CC BY
125
УДК 616.94
О.Н. Воробьева, М.Ф. Камалеева
изучение этиологии госпитальных инфекций в отделении реанимации и интенсивной терапии с применением факторного
анализа
ГОУ ДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей» (Новокузнецк)
Приведены результаты микробиологического обследования 578 пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии. (ОРИТ). Установлено, что ведущими микробными агентами являются грамотрицательные бактерии — ацинетобактеры, синегнойная, палочка и. энтеробактерии. Среди нозологических форм, абсолютно доминировали, инфекции нижних отделов дыхательных путей, а именно нозокомиальная, пневмония. Предложенная математическая, модель классификации микроорганизмов позволит, научно обосновать стратегию выбора антимикробных препаратов для. профилактики, и эмпирической, терапии гнойно-воспалительных осложнений, у реанимационных больных.
Ключевые слова: внутрибольничные инфекции, распространенность, структура возбудителей, анализ данных
ecology study of HoSpiTAL iNFEcTioNS rn RESuSciTATioN and iNTENSivE therapy department uSiNG The factor ANALYSiS
O.N. Vorobyeva, M.F. Kamaleyeva
State Institute of Physicians’ Training, Novokuznetsk
The results of a microbiological examination of578 patients in the Departments of Reanimation and Intensive Therapy (DRIT) are presented, in this paper. The leading microbial agents were found to be the Gram-negative bacteria — acinetic bacteria, blue pus bacillus and enterobacteria. The infections of the lower air ways, namely the nosocomial pneumonia, were absolutely found to predominate among the nosological forms. The offered, mathematical model of the microorganism, classification, would, allow to ground, scientifically the choice strategy of antimicrobial preparations for the prevention, and. empiric therapy of the pus-inflammatory complications in the reanimated patients.
Key words: hospital infections, spreading, agent structure, data analysis
Госпитальные инфекции (ГИ) — одно из наиболее частых осложнений, возникающих у пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Они ухудшают эпидемиологическую ситуацию в плане распространения в стационаре штаммов микроорганизмов, резистентных к антибиотикам, ухудшают прогноз выздоровления, увеличивают длительность госпитализации и стоимость лечения, снижают эффективность проводимой терапии [1, 8, 11]. По данным многоцентрового европейского исследования EPIC, ГИ были обнаружены у 45 % пациентов, при этом в 21 % случаев инфицирование было непосредственно в ОРИТ, 14 % больных имели внебольничные и 10 %
— внутрибольничные инфекции, приобретенные в других отделениях больницы [12].
Большинство инфекций в ОРИТ имеет полими-кробный характер и вызывается «проблемными» штаммами микроорганизмов, резистентность которых распространяется на основные этиотропные антибиотики, что создает большие сложности при терапии и резко ухудшает прогноз вызванных ими заболеваний и осложнений [1, 2, 11]. По данным отечественных и зарубежных авторов [4, 5, 6, 7, 12], наиболее частыми возбудителями гнойновоспалительных осложнений в ОРИТ являются представители семейства Enterobacteriaceae — Escherichia coli, Klebsiella spp., Enterobacter spp. Из неферментирующих микроорганизмов основное
значение имеют Pseudomonas aeruginosa и Acine-tobacter spp., а среди грамположительных — золотистый и коагулазонегативные стафилококки и энтерококки.
Развитие систем диагностики заболеваний должно базироваться не только на применении современных медицинских методик, но и на активном использовании новых информационных технологий для установления причинно-следственных связей между параметрами исследуемых процессов, позволяющих строить адекватные математические модели. Применение методов социальной информатики и математической эпидемиологии позволит решать задачи моделирования заболеваний, определения наиболее значимых факторов с целью выработки эффективных решений как по локализации самих заболеваний, так и по устранению порождающих и способствующих их развитию причин. Наиболее информативное решение дает использование при статистическом анализе методов корреляционного и регрессионного анализа [3].
Современная клиническая бактериология имеет ограниченные возможности по быстрой диагностике и оценке антибиотикочувствительности выделенных штаммов, поэтому нами была изучена распространенность и этиологическая структура возбудителей ГИ у пациентов ОРИТ МЛПУ «ГКБ № 1» и их резистентность к антибиотикам для по-
следующей разработки рациональной стратегии и тактики управления эпидемическим процессом.
Цель работы — изучение этиологии ГИ и построение математической модели классификации микроорганизмов, выделенных у пациентов, находящихся в критическом состоянии и имеющих повышенный риск развития внутрибольничных осложнений.
материалы и методики
В 2006 — 2007 гг. в ОРИТ крупнейшей больницы юга Кузбасса — МЛПУ «ГКБ № 1» (медсанчасти металлургического гиганта ОАО «Новокузнецкий металлургический комбинат») — изучали клинические штаммы микроорганизмов, выделенные от пациентов с раневыми инфекциями, инфекциями кожи и подкожной клетчатки, дыхательных путей. Материалы для исследования — мокрота, промывные воды бронхов, эндотрахеальный аспират, плевральный экссудат, раневое отделяемое, перитонеальная жидкость. Выделение возбудителей, их идентификацию и оценку клинической значимости проводили общепринятыми методами. Чувствительность выделенных культур к антибиотикам проводили диско-диффузионным методом с применением стандартных дисков НИЦФ г. Санкт-Петербурга и Hi Media (Индия) на среде АГВ и агаре Мюллера-Хинтона (Bector Dickinson, США). Интерпретация результатов проводилась согласно рекомендациям и критериям NCCLS [9, 10].
Создана персонифицированная база данных (БД) «Возбудители внутрибольничных инфекций» в программе электронных таблиц Microsoft Excel 2003, которая включает 121 параметр (данные о больном, выделенном возбудителе, его чувствительности к антибиотикам, некоторым антисептикам и дезинфектантам). БД разработана и курируется кафедрой микробиологии «НГИУВ» и содержит сведения о 3445 штаммах микроорганизмов, выделенных от 1785 больных. Статистический анализ данных проведен с помощью пакета SPSS 13.0. Критерий Пирсона х2 для сравнения групп качественных показателей и коэффициент ранговой корреляции Спирмена для выявления согласованности признаков вычислены с применением пакета БИОСТАТ (версия 4.03), при этом критический уровень значимости принимался равным 0,05. В качестве нулевых гипотез принимались предположения об отсутствии статистически значимого различия в группах (для критерия х2) и об отсутствии связи (согласованности) признаков при корреляционном анализе.
результаты исследования
Из 593 посевов клинического материала, полученного от 578 больных ОРИТ, выделено 457 штаммов микроорганизмов, причем в 22,6 % случаев рост микрофлоры отсутствовал. Среди ГИ наибольшую угрозу представляют инфекции нижних отделов дыхательных путей (57,63 %), а именно нозокомиальная пневмония (37,63 %), связанная в основном с искусственной вентиляцией легких; на раневые инфекции приходится 25,59 %, а на
инфекции другой локализации — 16,78 %, причем у некоторых пациентов одновременно выявляли несколько очагов инфекции.
Выделено 158 штаммов грамположительных микроорганизмов (26,7 %), из них 141 — в составе микробных ассоциаций (статистически значимое преобладание: х2 = 191,5; v = 1; Р < 0,001). Грамо-трицательные бактерий высевались значительно чаще — 299 штаммов (50,6 %), из них 79,6 % — в виде смешанной культуры. Патогенные и условнопатогенные энтеробактерии как моновозбудители выделены у 36 больных, а неферментирующие гра-мотрицательные палочки (НГОБ) — у 25; в составе ассоциаций микроорганизмов они встречались практически с одинаковой частотой (38,8 и 39,5 % соответственно). Математически подтверждено статистически значимое преобладание микстин-фекций в этой группе возбудителей (х2 = 207,2; v = 1; Р < 0,001), что свидетельствует о госпитализ-ме инфекционного процесса и затрудняет определение ведущего этиологического фактора [2].
Из данных таблицы 1 видно, что этиологическая структура тяжелых ГИ в ОРИТ характеризуется значительным разнообразием: из 457 клинических штаммов выделено 26 видов микроорганизмов. Ведущими патогенами при различных формах осложнений являются представители грамотрица-тельной микрофлоры — Acinetobacterspp. (16,63 %) и Pseudomonas aeruginosa (14,44 %); энтерококки выделялись в 13,35 % случаев, клебсиеллы — в 11,6 %, кишечная палочка и коагулазоположительные стафилококки встречались практически с одинаковой частотой — 9,63 и 8,75 % соответственно. Необходимо отметить достаточно высокий удельный вес дрожжеподобных грибов рода Candida (6,35 %), что свидетельствует о проведении пациентам ОРИТ массивной и длительной антибиотикотерапии и о резком снижении защитных сил макроорганизма.
Отмечается определенная зависимость видового состава возбудителей от локализации патологического процесса. Так, при инфекциях дыхательных путей наиболее часто встречаются грамо-трицательные бактерии — Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и представители семейства Enterobacteriaceae, на долю которых приходится 70,4 % случаев. При госпитальных раневых инфекциях также превалируют грамотрицательные бактерии (62,6 %), но приоритетным возбудителем является энтерококк (20 %). Необходимо отметить, что при перитонитах и у тяжелых онкологических больных гнойно-воспалительные осложнения связаны с микроорганизмами, естественным биотопом обитания которых является желудочно-кишечный тракт — энтерококки (27,1 %) и Escherichia coli (20,0 %). Это свидетельствует о том, что хирургическое лечение, химиотерапия и облучение влияют на состояние естественных анатомических барьеров, обеспечивающих устойчивость макроорганизма к инвазии инфекционных агентов из внешней среды и ведут к изменению патогенности представителей микрофлоры, постоянно обитающих на коже и слизистых оболочках [2].
Таблица 1
Частота выделения микроорганизмов, вызывающих госпитальные инфекции у больных отделений реанимации
и интенсивной терапии
Вид микроорганизма Количество (n) Частота выделения (%)
Неферментирующие грамотрицательные бактерии 143 31,291
Acinetobacter baumannii 71 15,536
Acinetobacter calcoaceticus 1 0,219
Acinetobacter Iwoffii 4 0,875
Pseudomonas aeruginosa 66 14,442
Pseudomonas stuartii 1 0,219
Энтеробактерии 152 33,260
Salmonella inflantis 1 0,219
Salmonella typhi murium 1 0,219
Serracia marescens 5 1,094
Citrobacter spp. 3 0,657
Escherichia coli 44 9,628
Enterobacter spp. 37 8,096
Klebsiella spp. 53 11,597
Proteus mirabilis 7 1,532
Providencia stuarti 1 0,219
Грамотрицательные палочки 4 0,876
Moraxella bronchiseptica 1 0,219
Haemophylus influenzae 3 0,657
Грамположительные кокки 126 27,571
Enterococcus faecalis 55 12,035
Enterococcus gallinarum 1 0,219
Enterococcus durans 5 1,094
Staphylococcus aureus 29 6,346
Staphylococcus intermedius 4 0,875
Staphylococcus warneri 7 1,532
Staphylococcus epidermidis 21 4,595
Streptococcus pyogenes 4 0,875
Г рамположительные микроорганизмы 32 7,003
Clostridium perfringens 3 0,657
Candida albicans 29 6,346
ВСЕГО 457 100
Математически подтверждено статистически значимое преобладание микстинфекций у пациентов ОРИТ, поэтому для определения частоты встречаемости видов в составе смешанной флоры мы использовали факторный анализ. Составили матрицу, в которой располагаются частоты встречаемости пары микроорганизмов в одной микстинфекции для всех возможных пар (на диагонали — частоты встречаемости одного микроорганизма). Для группировки возбудителей использовали возможности пакета SPSS 13.0 [3].
Руководствуясь таблицей «Первичные статистики» и «Диаграммой камней», мы отобрали для дальнейшего анализа факторы 1, 2 и 3, которые
объясняют 44,75 % суммарной дисперсии. Для них была построена дискриминантная функция, позволяющая на основе априорных данных с определенной вероятностью предположить у пациента наличие в клиническом материале первой, второй или третьей группы возбудителей или их отсутствие (табл. 2).
Первая группа возбудителей — это чаще всего встречаемые вместе в составе микробных ассоциаций — представлена грамотрицательными палочками Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella spp. и Enterobacter spp. Вторая группа включает грамположительные кокки — Enterococcus faecalis, Staphylococcus
Таблица 2
Результаты факторного анализа: матрица факторных нагрузок
Вид микроорганизма Значения факторов
1 2 3
Acinetobacter baumannii 0,623458 - -
Enterococcus faecalis - 0,631034 -
Staphylococcus intermedius - 0,647267 -
Klebsiella spp. 0,642637 - -
Escherichia coli - 0,822873 -
Pseudomonas aeruginosa 0,745873 - -
Staphylococcus aureus - - -
Streptococcus pyogenes - 0,730846 -
Staphylococcus warneri - - 0,525893
Staphylococcus epidermidis - - 0,794333
Candida albicans - - 0,588679
Enterobacter spp. 0,674196 - -
Proteus mirabilis - - -
Serracia marcescens - - 0,536611
Citrobacter spp. - - -
Acinetobacter lwoffii - - -
Enterococcus durans - - -
Haemophylus influenzae - - -
intermedius, Streptococcus pyogenes и Escherichia coli; третья — коагулазоотрицательные стафилококки (Staphylococcus warneri и Staphylococcus epidermidis), Candida albicans и Serracia marcescens. На основе построенной математической модели о частоте и вероятности встречаемости возбудителей в составе микробных ассоциаций и данных об их антибиотикочувствительности можно научно обосновать стратегию выбора антимикробных препаратов для профилактики и эмпирической терапии гнойно-воспалительных осложнений у реанимационных больных.
При анализе структуры больных, находившихся на лечении в ОРИТ, по полу и возрасту видно, что ГИ чаще подвержены люди наиболее трудоспособного возраста: мужчины (147 больных) 35 — 45 (25,2 %) и 20 — 25 (10,0 %) лет и женщины (49 больных) от 25 до 30 лет (30,6 %). Гнойные воспаления также часто возникают у женщин пожилого возраста (70 — 75 лет) (11,25 %), что приводит к высокой летальности среди этой группы пациентов ОРИТ. Это придает еще большую значимость проблеме рациональной и своевременной эмпирической терапии ГИ. Отмечена сезонность выделения штаммов: пик гнойносептических осложнений приходится на летние месяцы — июнь (17,3 %) и август (10,0 %), а также на апрель и октябрь (9,8 и 9,5 % соответственно); минимальная заболеваемость зарегистрирована зимой — в январе (3,9 %) и феврале (5,1 %).
заключение
Оценивая в целом полученные результаты, можно заключить, что ОРИТ МЛПУ «ГКБ № 1» характеризовалось интенсивной циркуляцией и разнообразием микроорганизмов, высокой скоростью обмена микрофлорой и быстрым формированием госпитальных штаммов. Этиологическая структура ГИ у реанимационных больных принципиально не отличалась от структуры, выявленной в других исследованиях [4, 5, 6, 8, 12]. Ведущими агентами являются грамотрицатель-ные бактерии — ацинетобактеры, синегнойная палочка и энтеробактерии; необходимо отметить снижение доли стафилококков и стрептококков, но настораживает увеличение высеваемости энтерококков, характеризующихся множественной лекарственной устойчивостью. Наиболее частый возбудитель среди грамотрицательных патогенов
— это Pseu.dom.onas аеruginоsa, которая продуцирует различные факторы вирулентности и имеет различные механизмы устойчивости, в том числе и множественную резистентность к большинству, а иногда ко всем антибиотикам. Поэтому эффективное лечение гнойно-воспалительных инфекций, вызванных синегнойной палочкой, невозможно без учета эпидемиологических данных о ее чувствительности к антибактериальным препаратам.
Среди нозологических форм ГИ абсолютно доминировали инфекции нижних отделов дыхательных путей. Достоверно подтверждено увели-
чение удельного веса и видового разнообразия микробных ассоциаций среди выделенных возбудителей, что свидетельствует о госпитальном характере инфекционного процесса и затрудняет определение ведущего этиологического фактора и, соответственно, оптимального антибактериального препарата. С помощью факторного анализа рассчитана вероятность встречаемости возбудителей в составе микробных ассоциаций, которая в сочетании с данными антибиотикочувствитель-ности послужит основанием для профилактики и эмпирической терапии гнойно-воспалительных осложнений у реанимационных больных.
Анализ пациентов, находящихся на лечении в реанимационном отделении, показал, что чаще гнойно-воспалительные осложнения возникают у молодых мужчин и женщин наиболее работоспособного возраста (20 — 45 лет). Отмечается сезонность заболеваемости. Эти данные необходимо учитывать при организации противоэпидемических мероприятий по профилактике ГИ в ОРИТ, важнейшим звеном которых является обеспечение эффективной деконтаминации рук медицинского персонала и предупреждение обмена микрофлорой. Мониторинг разнообразия микрофлоры, несомненно, должен лежать в основе системы управления эпидемическим процессом.
Таким образом, изучение закономерностей распространения эпидемически значимых видов возбудителей в пространстве и времени имеет как теоретическое, так и практическое значение, поскольку позволяет прогнозировать интенсивность и характер инфицирования. Состояние резистентности возбудителей ГИ к антибиотикам, дезинфектантам и антисептикам является важнейшим параметром для рациональной эмпирической, а затем и этиотропной терапии и основой профилактики гнойно-септических процессов у тяжелых больных. Целью дальнейшей работы авторов является разработка профиля резистентности возбудителей ГИ в ОРИТ к антибактериальным препаратам, что позволит выбрать наиболее активные антибиотики, сократить назначение неэффективных средств и тем самым снизить экономические затраты на лечение.
литература
1. Белобородов В.Б. Проблема антибактериальной терапии инфекций в отделениях реанимации и интенсивной терапии с позиций доказательной медицины / В.Б. Белобородов // Consilium Medicum.
— 2002. — № 1. — С. 31—38.
2. Белобородова Н.В. Поиск методов и объективных критериев оптимизации антимикробной терапии гнойно-воспалительных заболева-
ний / Н.В. Белобородова // Вестник РАМН. — 2003.
— № 9. — С. 10—18.
3. Бююль А. SPSS: Искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей / А. Бююль, П. Цё-фель. — СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2001. — 608 с.
4. Иванов Д.В. Чувствительность к антибиотикам Pseudomonas aeruginosa, выделенным при внутрибольничных инфекциях / Д.В. Иванов // Эпидемиология и инфекционные болезни. — 2006.
— № 5. — С. 32 — 36.
5. Карабак В.И. Микробиологический мониторинг за возбудителями нозокомиальных инфекций (на примере отделений реанимации и интенсивной терапии) / В.И. Карабак // Антибиотики и химиотерапия. — 2000. — Т. 45, № 3. — С. 20 — 23.
6. Рекомендации по оптимизации антимикробной терапии нозокомиальных инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями в отделениях реанимации и интенсивной терапии / Л.С. Страчунский [и др.] // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия.
— 2002. — № 4. — С. 379 — 390.
7. Сидоренко С.В. Этиология тяжелых госпитальных инфекций в отделениях реанимации и антибиотикорезистентность среди их возбудителей / С.В. Сидоренко, С.П. Резван, Л.В. Еремина и др. // Антибиотики и химиотерапия. — 2005. — Т. 50, № 2 — 3. — С. 33 — 41.
8. Эпидемиология резистентности грамотри-цательных неферментирующих микроорганизмов-возбудителей нозокомиальных инфекций в ОРИТ и хирургических отделениях стационара / И.В. Крапивина [и др.] //Антибиотики и химиотерапия. — 2006. — Т. 51, № 7. — С. 9 — 14.
9. National Committee for clinical laboratory standards. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bactera that grow aerobically. Approved standard; 6th ed. / National Committee for clinical laboratory standards. — Wayne, 2003.
10. National Committee for clinical laboratory standards. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Fourteenth informational supplement. Approved standard M 100-S14 / National Committee for clinical laboratory standards. — Wayne, 2003.
11. Nosocomial pneumonia and mortality among patients in intensive care units / J.Y. Fagon [et al.] // JAMA. — 1996. — Vol. 20 (275), N 11. — Р. 866 — 869.
12. The prevalence of nosocomial infection in intensive care units in Europe. Results of the European Prevalence of Infection in Intensive Care (EPIC) Study. EPIC Internacional Advisory Committee / J.L. Vincent [et al.] // JAMA. — 1995. — № 2. — Р. 639 — 644.
