasta) ve Pİ (135 hasta) kullanılan toplam 245 primer total diz artroplastisi hastasının verileri incelendi. Hastalar kullanılan antiseptiğe göre KG grubu ve Pİ grubu olarak 2 gruba ayrıldı. Grupların demografik özellikleri benzerdi (p>0,05). KG grubunda, cerrahi alandan cerrahi öncesi ve sonrasında alınan sürüntü örnekleri mikrobiyolojik olarak incelendi ve çalışmanın birincil sonucu olarak KG’nin cerrahi alan asepsisine anlık etkinliği değerlendirildi. Her iki grupta cerrahi alanda gelişen enfeksiyon komplikasyonu; yüzeyel enfeksiyon (minör komplikasyon) ve derin enfeksiyon (majör komplikasyon) olarak kaydedildi. Çalışmanın ikincil sonucu olarak cerrahi alan komplikasyonları her iki grup arasında karşılaştırıldı. Bulgular KG kullanılmadan önce cerrahi alandan alınan sürüntü örneklerinin hepsinde en az bir patojen mikroorganizma ürerken, KG kullanıldıktan sonra alınan sürüntü örneklerinin hiçbirinde üreme olmadı. KG ve Pİ grubunda cerrahi alan komplikasyonları sırasıyla; minör komplikasyonlar (%4,54 ve %5,18) ve majör komplikasyonlar (%0,9 ve %1,8) olarak bulundu. Minör ve majör komplikasyonlar açısından gruplar arasında istatistiksel anlamlı fark bulunmadı (p>0,05). Çalışmanın birincil sonucunda, primer total diz artroplastisinde klorheksidin glukonat kullanıldığında cerrahi alanda tam bir asepsi oluşturmaktadır ve ikincil sonuç olarak cerrahi alan enfeksiyonuna etkinliği açısından klorheksidin glukonatın povidon iyot ile karşılaştırılmasında gruplar arasında fark olmadığı sonucu elde edildi. Sonuç Bu çalışma temiz cerrahi olan primer total diz artroplastisinde antiseptiklerin etkinliğini değerlendiren nadir çalışmalardan biridir. Primer total diz artroplastisinde klorheksidin glukonat kullanıldığında cerrahi alanda tam bir asepsi oluşturmaktadır ve cerrahi alan enfeksiyonunu önlemede povidon iyot gibi etkindir.

Keywords

• Asepsi
• Cerrahi alan enfeksiyonu
• Klorheksidin glukonat
• Povidon iyot
• Primer total diz artroplastisi

References

1. 1. Kapadia BH, Elmallah RK, Mont MA. A Randomized, Clinical Trial of Preadmission Chlorhexidine Skin Preparation for Lower Extremity Total Joint Arthroplasty. J Arthroplasty. 2016 Dec;31(12):2856-2861. doi: 10.1016/j.arth.2016.05.043.
2. 2. Bozic KJ, Grosso LM, Lin Z, et al. Variation in hospital-level risk-standardized complication rates following elective primary total hip and knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 2014;96(8):640.
3. 3. Frank RM, Cross MB, Della Valle CJ. Periprosthetic joint infection: modern aspects of prevention, diagnosis, and treatment. J Knee Surg 2015;28(2):105).
4. 4. Parvizi J, Pawasarat IM, Azzam KA, et al. Periprosthetic joint infection: the economic impact of methicillin-resistant infections. J Arthroplasty 2010;25(6 Suppl):103
5. 5. Darouiche RO, Wall Jr MJ, Itani KM, et al. Chlorhexidine-alcohol versus povidone-iodine for surgical-site antisepsis. N Engl J Med 2010;362(1):18.
6. 6. Kuyyakanond T, Quesnel LB. The mechanism of action of chlorhexidine. FEMS Microbiol Lett 1992;100(1-3):211.
7. 7. Napolitano LM. Decolonization of the skin of the patient and surgeon. Surg Infect (Larchmt) 2006;7:Suppl 3:S3-S15.
8. 8. Ayoub F, Quirke M, Conroy R, et al. Chlorhexidine-alcohol versus povidone- iodine for pre-operative skin preparation: a systematic review and meta- analysis. Int J Surg Open. 2015;1:41–46

9. 9. Sızlan A, Dündaröz R, Dabak M, Yıldıran T, Dağlı G, Özyurt M. Povidon – İyot Solüsyonlarının Güvenilirliği. SDÜ Tıp Fakültesi Dergisi. 2001;8(1):14-17
10. 10. Rackur H,New aspects of mechanism of action of povidone-iodine. J Hosp Infect. 1985 Mar;6 Suppl A:13-23. doi: 10.1016/ s0195-6701(85)80041-4.
11. 11. Bigliardi PL, Alsagoff SAL, El-Kafrawi HY, Pyon JK, Wa CTC, Villa MA. Povidone iodine in wound healing: A review of current concepts and practices. Int J Surg. 2017 Aug;44:260-268. doi: 10.1016/j.ijsu.2017.06.073.
12. 12. Ellanti P, Hurson C. Tourniquet-associated povidone-iodine- induced chemical burns. BMJ Case Rep. 2015 Mar 5;2015:bcr2014208967. doi: 10.1136/bcr-2014-208967.
13. 13. Nahlieli O, Baruchin AM, Levi D, Shapira Y, Yoffe B. Povidone- iodine related burns. Burns. 2001 Mar;27(2):185-8. doi: 10.1016/s0305-4179(00)00081-4.
14. 14. Yang JH, Lim H, Yoon JR, Jeong HI. Tourniquet associated chemical burn. Indian J Orthop. 2012 May;46(3):356-9. doi: 10.4103/0019-5413.96366.
15. 15. Edwards PS, Lipp A, Holmes A. Preoperative skin antiseptics for preventing surgical wound infections after clean surgery. Cochrane Database Syst Rev 2004; CD003949.
16. 16. Cho MR, Choi WK, Che SH, Song SK. Efficacy of skin preparation solutions in patients with total knee replacement: A randomized controlled trial. J Orthop Surg (Hong Kong). 2023 Jan-Apr;31(1):10225536231165358. doi: 10.1177/10225536231165358.
17. 17. Peel TN, Watson E, Lee SJ. Randomised Controlled Trials of Alcohol-Based Surgical Site Skin Preparation for the Prevention of Surgical Site Infections: Systematic Review and Meta- Analysis. J Clin Med. 2021 Feb 9;10(4):663. doi: 10.3390/ jcm10040663.
18. 18. Bibbo C, Patel DV, Gehrmann RM, Lin SS. Chlorhexidine provides superior skin decontamination in foot and ankle surgery: a prospective randomized study. Clin Orthop Relat Res. 2005 Sep;438:204-8. doi: 10.1097/01.blo.0000167832.47464.22.
19. 19. Gibson A,TevisS,Kennedy G. Readmission after delayed diagnosis of surgical site infection: a focus on prevention using the American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program. Am J Surg. 2014; 207:832–839.
20. 20. World Health Organization (WHO). Protocol for Surgical Site Infection Surveillance With a Focus on Settings With Limited Resources. 2018. Available at: http://www.who.int/infection- prevention/tools/surgical/SSI-surveillance- protocol.pdf. Accessed February 26, 2020.