The objective of this study was to evaluate the bactericidal effect of shock waves (SWs) on gram-negative or gram-positive monocultured biofilms grown on an orthopedic implant in vitro. Cortical bone screws were individually cultured with Escherichia coli or Staphylococcus epidermidis to produce a biofilm. In each run of 8 screws, 6 screws were treated with shock waves and then sonicated to disrupt the biofilm. One screw was sonicated only and one was not shock waved or sonicated before sampling for plate count dilutions. Post-treatment serial dilutions and plate counts were done on an aliquot from the vial containing each screw to obtain the number of colony-forming units (CFUs). Shock waves were at a constant energy of 0.15 mJ/mm(2). Pulse number and screw orientation were varied. A linear mixed-effects model was used with "treatment" as a fixed effect and "run" as a random effect. Pairwise comparisons of treatments were performed with Tukey-Cramer's adjustment for P-values. Sonicated plate counts were greater than nonsonicated counts for each run. When all sonicated screws were compared to all nonsonicated screws, the counts were significantly increased (P = 0.0091). For each paired comparison between sonicated and shock wave treatment, the only significant difference was in the S. epidermidis biofilm treated at 2000 pulses in a horizontal position, which increased the post-treatment count (P = 0.0445). No bactericidal effects were seen on monocultured biofilms on cortical bone screws treated with shock waves.
L’objectif de la présente étude était d’évaluer l’effet bactéricide d’ondes de choc (SW) sur des biofilms de monoculture de bactéries à Gram négatif ou Gram positif cultivées in vitro sur des implants orthopédiques. Des vis pour os cortical ont été mises en présence de culture individuelle d’Escherichia coli ou Staphylococcus epidermidis afin de produire un biofilm. Lors de chaque essai avec 8 vis, 6 vis ont été traitées par SW et par la suite aux ultrasons afin de déloger le biofilm. Une vis a été traitée aux ultrasons seulement et une ne fut soumise à aucun traitement avant un dénombrement sur gélose. Des dilutions sériées post-traitement et des dénombrements sur gélose ont été effectués sur une aliquote provenant du tube contenant chaque vis afin d’obtenir le nombre d’unités formatrices de colonies (CFU). Les ondes de choc étaient d’énergie constante de 0,15 mJ/mm2. Le nombre de pulsations et l’orientation des vis ont été variés. Un modèle linéaire à effets mixtes a été utilisé avec le «traitement» comme effet fixe et «l’essai» comme l’effet aléatoire. Des comparaisons pairées des traitements ont été effectuées avec l’ajustement de Tukey-Cramer pour les valeurs de P. Lors de chaque essai, les dénombrements des vis soumis aux ultrasons étaient supérieurs à ceux des vis non-traitées aux ultrasons. Lorsque tous les résultats des vis traitées aux ultrasons ont été comparés à ceux des vis non-traitées aux ultrasons, les dénombrements étaient significativement augmentés (P = 0,0091). Pour chaque paire de comparaison entre le traitement aux ultrasons et le traitement par SW, la seule différence significative notée était pour le biofilm de S. epidermidis traité à 2000 pulsations dans une position horizontale, qui augmenta le dénombrement post-traitement (P = 0,0445). Aucun effet bactéricide n’a été observé sur les biofilms de monoculture sur des vis pour os cortical traitées avec des ondes de choc.
(Traduit par Docteur Serge Messier)