CC BY
25
ivk
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
УАК 616.12-089-06:616.9 Код специальности ВАК: 14.01.17; 03.02.03
К ЭТИОЛОГИИ ИНФЕКПИОННО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ В ОБЛАСТИ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ
А.В. Касатов, Э.С. Горовиц Е.В. Афанасьевская,
ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет» им. акад. Е.А. Вагнера»
Касатов Анатолий Владимирович - e-mail: a.kasatov@gmail.com
Аата поступления 16.06.2017
Проведено бактериологическое исследование отделяемого стернальной раны 172 больных с инфекционно-воспалительными осложнениями после операций на открытом сердце. Выделено 242 штамма микроорганизмов 15 видов. Основными этиопатогенами служили бактерии рода Staphylococcus - 151 штамм, в 48% случаев это был S. aureus. Из грамотрицательных бактерий преобладали представители бактерий семейства Enterobacteriaceae (46 культур). У 28 больных были изолированы P. aeruginosa. Культуры S. aureus и P. aeruginosa, как правило, обусловливали тяжелые клинические формы осложнений - стерномедиастиниты и остеомиелит грудины и ребер. Изолированные культуры S. aureus и P. aeruginosa более чем в 70% случаев были чувствительны к карбопенемам.
Ключевые слова: кардиохирургия, инфекционные осложнения, этиопатогены,
антибиотикочувствительность.
Conducted bacteriological examination of the discharge sternal wound 172 patients with infectious-inflammatory complications after open-heart surgery. 242 selected strain of microorganisms 15 species. The main etiopatogenie served bacteria of the genus Staphylococcus - 151 strain in 48% cases it was S. aureus. Of gram-negative bacteria were dominated by representatives of Enterobacteriaceae (46 cultures). 28 patients were isolated of P. aeruginosa. Culture S. aureus and P. aeruginosa, as a rule, is caused by severe clinical form, complications - stereoselectivity and osteomyelitis of the sternum and ribs. Isolated culture of S. aureus and P. aeruginosa in more than 70% of cases were sensitive to carbapenems.
Key words: Cardiac surgery, complications infection, etiopathogens, antibiotic susceptibility.
Введение
Инфекционно-воспалительные осложнения, возникающие после кардиохирургических вмешательств, такие как остеомиелит грудины и ребер, особенно стерномедиасти-нит, являются тяжелыми угрожающими жизни больных заболеваниями [1]. Они развиваются в 3-10% случаев после различных операций, проводимых с использованием трансстернального доступа [2, 3, 4]. Возбудителями указанных состояний, по мнению ряда исследователей, чаще служат представители грамположительной микрофлоры, в частности, бактерии рода Staphylococcus, которые обусловливают до 70% этой патологии [5, 6, 7]. В последние годы возрастает этиологическая роль и гра-мотрицательных бактерий, из них наиболее значимы Pseudomonas aeruginosa, вызывающие, как правило, наиболее тяжело клинически протекающие осложнения, вплоть до летального исхода [8]. Вместе с тем этиологическая значимость тех или иных микроорганизмов при определенных клинических формах, возникающих инфекционно-воспалительных осложнениях в области кардиохирургических вмешательств остается недостаточно изученной.
Цель исследования: изучение спектра, видовой принадлежности и антибиотикочувствительности этиопатоге-нов, выделенных из стернальной раны больных с различными клиническими формами инфекционно-воспали-тельных осложнений, развившихся после кардиохирурги-ческих вмешательств.
Материал и методы
В течение 2008-2016 гг. проведено бактериологическое обследование 178 больных кардиохирургического стационара. Все обследуемые с инфекционно-воспалительны-ми осложнениями, возникшими у них после операций на открытом сердце с диагнозами: нестабильность грудины (62), остеомиелит грудины (80), стерномедиастинит (36). Материалом для исследования служило отделяемое стернальной раны. Взятие и посев материала осуществляли согласно Приказу Минздрава СССР от 22.04.85 № 535. Идентификацию выделенных культур бактерий проводили с помощью соответствующих тест-систем: ЭНТЕРО-, СТАФИ-, СТРЕПТО-, ЭН-КОККУС- и НЕФЕРМ-тесты 24 (производство «ЭРБА-ЛАХЕМА», Чехия). Результаты учитывали, используя бактериологический анализатор Multiscan-Ascent (фирмы «TERMO-Labsystems, Финляндия) и компьютерную программу «Микроб-автомат», которая выполняет автоматическое считывание коммерческих идентификационных тест-систем. Антибиотикочувствительность выделенных культур бактерий родов Staphylococcus и Pseudomonas изучали диско-диффузионным методом. В качестве тестируемых использовали антибиотики, рекомендованные Протоколами по антибиотикопрофилактике и антибактериальной терапии. Чувствительность к метициллину штаммов бактерий Staphylococcus изучали на агаре Мюллера-Хинтона (BioMerieux, Франция) с помощью стандартных дисков, пропитанных оксациллином. Исследование проводили в
■
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
соответствии с Методическими указаниями по определению чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам [9]. Статистическую обработку полученных данных проводили, используя программу Statistica 6.0. Оценку достоверности различий величин выполняли на основе непараметрического критерия х2. Статистически значимыми считали различия при р<0,05.
Результаты исследования
Инфицированность раны была выявлена у 171 больного (96,06%) из 178 обследованных. Всего выделено 242 штамма микроорганизмов, представителей различных таксонов (таблица 1).
Из представленных данных следует, что раневое отделяемое чаще было инфицировано бактериями рода Staphylococcus, изолирован 151 штамм этих микроорганизмов. Существенно реже выделяли представителей семейства Enterobacteriaceae (46 культур) и рода Pseudomonas (28 культур). Остальные микроорганизмы присутствовали в исследуемом материале в единичных случаях: бактерии родов Enterococcus и Streptococcus, а также грибы рода Candida - соответственно 8, 3 и 6 штаммов.
Таким образом, представители грамположительной микрофлоры, в частности, рода Staphylococcus, преобла-
ТАБЛИЦА 1
Спектр и частота выделения различных микроорганизмов из отделяемого послеоперационной раны
дали в спектре микроорганизмов, изолированных из отделяемого стернальной раны. При этом их видовой состав отличался достаточно широким разнообразием и был представлен шестью видами этих микроорганизмов. Из них S. aureus был доминирующим и составлял 48,34% от общего числа изолятов этого рода. Достаточно часто, в 33,7% случаев, стернальная рана была контаминирована S. epidermidis. Другие виды коагулазоотрицательных стафилококков (КОС) изолировали существенно реже.
Из представителей семейства Enterobacteriaceae, на долю которых пришлось 46 штаммов из 242 изолированных, преобладали E. coli и K. рneumonia, соответственно 50,00% и 41,30%.
Что касается микроорганизмов других таксономических групп, то обращает на себя внимание достаточно высокий процент (11,57%) присутствия в раневом отделяемом Pseudomonas aeruginosa. Из изолированных нами 242 культур микроорганизмов 28 приходилось на долю этих бактерий. Основываясь на данных литературы и анализируя собственные результаты исследования, следует отметить, что в настоящее время в этиологии инфекционно-воспалительных осложнений, возникающих после кардио-хирургических операций, возрастает роль грамотрица-тельных бактерий, из которых наиболее значимым является Pseudomonas aeruginosa [3].
В 28,7% случаев из раневого отделяемого выделены бактериальные ассоциации. В основном (89,3%) они были двухкомпонентными. В качестве сочленов чаще выступали бактерии рода Staphylococcus и семейства Enterobacteriaceae.
Таким образом, в результате бактериологического исследования отделяемого стернальной раны больных с инфекционно-воспалительными осложнениями после кардиохирургических вмешательств установлено, что из грамположительной микрофлоры превалировали S. aureus и S. epidermidis, а из грамотрицательной -P. aerugenosa и E. coli.
Под нашим наблюдением находились больные с различными клиническими формами инфекционно-воспа-лительных осложнений, поэтому мы имели возможность оценить значимость определенных видов микроорганизмов в этиологии анализируемых клинических форм осложнений. За основу была принята существующая классификация раневой инфекции в области грудины [10], согласно которой были выделены три основные клинические формы возможных инфекционно-воспалительных осложнений: нестабильность грудины (расхождение раны или костной структуры), остеомиелит грудины и стерно-медиастинит. Частота выделения основных этиопатогенов в зависимости от клинической формы осложнения представлена в таблице 2.
Из приведенных данных следует, что S. aureus в подавляющем большинстве случаев являлся основным этиопа-тогеном при остеомиелите грудины и стерномедиастини-те, в то же время эти микроорганизмы были выделены лишь у двух больных с диагнозом «нестабильность грудины». Более чем у трети пациентов стерномедиастинит был обусловлен P. aeruginosa. Напротив, представители КОС и энтеробактерий, как правило, выступали в качестве этио-патогенов у больных с нестабильностью грудины.
Микроорганизмы Количество выделенных штаммов микроорганизмов
В абсолютных величинах от общего количества выделенных штаммов (п=242) В процентном выражении от общего количества выделенных штаммов(п=242) Процент от общего числа выделенных штаммов определенного рода (семейства, вида) микроорганизмов
Род Staphylococcus: 151 62,40
S. aureus 73 30,17 48,34
S. epidermidis 51 21,07 33,77
S. saprophyticus 8 3,31 5,30
S. haemolyticus 7 2,89 4,64
S. warneri 7 2,89 4,64
S. hominis 5 2,07 3,31
Семейство Enterobacteriaceae: 46 19,00
Esherichia coli 23 9,50 50,00
Klebsiella pneumoniae 19 7,85 41,30
Enterobacter cloacae 2 0,83 4,35
Acinetobacter haemolyticus 1 0,41 2,175
Citrobacter freundii 1 0,41 2,175
Другие таксономические группы микроорганизмов 45 18,60
Pseudomonas, spp 28 11,57
Enterococcus, spp 8 3,31
Candida, spp 6 2,48
Streptococcus, spp 3 1,24
Всего 242 100
ivk
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
Следовательно, S. aureus и P. aeruginosa обусловливали более тяжелые клинические формы инфекционно-воспа-лительных осложнений. Микробные ассоциации, представленные как грамположительной, так и грамотрица-тельной микрофлорой, индуцировали также развитие более глубоких поражений тканей, приводя к развитию стерномедиастинитов.
В серии специальных наблюдений изучена чувствительность к антибактериальным препаратам основных этиопа-тогенов - культур S. aureus, КОС, Pseudomonas aeruginosa. В качестве тестируемых использовали препараты основных групп антибиотиков, рекомендованных для лечения этой патологии с учетом этиологии заболевания. Чувствительность бактерий рода Staphylococcus определяли к пенициллинам (оксациллин), аминогликозидам (амикацин), линкозамидам (линкомицин), фторхиноло-нам (ципрофлоксацин) и карбопенемам (имипенем, меропенем), а также ванкомицину.
Для оценки чувствительности к антибактериальным препаратам изолированных штаммов P. aeruginosa использовали следующие препараты: цефалоспорины 3-го поколения (цефтазидим), карбопенемы (имипенем и меропенем), фторхинолоны (ципрофлоксацин), амино-гликозиды (амикацин), а также полимиксины (полимик-син В).
Результаты изучения антибиотикочувствительности выделенных из стернальной раны штаммов микроорганизмов суммированы в таблице 3.
Из приведенных в таблице материалов следует, что все изолированные культуры стафилококков, независимо от вида, были чувствительны к ванкомицину - препарату выбора, который обычно используют для терапии заболеваний, этиологически обусловленных полирезистентными штаммами бактерий рода Staphylococcus. В то же время, 41,09% культур S. aureus и 23,28% КОС, идентифицированных в раневом отделяемом, проявляли мети-циллинрезистентность (MRS). Что касается остальных тестируемых антибиотиков, то наиболее действенными in vitro были линкомицин и особенно карбопенемы (имипенем).
Следует подчеркнуть, что более половины изученных штаммов S. aureus, резистентных к карбопенемам, являлись MRS.
Все исследованные на антибиотикочувствительность культуры Pseudomonas aeruginosa были чувствительны к полимиксину. Эффективными были и карбопенемы, осо-ТАБЛИЦА 2
Частота выделения основных этиопатогенов при различных клинических формах инфекционно-воспалительных осложнений
бенно меропенем, но при этом четыре штамма, устойчивые к карбопенемам, характеризовались наличием металло-бета-лактамаз (наблюдалось увеличение диаметра зоны подавления роста вокруг диска, пропитанного антибиотиком и ЭДТА). Эти культуры отличались полирезистентностью, они были устойчивы к антибиотическим препаратам 3-х классов.
Таким образом, карбопенемы были эффективны как в отношении штаммов стафилококков, так и культур псевдомонад.
Обсуждение
Результаты бактериологического исследования отделяемого стернальной раны у больных с инфекционно-воспалительными осложнениями, развившимися после операций на открытом сердце, свидетельствуют о высоком проценте ее инфицирования. Выделено 242 штамма микроорганизмов 15 видов. Превалировали монокультуры грамположительных бактерий, в значительном числе случаев это были штаммы S. aureus. В этой связи следует отметить, что по данным ряда авторов бактерии рода Staphylococcus обусловливают до 70-80% медиастинитов после кардиохирургических вмешательств, причем на долю S. aureus приходится до 50% случаев, особенно значимы MRS-культуры [11, 12]. Из грамотрицательных бактерий чаще выделяли представителей энтеробактерий, как правило, E. coli и K. рneumonia, что коррелирует с данными литературы [3]. Обращает на себя внимание достаточно высокий процент (более 11% случаев) инфицирования стернальной раны P. aeruginosa.
Что касается видовой принадлежности этиопатогенов в зависимости от клинических форм осложнений, то установлено, что S. aureus статистически значимо чаще обусловливал более тяжелые случаи заболевания. Эта же закономерность была характерна также для P. aeruginosa и микробных ассоциаций. Из 27 изолированных штаммов P. aeruginosa в 21 случае они были выделены от больных с диагнозом «стерномедиастинит». В то же время у больных с нестабильностью грудины в качестве этиопатогенов чаще выступали штаммы энтеробактерий, и особенно КОС. О ведущей роли КОС в инфицировании стернальной раны при нестабильности грудины после кардиохирургических операций сообщают и другие авторы [10].
Самостоятельный интерес представляет вопрос анти-биотикочувствительности основных этиопатогенов, обусловливающих развитие инфекционно-воспалительных осложнений после операций на открытом сердце.
Виды микроорганизмов Частота обнаружения микроорганизмов при различных патологических состояниях
Нестабильность грудины (n=62) Pi Остеомиелит грудины (n=80) P2 Стерномедиастинит (n=36) Рз Всего штаммов определенных видов
S. aureus 2 (2,70%) 0,0000 37 (39,78%) 0,6194 34 (53,12%) 0,0000 73
КОС 47 (69,73%) 0,0008 26 (27,95%) 0,0000 5 (7,81%) 0,0000 78
Enterobacteriaceae spp 24 (32,43%) 0,2092 18 (19,55%) 0,0006 4 (6,25%) 0,0000 46
P. aeruginosa 1 (1,35%) 0,0434 6 (12,90%) 0,0001 21 (32,81%) 0,0000 28
Примечание: КОС - коагулазоотрицательные стафилококки; Р - достоверность различий между группами больных: Р1 - между группами больных с нестабильностью грудины и остеомиелитом грудины; Р2 - между группами больных с остеомиелитом грудины и стерномедиастинитом; Р3 - между группами больных со стерномедиастинитом и нестабильностью грудины.
■
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
Как и можно было ожидать в соответствии с данными литературы [3, 10], карбопенемы были наиболее продуктивны из всех тестируемых антибактериальных препаратов. Это было характерно как в отношении S. aureus, так и P. aeruginosa. В то же время следует отметить достаточно высокий процент штаммов P. aeruginosa, резистентных к цефтазидиму (35,71%) - цефалоспорину 3-го поколения. Хотя по мнению ряда авторов, именно этот препарат целесообразно использовать для эмпирической терапии стер-номедиастинитов [10]. Среди изолятов S. aureus выявлен высокий процент MRS-культур (41,09%), тогда, как по данным ряда авторов при стерномедиастинитах этот показатель, как правило, колеблется около 20% [3]. При этом среди выделенных штаммов КОС гораздо реже в сравнении с S. aureus регистрировали антибиотикорезистентные культуры. Важно отметить, что все выделенные штаммы S. aureus и P. aeruginosa были чувствительны соответственно к ванкомицину и полимиксину В.
Заключение
В результате бактериологического обследования 178 больных с инфекционно-воспалительными осложнениями, возникшими после кардиохирургических вмешательств, инфицированность раны была установлена в 96,06% случаев. Выделено 242 штамма микроорганизмов, представителей различных таксонов. Преобладала грампо-ложительная микрофлора. В 62,4% случаев обнаружены бактерии рода Staphylococcus, среди них доминировали S. aureus (48,34%). Из грамотрицательных бактерий чаще изолировали представителей семейства Enterobacteriaceae
Примечание: «-» - чувствительность не определяли.
(19,3%), а также штаммы P. aeruginosa (11,6%). Культуры S. aureus и P. aeruginosa в подавляющем большинстве случаев обусловливали более тяжелые клинические формы инфекционно-воспалительных осложнений. Изолированные культуры S. aureus и P. aeruginosa более чем в 70% случаев были чувствительны к карбопенемам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фадеева Т.В., Верещагина С.А., Филатова Л.С., Садах М.В., Григорьев Е.Г. Микробиологическая оценка послеоперационной раневой инфекции в многопрофильной хирургической клинике. Инфекции в хирургии. 2012. № 4 (10). Р. 14-20.
Fadeeva T.V., Vereshchagina S.A., Filatova L.S., Sadakh M.V., Grigoriev E.G. Microbiologicheskaia ozenka posleoperazionnoi ranevoi infekzii v mnogoprofilnoi khirurgicheskoi klinike. Infekzii v khirurgii. 2012;. № 4 (10). Р. 14-20.
2. Голуб А.В. Новые возможности профилактики инфекций области хирургического вмешательства. Клиническая микробиология и антимикробная терапия. 2011. № 13 (1). Р. 56-66.
Golub AV Novye vozmozhnosti profilaktiki infektsii oblasti khirurgicheskogo vmeshatelstva. Klinicheskaia microbiologiia i antimicrobnaia terapiia. 2011. № 13 (1). Р. 56-66.
3. Бокерия Л.А., Белобородова Н.В. Инфекция в кардиохирургии. М.:Изд-во НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2007. 582 с.
Bokeriia L.A., Beloborodova N.V. Infektsiia v kardiokhirurgii. M.: Izd-vo NTSSSKH im. A.N. Bakuleva RAMN, 2007. 582s.
4. Brachton J.H., Marrin C.A., McGrath P.D., Morton J.R., Norotsky M. et al. 10-year follow-up of patients with and without mediastinitis. Semin. Thorac. Cardiovasc. Surgery. 2004. Spring. № 16 (1). Р. 70-76.
5. Кохан Е.П., Александров А.С. Послеоперационные медиастиниты. Диагностика и лечение. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2011. № 9. С. 22.
Kokhan E.P., Aleksandrov A.S. Posleoperatsionnye mediastinity. Diagnostika i lechenie. Khirurgiia. Zhurnal im. N.I. Pirogova. 2011. № 9. S. 22.
6. Upton A., Roberts S.A., Milsom P., Morris A.J. Staphylococcal post-sternotomy mediastinitis: five year audit. ANZ J Surgery 2005. Apr. № 75 (4). Р. 198-203.
7. Naidu S.I., Donepudi S.K., Stocks R.M., Buckingham S.C., Thompson J.W. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus as a pathogen in deep neck abscesses: a pediatric case series. Int. J Pediatr Otorhinolaryngol. 2005. Oct. № 69 (10). Р. 1367-1371.
8. Okonta K.E., Anbarasu M., Jamesraj J., Agarwal V., Jamesraj J., Kurian V.M., Rajan S. Sternal wound infection following open heart surgery: appraisal of incidence, risk factors, changing bacteriologic pattern and treatment outcome. Ind. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2011. № 27. Р. 28-32.
9. МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам», утв. Главным Государственным санитарным врачом РФ 04.03.2004 г.
MUK 4.2.1890-04 «Opredelenie chuvstvitelnosti mikroorganizmov k antibakterialnym preparatam», utv. Glavnym Gosudarstvennym sanitarnym vrachom RF 04.03.2004ya.
10. Зорькин А.А., Ларионов М.Ю., Тулупов В.А. Медиастинит: этиология, патогенез, клиника, диагностика и лечение. Алтайский государственный медицинский университет. Научно-информационный отдел ООО «АБОЛмед». 14.03.2006. — http://www.abolmed.ru/img/mediastinitis.pdf
Zorkin A.A., Larionov M. Iu, Tulupov V.A Mediastinit: Etiologiia, patogenez, klinika, diagnostika i lechenie. Altaiski gosudarstvennyi meditsinski universitet. Nauchno-informatsionnyi otdel OOO «ABOLmed». 14.03.2006. - http://www. abolmed.ru/img/mediastinitis.pdf ry«
ТАБЛИЦА 3
Результаты определения чувствительности к антибиотикам изолированных культур бактерий рода Staphylococcus и Pseudomonas aeruginosa
Использованные антибиотики Количество штаммов бактерий, резистентных к антибиотикам (в %)
Виды микроорганизмов
S. aureus (n =73) КОС (n =78) P. aeruginosa (n =28)
Оксациллин 41,09 23,28 -
Амикацин 58,90 37,17 53,57
Меропенем 30,13 14,10 28,57
Имипенем 27,39 10,28 32,14
Ципрофлоксацин 56,16 35,90 57,14
Линкомицин 39,72 24,36 -
Цефтазидим - - 95,71
Полимиксин В 0 0 0
Ванкамицин 0 0 0
