在微生物组成动态变化ICU患者的坏死性软组织感染

介绍

坏死性软组织感染(NSTI)需要早期诊断,适当的早期外科源代码控制和适当的抗生素管理根据最近的国际建议(1,2)。然而,尽管早期管理NSTI,发病率和死亡率仍然很高(3)。最近的报告突显出耐多药耐药(MDR)的出现,细菌在ICU (4,5),但很少关注NSTI数据(6)。危险分层对抗生素耐药性的皮肤和软组织感染调查仍然不佳,和一些特定风险因素已确定为特定细菌物种或MDR病原体(7)。重复检查和额外的清创术建议,这可以帮助评估抗生素疗法通过额外的微生物样品(1,8- - - - - -13)。许多病人需要重复过程和长期抗感染治疗可能增加的风险出现的MDR细菌。这种病原体的时间表的变化一直在NSTI最小。更好地了解微生物种群的动态变化在ICU病人管理NSTIs可以有利于优化抗感染治疗。

本研究的目标是描述一个ICU患者群NSTI承认,定义重复手术期间微生物种群的动态变化,并评估风险因素出现的MDR细菌和微生物的预后问题。

材料和方法

研究人群

这项回顾性研究编译所有连续患者承认我们的大学医院ICU管理NSTI从2009年4月到2019年3月。情况下的识别是通过数据库我们医院的医疗信息系统。使用icd -分数,最初包括一个搜索的皮肤和皮下损伤在ICU的患者。然后,分析医学报告允许选择那些NSTI的诊断。确定诊断或没有NSTI患者被排除在外。

我们的研究的回顾性质放弃签署知情同意的必要性。这项研究被宣布为法国数据保护机构(yann padova: 2096382 v0)和法国机构审查委员会批准(拉西'Ethique de la矫揉造作的Anesthesie-Reanimation, IRB编号00010254-2020-153)。

外科手术

索引外科探索进行确诊,通过激进的清创术实现源代码控制受感染的坏死组织。手术样本获得微生物分析。伤口护理,包括清洁和整理,进行每24或48小时在床边据当地方面。不利的系统性和/或当地的演变,第二次手术探索在手术室里,以确保执行源代码控制的充分性和收集额外的微生物样品(2,14)。只有前两个过程进行了分析(只有两个病人后续样品)。

微生物数据

血培养收集在ICU住院和重复在临床情况下唤起败血症、菌血症。细针吸活标本被录取的时候在源代码控制过程。直接针愿望是集中在前缘,mid-lesion或印玺根据传统的建议(15,16)。Peroperative标本来自深层组织首次手术期间收集的源代码控制或再次手术的时候(17,18)。调查样本non-sterile网站(如开放垂饰)没有考虑。例NSTI基于样本不一致(棉签,non-sterile网站,打开皮肤损伤,等等)被排除在外。

微生物样本立即送往实验室细菌和真菌的文化。样本处理根据实验室标准方法。盘子在培养48 h 35°C。形态不同的殖民地都被标准的细菌学的技术和检测抗生素敏感性的磁盘根据EUCAST扩散法¹。碳青霉烯耐药革兰氏阴性杆菌菌株筛选bla_KPC,bla_VIM,bla_小鬼,bla_的NDM,bla_OXA−48基因通过自制的PCR然后使用造父变星爱视宝^®Carba-R化验(造父变星,桑尼维尔美国)。

微生物培养的结果在第一和第二操作期间采集的样本比较的物种和易感性。坚持微生物被定义为相同的微生物(细菌或真菌)分离的基础上从一个样本下识别和磁化率剖面没有遗传相似度分析(19)。新兴微生物被定义为微生物(细菌或真菌)从第二次手术的样品分离的基础上,而不是从第一个识别和/或磁化率剖面(19)。耐多药和广泛耐药细菌(XDR)定义根据国际定义(20.)。

经验治疗

经验性抗感染治疗(吃)考虑临床严重程度是第一操作系统的启动和有针对性的革兰氏阳性和革兰氏阴性需氧和厌氧微生物。传统养生法是基于beta-lactams anti-anaerobic活动(无、哌拉西林/ tazobactam或imipenem / cilastatin)或第三代头孢菌素与甲硝唑联合±氨基糖甙类和±anti-Gram-positive代理的涉嫌抗药性细菌(2,21)。记录抗感染治疗是适应识别和敏感性测试的结果(≥48 h)和被定义为足够当针对所有的培养微生物。同样的规则适用于第一个再次手术。

数据收集

人口数据和严重程度(SAPS-II和沙发)成绩记录在入住ICU (22,23)。潜在疾病的严重程度(恶性肿瘤、肥胖、糖尿病、心血管疾病、饮酒,主动吸烟,和免疫抑制(免疫缺陷、艾滋病毒或慢性糖皮质激素或抗肿瘤的药物)]是评估。Charlson发病率指数和实验室坏死性筋膜炎的风险指标得分(LRINEC)计算(24,25)。NSTI特点进行评估(站点(头、躯干、骨盆、四肢),多个位置,截肢,和气孔)。受伤的皮肤表面的比例评估根据烧伤的九个规则(26)。这估计是由两位作者独立计算(MT和圣)解剖描述的基础上有效的报告和重症外科医生拍的照片等。临床和治疗特征记录入院时和在ICU停留期间,包括败血症休克、肾功能衰竭,需要机械通气,作用于血管的支持,肾脏替代治疗和再次手术。ICU的长度和住院死亡率在28天,90天,收集入院后1年。

统计分析

结果是用中位数表示差以及分类数据的绝对数量和比例。连续使用Mann-Whitney U测试数据进行了比较。分类数据分析使用Chi2或Fisher精确检验。所有报告统计测试是双向的,p值< 0.05被认为是重要的。

风险因素对新兴微生物和新兴MDR细菌进行了分析在单变量分析与单变量逻辑回归或非参数测试未配对Wilcoxon对应测试连续变量和离散变量的确切概率法在单变量logistic模型不收敛(27,28)。kaplan meier生存曲线估计的方法,不同的生存率较生存团体之间进行了评估。对于多变量分析,逻辑回归模型使用由于大量的预测相比,事件/有惊无险的数量(29日)。优势比(ORs)和95%置信区间(CIs)计算。相比之下,我们有正常的单变量和调整逻辑回归结果报告。变量与一个p值< 0.1的单变量分析与逐步进入一个多变量逻辑回归分析选择。上可用的变量逻辑回归模型分别分析了承认与ICU期间收集的。统计分析进行操作使用R软件版本。

结果

研究人群

总的来说,连续100例,63%男性,58(差50 - 68)岁)承认我们的ICU NSTI诊断的平均延迟两天(0 - 5)的住院和指数之间的手术。的病人的一般特征表1。身体表面的病变区域中值为4.5%(4.5 9),和四肢、骨盆,头和躯干地区参与52岁,28日,23日,和13%的病人,分别。多个位置观察到14%的患者。

首次手术总是表现在全身麻醉下插管和机械通风。机械通气时间的中位数是3天(0 - 13)。所有患者接受手术的时候吃,主要与哌拉西林+ tazobactam (n= 33),头孢菌素(n= 21),amoxicillin-clavulanic酸(n= 25),氨基糖苷类(n= 24),碳青霉烯(n= 18)和万古霉素(n= 7)。吃抗毒素活动在40%的情况下(克林霉素(n= 26)和linezolid (n= 12)]。吃是不适合12例(12%)。患者Enterobacterales分离手术样本更严重的患者比其他频率的增加作用于血管的支持(71 vs . 43%的患者与其他微生物,p= 0.018)和肾脏替代治疗(38比16%,p= 0.032)。

第二个过程需要患者54平均延迟3(1 - 7)天后指数手术。没有发现显著差异之间的病人一个外科手术和病人至少一第二次手术除了年龄(p= 0.016)和血管活性的支持入院时(p= 0.031)(表1)。主要适应症re-interventions持久性的坏死病变,局部或全身性临床症状恶化,恶化的生物参数。第二个程序的时候,沙发上得分中值为4(2 - 8),中间沙发得分差异指数0的手术和再次手术的日子(−3;15 + 3)和中白细胞增多(10-23)G / L值差异的白细胞增多1 (−2;+ 5)G / L。

微生物的发现随着时间的推移

手术样本收集的文化在174年最初的手术取得了微生物(168细菌和真菌)(表2)。主要病原菌是革兰氏阳性菌(n= 87(50%)]与多数链球菌(n= 45 (27%)]。在最初的过程中,9例(5%)样品的耐多药菌株7例(7%)患者(表2)。获得的微生物组合在第一次手术了补充表1。菌血症是在24例报告,主要与革兰氏阳性球菌。

第二个54例(54%)患者进行的手术过程导致了95年的隔离微生物(89细菌和真菌)(表2)。主要病原菌是革兰氏阴性细菌(n= 47的绝大多数(52%)]Enterobacterales(n= 33 (35%)]铜绿假单胞菌(n= 14 (17%)]。再次手术,22(27%)分离株的MDR (p< 0.0001对MDR从第一个样本细菌培养)。出现两个carbapenemase-producing细菌(肺炎克雷伯菌的NDM)据报道在ICU中爆发。微生物的比例,MDR细菌和微生物之间的比较显示在两个手术表2。enterococci的发生率,大肠杆菌,不发酵革兰氏阴性杆菌明显不同的基于NSTI位置(补充表2)。最高比例的厌氧菌培养在第一次手术盆腔NSTIs达到20%的隔离,而革兰氏阳性细菌的比例最高被观察到在头NSTIs隔离的(65%)。

坚持微生物

微生物分离在第一次手术中,再次手术持续30 (18%)(表2),包括铜绿假单胞菌(n= 4(10%)]和Enterobacterales(n= 17 (43%)]。下肢和盆腔区域的两个主要网站坚持细菌被确定。没有临床特点和并发症明显与持久性相关的微生物。

在单变量分析中,一个重要的协会之间观察到的持久化微生物和术后NSTI;改变皮肤的表面;削弱了II录取分数;肾脏替代治疗的必要性;院内感染的数量,尤其是院内肺炎;自然的幼童腹壁薄弱的初始感染;厌氧生物的存在,Enterobacterales或铜绿假单胞菌在第一次手术样本。充足的吃,它的持续时间和起始坚持不相关微生物的延迟。在多变量分析中,院内环境NSTI(或4.4 (95% CI 1.4 - -14.2),p= 0.01),院内肺炎的存在(或7.8 (95% CI 1.4 -67),p= 0.03)的性质和幼童腹壁薄弱初始感染(或3.8 (95% CI 1.2 - -13.5),p= 0.03)是独立因素坚持微生物再次手术。

新兴微生物

总的来说,65年新兴微生物在30个病人(30%)之间的第一和第二操作。共有19个新兴耐多药菌株培养15例(28%)在第二个手术,包括革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌(表2,图1)。提出了不同的耐药机制补充表3和图1。在MDR细菌,生产过剩的内在或plasmid-encoded AmpC cephalosporinases是最常见的耐药机制。Cephalosporinase——ESBL-production最常见的耐药机制。

我们预期的比例增加新兴MDR相关在盆腔NSTIs靠近肠道菌群。然而,细菌的出现(p= 0.44),持久性的细菌(p= 0.74),MDR的出现(p= 0.9)没有显著不同NSTI涉及骨盆区域和其他领域。比较患者的临床数据/没有MDR的出现提出了细菌补充表4。

微生物的风险因素出现的时候再次手术分析提出了多变量分析表3。当考虑的变量收集ICU时承认,最初管理广谱抗生素治疗(哌拉西林/ tazobactam和/或氨基糖甙类)是观察到的保护性因素对微生物的出现再次手术(表3)。收集有关的变量在ICU停留期间,院内肺炎的风险显著增加细菌的出现。

我们没有观察到任何联系临床标准收集入住ICU和新兴MDR细菌(表4)。在多变量分析中,唯一识别风险因素出现的MDR细菌在第二次手术是一个长时间的延迟初始源代码控制(表4)。

结果

抗生素治疗的总平均持续时间为14(第11 - 15)天。总的来说,手术源控制在90%的情况下是成功的。然而,11%的病人需要截肢,其中13%的人需要一个结肠造口术。真空辅助闭合(休假)装置是用于30%的病人,和皮肤伤口修复所需的24%的病人植皮。22例病人接受了肾脏替代治疗。ICU的平均长度和住院7(三分之一),39(17-58)天,分别。

死亡率在28天,一天90,一年是18,23岁和25%,分别。kaplan meier估计生存的患者中(有或没有坚持微生物(面板),有或没有新兴微生物(面板B),有或没有MDR细菌收购(C)]显示补充图1。整个群体的死亡率并没有改变在研究期间(p= 0.786,补充图2)。微生物培养的类型从最初的手术没有修改ICU /医院住院时间或死亡率。持久性的微生物能显著延长ICU滞留时间(17天(7-31)和5(1 - 12)天的病人免费坚持微生物,p= 0.001),但这些持续的微生物不影响在1年存活率(p= 0.135)。同样,微生物的出现与ICU住院时间更长(12 4-35天与6(队)天的病人免费新兴微生物,p= 0.052),但并不与生存率相关1年(p= 0.805)。收购MDR细菌并不是增加加护病房或医院住院时间或在1年存活率。

讨论

我们所知,这是第一个研究关注微生物变化(持久性和微生物的出现)在ICU NSTI患者需要再次手术。我们观察到一个转变的革兰氏阳性对革兰氏阴性细菌之间的第一个和第二个操作结合的比例显著增加MDR细菌在第二次手术的时候。广泛一线抗生素治疗与减少微生物的出现。然而,适当的抗生素治疗从最初的手术没有修改的频率出现的微生物或MDR细菌或患者的1年生存率藏着这些MDR的细菌。

病人与最近流行病学队列中描述收集在ICU患者很大一部分的NSTI四肢及骨盆(30.)。有很大的可变性的来源NSTI中心根据病例组合和环境之间。骨盆部位的感染比例增加的革兰氏阴性细菌培养的微生物。最近和最大的研究发现21至34%的NSTI关于骨盆区(30.- - - - - -32)。盆腔NSTI在我们群的比例略比报道的更频繁的旧文学(33- - - - - -35)。有趣的是,革兰氏阴性隔离的发病率在这些特定情况下不是肢体感染,不同于我们的观察的问题不能够概括其他中心的革兰氏阳性细菌通常是主要的病原体。严重性入学分数很低我们的人口虽然机械通气在所有的情况下和脓毒性休克患者的一半。类似于其他人,我们观察到加护病房,住院时间延长,从而很可能与这个特定的人口所需的长期护理(36)。类型和易感性的手术标本的微生物培养和血培养优势的承认与先前的研究一致革兰氏阳性分离株在第一操作样品(37- - - - - -40)。

手术的数量是我们的人口高。其他作者也报道重要的重复率外科清创术的巨大影响延迟初始手术死亡率(> 24小时)(39,41,42)。积极的手术治疗,尤其在病人没有有利的进化,可以解释为什么我们不确定产生重大影响的手术推迟我们的队列。大部分手术可以使微生物比较。第二个手术样本显示微生物的文化转变与降低比例的革兰氏阳性球菌和革兰氏阴性细菌的出现有关,包括铜绿假单胞菌。微生物的NSTI似乎受到吃的类型。标准解释微生物的持久性是出乎意料的时候。观察到的持久化病原体的风险因素强调文献中描述不同的标准低,性质,如术后NSTI,幼童腹壁薄弱感染或综合医院获得性肺炎。这些因素可以很容易地检测并可能用于检测患者再次手术的风险。

一线广谱抗生素治疗似乎发挥保护作用的微生物之间的两次手术。这一出人意料的观察是在矛盾与当前限制抗生素选择压力的趋势。不过,2018 ws / SIS-E共识会议上强调需要激进的广谱吃针对革兰氏阳性,革兰氏阴性厌氧菌(2)。矛盾的是,适当的抗生素治疗并没有改变的频率出现的微生物的分析或病人的结果。与此同时,我们观察到随着时间的推移逐渐出现耐多药菌株。这些研究结果是一致的结果发现在其他外科ICU人群,如病人治疗腹腔感染人MDR细菌逐渐出现观察手术的数量(19)。根据我们的数据,使用广谱抗生素治疗,如piperacillin-tazobactam和氨基糖苷类或碳青霉烯,似乎并没有影响MDR细菌的出现。似乎只有延迟诊断和抗生素治疗相关的独立因素MDR细菌的出现。这一发现可能会强化需要早期和积极管理初始阶段的抗感染治疗。

而言,我们观察到一些可变性新兴细菌NSTI之间的不同的位置,这是潜在的微生物群与非齐次扩散的抗生素或当地相关问题。源的质量控制及其延迟也可以是变量(43)。持久性和微生物的出现与存活率没有显著相关,但与长期ICU停留时间有关。有趣的是,新兴MDR细菌经常被报道在我们组没有显著变化,存活率或ICU医院住院时间。

我们的工作有一些局限性。首先,它是一个回顾,monocentric观察性研究和一个相对比较小的样本赋予低水平的证据。我们认为这项研究是严格的探索性。因此,它是不可能得出明确的结论从这些数量有限的情况下,我们的观察需要确认在一个更大的多中心的方法。这个评论是相关分析的抗生素选择压力和出现的MDR微生物之间的关系需要一个特定的调查。第二,长时间的包容,这是必要的对于NSTI ICU患者的发病率低,是有问题的。然而,我们观察到的1年死亡率稳定整个包容时期NSTI患者。此外,我们不能排除混杂因素对死亡率可能没有被包括在内,减轻多变量分析的结果。第三,手术样本检查只有通过培养技术,具有一定的局限性。所涉及的所有病原体NSTI可能不检测,特别是抗生素治疗开始前抽样(44),或者几乎没有或者uncultivable微生物厌氧生物。培养自由技术(16 s rRNA扩增子和宏基因组鸟枪测序)可能提供了一个更深的洞察全球分类和微生物种群的抗性特征。实际上,这些技术是非常有效的微生物种群特征和非常互补的文化技术(45)。此外,微生物的持久性是评估根据表型描述没有任何基因型的确认。需要考虑的另一个点是不可能区分伤口殖民和真正的感染。事实上,专注于细菌物种本身可能会导致包含无关的情况下,从而深意的观察。唯一临床微生物的致病作用孤立的代理人在第二个手术是持续的器官功能障碍和高白细胞计数。这个问题促使谨慎考虑这些结果和抗生素的需要升级的中止临床感染的迹象。MDR的出现只是评估手术伤口的细菌。MDR的出现,然而,一个更广泛的分析细菌也会感兴趣的,尤其是消化马车。最后,抗感染药物的药代动力学特点及其组织扩散机制发挥作用的持久性或出现的微生物,但这个问题不是监控在常规的基础上,代表一个限制的解释结果。然而,抗生素的药代动力学特征很少报道NSTI的管理。

微生物的概念的出现和持久性鼓励我们仔细看看殖民问题,类似于实践用于烧伤病人。结合密切的临床评价,重复生物标记物和微生物映射在第一天的管理NSTIs可以有趣的评估抗感染治疗的持续时间减少,因此抗生素选择压力(34,35)。

结论

在我们群NSTI ICU患者承认,我们强调了高频率的持久化和新兴微生物及其重要影响的morbi-mortality长期ICU住院时间。广谱一线治疗是减少微生物的出现。我们显示的革兰氏阳性转移到革兰氏阴性细菌之间的第一个和第二个操作结合的比例显著增加MDR细菌在第二次手术的时候。然而,使用一个适当的抗生素治疗从最初的手术没有修改的频率出现的微生物或MDR细菌或1年生存率的病人面对这些MDR细菌。

数据可用性声明

原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。

道德声明

涉及人类受试者的研究回顾和法国机构审查委员会批准(拉西'Ethique de la矫揉造作的Anesthesie-Reanimation, IRB编号00010254-2020-153)。书面知情同意参与这项研究并不需要按照国家法律和制度需求。

作者的贡献

太参与研究设计,数据采集,分析和解释数据,进行统计分析,起草了手稿。圣点参与研究设计,采集的数据,分析和解释数据,并起草了手稿。d、LR、BL-J JD,新西兰MB-R, PT,,和EA参与数据的分析和解释。NG参与的设计研究中,参与的分析和解释数据,并起草了手稿。所有作者都阅读和批准了手稿。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

评论家,DG,宣布过去共同创作的两个作者(EA和PM)审查时处理编辑器。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fmed.2020.609497/full补充材料

脚注

引用