Влияние периоперационных факторов риска на развитие инфекционных осложнений у детей первого года жизни, оперированных по поводу врожденных пороков сердца

Попов Д.А.; Осокина Р.А.; Вострикова Т.Ю.; Бекетовский В.Ю.; Атмашкин А.А.; Шишкина Н.М.

Влияние периоперационных факторов риска на развитие инфекционных осложнений у детей первого года жизни, оперированных по поводу врожденных пороков сердца

Авторы: Попов Д.А., Осокина Р.А., Вострикова Т.Ю., Бекетовский В.Ю., Атмашкин А.А., Шишкина Н.М.

Организация: ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева» Минздрава России, Москва, Российская Федерация

Email: Чтобы получить доступ к Email, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.

Тип статьи: Оригинальные статьи

УДК: 6616.12-008.46-089-06]:616.98
DOI: https://doi.org/10.24022/1810-0686-2024-21-2-114-126

Библиографическая ссылка: Детские болезни сердца и сосудов. 2024; 21 (2): 114-126

Цитировать как: Попов Д.А., Осокина Р.А., Вострикова Т.Ю., Бекетовский В.Ю., Атмашкин А.А., Шишкина Н.М. . Влияние периоперационных факторов риска на развитие инфекционных осложнений у детей первого года жизни, оперированных по поводу врожденных пороков сердца. Детские болезни сердца и сосудов. 2024; 21 (2): 114-126. DOI: 10.24022/1810-0686-2024-21-2-114-126

Поступила / Принята к печати: 07.05.2024 / 13.06.2024

Ключевые слова: врожденные пороки сердца, колонизация, карбапенеморезистентные грамотрицательные бактерии, факторы риска, послеоперационные инфекционные осложнения

Скачать (Download)

Аннотация

Цель исследования – ценить факторы риска колонизации нестерильных локусов грамотрицательными к арбапенеморезистентными бактериями, проанализировать ее влияние и воздействие других факторов периоперационного периода на развитие инфекционных осложнений у исходно колонизированных пациентов с врожденными пороками сердца (ВПС).

Материал и методы. Скрининг с целью выявления колонизации грамотрицательными карбапенеморезистентными бактериями проведен у 549 детей в возрасте от 0 до 12 мес с факторами риска развития инфекционных осложнений (экстренная госпитализация, перевод из других стационаров, антибиотикотерапия в анамнезе предыдущих 90 сут), поступивших для оперативного лечения по поводу ВПС. У каждого пациента не позднее 72 ч от поступления брали мазки со слизистых оболочек зева и прямой кишки для микробиологического исследования (всего 1098 образцов). Основная группа представлена 51 колонизированным пациентом, группа контроля – тем же числом случайно отобранных в аналогичный временнóй интервал сопоставимых неколонизированных пациентов.

Результаты. Антибактериальная терапия в анамнезе повышала риск развития патологической колонизации (отношение шансов (ОШ) 1,41; 95% доверительный интервал (ДИ) 1,78–9,42, р<0,01). Инфекционные осложнения в основной группе развились у 32 (62,7%) пациентов, в группе контроля – у 17 (33,3%) пациентов (p=0,005). Исходная колонизация грамотрицательными карбапенеморезистентными бактериями (ОШ 3,37; 95% ДИ 1,49–7,59, p=0,005), наличие порока с обогащением легочного кровотока (ОШ 2,87; 95% ДИ 1,28–6,42, р=0,011), нахождение в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) дольше 5,5 сут (ОШ 8,52; 95% ДИ 3,49–20,78, p<0,001), искусственная вентиляция легких (ИВЛ) дольше 68,5 ч (ОШ 5,7; 95% ДИ 2,39–13,62, p<0,001), длительность стояния центрального венозного катетера (ЦВК) более 8,5 сут (ОШ 28,83; 95% ДИ 9,91–83,83, p<0,001) повышали риск развития инфекционных осложнений. Медиана развития инфекционных осложнений у пациентов основной группы составила 4 (3–7) сут, а в контрольной группе – 7,5 (4–13,5) сут (p=0,02). У колонизированных пациентов длительность пребывания в ОРИТ и длительность ИВЛ до развития инфекционных осложнений были меньше, чем у пациентов без исходной колонизации (значения точек отсечения 4,5 сут и 56,3 ч соответственно против 6,5 сут и 97,4 ч соответственно). Пороговые значения длительности стояния ЦВК до развития инфекционных осложнений не различались у исходно колонизированных пациентов и пациентов без колонизации (точка отсечения 8,5 сут).

Заключение. Основным фактором риска колонизации грамотрицательными карбапенеморезистентными бактериями является антибактериальная терапия в анамнезе. Колонизация карбапенеморезистентными грамотрицательными бактериями, наличие ВПС с обогащением легочного кровотока, длительное нахождение в ОРИТ, пролонгированная ИВЛ, длительное стояние ЦВК повышают риск развития инфекционных осложнений любой этиологии.

Литература

Stiller B., Grundmann S., Höhn R., Kari F.A., Berger F., Baumgartner H. Adults with congenital heart disease – a new, expanding group of patients. Dtsch. Arztebl. Int. 2023; 120 (12): 195–202. DOI: 10.3238/arztebl.m2023.0006
Cındık N., Gökdemir M., Çelik M., Günaydın A.Ç. Risk factors for and incidence of hospital-acquired infections after cardiac surgery in children with congenital heart disease: a single center experience. Turk. J. Pediatr. 2023; 65: 769–777. DOI: 10.24953/turkjped.2022.169
Bianchini S., Nicoletti L., Monaco S., Rigotti E., Corbelli A., Colombari A. et al. On behalf of the peri-operative prophylaxis in neonatal and paediatric age pop-neoped study group. Peri-operative prophylaxis in patients of neonatal and pediatric age subjected to cardiac and thoracic surgery:ARAND/UCLAAppropriateness Method Consensus Study. Antibiotics (Basel). 2022; 21; 11 (5): 554. DOI: 10.3390/antibiotics11050554
Yu X., Chen M., Liu X., Chen Y., Hao Z., Zhang H. et al. Risk factors of nosocomial infection after cardiac surgery in children with congenital heart disease. BMC Infect. Dis. 2020: 21; 20 (1): 64. DOI: 10.1186/s12879-020-4769-6
Kelleher S.T., McMahon C.J., James A. Necrotizing enterocolitis in children with congenital heart disease: a literature review. Pediatr. Cardiol. 2021; 42 (8): 1688–1699. DOI: 10.1007/s00246-021-02691-1
Kashif H., Abuelgasim E., Hussain N., Luyt J., Harky A. Necrotizing enterocolitis and congenital heart disease. Ann. Pediatr. Cardiol. 2021; 14 (4): 507–515. DOI: 10.4103/apc.apc_30_21
Massart N., Mansour A., Ross J.T., Piau C., Verhoye J.P., Tattevin P. et al. Mortality due to hospital-acquired infection after cardiac surgery. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2022; 163 (6): 2131–2140.e3. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2020.08.094
World Health Organization Bacterial Priority Pathogens List, 2024: bacterial pathogens of public health importance to guide research, development and strategies to prevent and control antimicrobial resistance. https://www.who.int/publications/i/item/9789240093461
Попов Д.А. Распространенность носительства полирезистентной микрофлоры у детей первого года жизни, поступающих на лечение в кардиохирургический стационар. Детские болезни сердца и сосудов. 2021; 18 (2): 123–128. DOI: 10.24022/1810-0686-2021-18-2-123- 128
Van der Zwaluw K., de Haan A., Pluister G.N., Bootsma H.J., de Neeling A.J., Schouls L.M. The carbapenem inactivation method (CIM), a simple and low-cost alternative for the Carba NP test to assess phenotypic carbapenemase activity in gram-negative rods. PLoS One. 2015; 10(3): e0123690. DOI: 10.1371/journal.pone.0123690
Попов Д.А. Сравнительная характеристика современных методов определения продукции карбапенемаз. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019; 2: 125–133. DOI: 10.36488/cmac.2019.2.125-133
Cai S., Wang Z., Han X., Hu H., Quan J., Jiang Y. et al. The correlation between intestinal colonization and infection of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae: A systematic review. J. Glob. Antimicrob. Resist. 2024; 38: 187–193. DOI: 10.1016/j.jgar.2024.04.013
Li Q., Zhou X., Yang R., Shen X., Li G., Zhang C. et al. Carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CR-GNB) in ICUs: resistance genes, therapeutics, and prevention – a comprehensive review. Front. Public. Health. 2024: 27; 12: 1376513. DOI: 10.3389/fpubh.2024.1376513
Souverein D., Euser S.M., Herpers B.L., Kluytmans J., Rossen J.W.A., Den Boer J.W. Association between rectal colonization with Highly Resistant Gram-negative Rods (HR-GNRs) and subsequent infection with HR-GNRs in clinical patients: A one year historical cohort study. PLoS One. 2019: 25; 14 (1): e0211016. DOI: 10.1371/journal.pone.0211016
Du Q., Xu Q., Pan F., Shi Y., Yu F., Zhang T. et al. Association between intestinal colonization and extraintestinal infection with carbapenem- resistant Klebsiella pneumoniae in children. Microbiol. Spectr. 2023; 11 (2): e0408822. DOI: 10.1128/spectrum.04088-22
Pawłowska I., Ziółkowski G., Jachowicz-Matczak E., Stasiowski M., Gajda M., Wójkowska-Mach J. Colonization and healthcare-associated infection of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, data from Polish hospital with high incidence of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, does active target screening matter? Microorganisms. 2023: 9; 11 (2): 437. DOI: 10.3390/microorganisms11020437
Tesfa T., Mitiku H., Edae M., Assefa N. Prevalence and incidence of carbapenem-resistant K. pneumoniae coloni-zation: systematic review and meta-analysis. Syst. Rev. 2022; 11: 240. DOI: 10.1186/s13643-022-02110-3
Tischendorf J., de Avila R.A., Safdar N. Risk of infection following colonization with carbapenem-resistant Entero-bactericeae: A systematic review. Am. J. Infect. Control. 2016; 1: 44 (5): 539–543. DOI: 10.1016/j.ajic.2015.12.005
Giannella M., Freire M., Rinaldi M., Abdala E., Rubin A., Mu-laroni A. et al. Development of a risk prediction model for carbapenem-resistant Enterobacteriaceae infection after liver transplantation: a multinational cohort study. Clin. Infect. Dis. 2021; 16: 73 (4): e955–e966. DOI: 10.1093/cid/ciab109
Qin X., Wu S., Hao M., Zhu J., Ding B., Yang Y. et al. The colonization of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae: epidemiology, resistance mechanisms, and risk factors in patients admitted to intensive care units in China. J. Infect. Dis. 2020; 16: 221 (Suppl. 2): S206– S214. DOI: 10.1093/infdis/jiz622
Liu J., Zhang S., Pei H., Tu F., Liu B., Yan J. et al. Klebsiella pneumoniae activates the TGF-β signaling pathway to adhere to and invade intestinal epithelial cells via enhancing TLL1 expression. Int. J. Med. Microbiol. 2022; 312 (6): 151561. DOI: 10.1016/j.ijmm.2022.151561
Palacios-Baena Z.R., Giannella M., Manissero D., Rodríguez-Baño J., Viale P., Lopes S. et al. Risk factors for carbapenem-resistant Gram- negative bacterial infections: a systematic review. Clin. Microbiol. Infect. 2021; 27 (2): 228–235. DOI: 10.1016/j.cmi.2020.10.016
Ferrer R., Soriano A., Cantón R., Del Pozo J.L., García-Vidal C., Garnacho-Montero J. et al. A systematic literature review and expert consensus on risk factors associated to infection progression in adult patients with respiratory tract or rectal colonisation by carbapenem-resistant Gram- negative bacteria. Rev. Esp. Quimioter. 2022; 35 (5): 455–467. DOI: 10.37201/req/062.2022
García H., Cervantes-Luna B., González-Cabello H., Miran-da-Novales G. Risk factors for nosocomial infections after cardiac surgery in newborns with congenital heart disease. Pediatr. Neonatol. 2018; 59 (4): 404–409. DOI: 10.1016/j.pedneo.2017.11.014-21
Попов Д.А., Осокина Р.А., Вострикова Т.Ю. Носительство K. pneumoniae и молекулярная структура продуцируемых ими карбапенемаз у детей первого года жизни с врожденными пороками сердца. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2023; 2: 202–210. DOI: 10.36488/cmac.2023.2.202-210
Голухова Е.З. Отчет о научной и лечебной работе Национального медицинского исследовательского центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева Минздрава России за 2023 год и перспективы развития. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2024; 25 (Спецвыпуск). DOI: 10.24022/1810-0694-2024-25S
Meng L., Li J., He Y., Xiong Y., Li J., Wang J. et al. The risk factors analysis and establishment of an early warning model for healthcare- associated infections after pediatric cardiac surgery: A STROBE-compliant observational study. Medicine (Baltimore). 2020; 99 (49): e23324. DOI: 10.1097/MD.0000000000023324
Righi E., Mutters N.T., Guirao X., Del Toro M.D., Eckmann C., Friendrich A.W. et al. ESCMID/EUCIC clinical practice guidelines on perioperative antibiotic prophylaxis in patients colonized by multidrug-resistant Gram-negative bacteria before surgery. Clin. Microbiol. Infect. 2023; 29 (4): 463–479. DOI: 10.1016/j.cmi.2022.12.012
Ippolito M., Cortegiani A. Empirical decision-making for antimicrobial therapy in critically ill patients. BJA Educ. 2023; 23 (12): 480–487. DOI: 10.1016/j.bjae.2023.09.001
Bruns N., Dohna-Schwake C. Antibiotics in critically ill children – a narrative review on different aspects of a rational approach. Pediatr. Res. 2022; 91 (2): 440–446. DOI: 10.1038/s41390-021-01878-9
Li J., Guo W., Wang J., Feng X., Lin Q., Zheng Y. et al. Strong homology between colonizing and bloodstream carbapenem-resistant Acinetobacter Spp.: implications for empiric antibiotic therapy in hematological patients. Infect. Drug. Resist. 2024; 17: 1827–1838. DOI: 10.2147/IDR.S458427
Cano A., Gutiérrez-Gutiérrez B., Machuca I., Gracia-Ahufinger I., Pérez-Nadales E., Causse M. et al. Risks of infection and mortality among patients colonized with Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing K. pneu-moniae: validation of scores and proposal for management. Clin. Infect. Dis. 2018; 66 (8): 1204–1210. DOI: 10.1093/cid/cix991

Об авторах

Попов Дмитрий Александрович, д-р мед. наук, профессор РАН, заведующий микробиологической (бактериологической) лабораторией терапии; ORCID
Осокина Регина Агзамовна, врач – клинический фармаколог; ORCID
Вострикова Татьяна Юрьевна, канд. мед. наук, врач-бактериолог; ORCID
Бекетовский Вячеслав Юрьевич, врач – анестезиолог-реаниматолог, заведующий отделением реанимации и интенсивной терапии № 1; ORCID
Атмашкин Антон Анатольевич, мл. науч. сотр., сердечно-сосудистый хирург; ORCID
Шишкина Надежда Михайловна, врач-кардиолог; ORCID

The influence of perioperative risk factors on the development of infectious complications in children of the first year of life operated for congenital heart defects

Authors: Popov D.A., Osokina R.A., Vostrikova T.Yu., Beketovskiy V.Yu., Atmashkin A.A., Shishkina N.M.

Company: Bakoulev National Medical Research Center for Cardiovascular Surgery, Moscow, Russian Federation

Section: Original articles

Abstract

Objective – to assess the risk factors for colonization of non-sterile loci by gram-negative carbapenem-resistant bacteria, to analyze its effect and the effect of other factors of the perioperative period on the development of infectious complications in initially colonized patients with congenital heart defects (CHD).

Material and methods. Screening for colonization with Gram-negative carbapenem-resistant bacteria was performed in 549 children aged 0 to 12 months with risk factors for infectious complications (emergency hospitalization, transfer from other hospitals, antibiotic therapy in the previous 90 days) admitted for surgical treatment for CHD. Swabs from the pharynx and rectum were taken from each patient for microbiological examination no later than 72 hours after admission (a total of 1098 samples). The study group included 51 colonized patients; the control group included an equal number of matched non-colonized patients with risk factors randomly selected in the same time interval.

Results. A history of antibacterial therapy increased the chance of developing pathological colonization (odds ratio (OR) 1.41; 95% confidencial interval (CI) 1.78–9.42, p<0.01). Infectious complications in the study group developed in 32 (62.7%) patients, in the control group – in 17 (33.3%) patients (p=0.005). Initial colonization by Gram-negative carbapenem-resistant bacteria (OR 3.37; 95% CI 1.49– 7.59, p=0.005), presence of CHD with enrichment of pulmonary blood flow (OR 2.87; 95% CI 1.28–6.42, p=0.011), stay in the intensive care unit (ICU) over 5.5 days (OR 8,52; 95% CI 3.49–20.78, p<0.001), artificial lung ventilation over 68.5 hours (OR 5.7; 95% CI 2.39– 13.62, p<0.001), the presence of a central venous catheter (CVC) over 8.5 days (OR 28.83; 95% CI 9.91–83.83, p<0.001) increased the risk of infectious complications. The median development of infectious complications in patients of the study group was 4 (3–7) days, and in the control group 7.5 (4–13.5) days, p=0.02. In colonized patients, the duration of stay in the ICU and the duration of ventilation before the development of infectious complications were less than in patients without initial colonization (cut-off points of 4.5 days and 56.3 hours, respectively, versus 6.5 days and 97.4 hours, respectively). The threshold values of the duration of CVC standing before the development of infectious complications did not differ in initially colonized patients and patients without colonization (cut-off point of 8.5 days).

Conclusion. The main risk factor for colonization with Gram-negative carbapenem-resistant bacteria is a history of antibacterial therapy. Colonization with carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, the presence of CHD with enrichment of the pulmonary blood flow, prolonged stay in the ICU, prolonged mechanical ventilation, and prolonged use of the CVC increases the risk of developing infectious complications of any etiology.

Keywords: ongenital heart defects, colonization, carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, risk factors, postoperative infectious complications

Cite: Попов Д.А., Осокина Р.А., Вострикова Т.Ю., Бекетовский В.Ю., Атмашкин А.А., Шишкина Н.М. Влияние периоперационных факторов риска на развитие инфекционных осложнений у детей первого года жизни, оперированных по поводу врожденных пороков сердца. Детские болезни сердца и сосудов. 2024; 21 (2): 114–126. DOI: 10.24022/1810-0686-2024-21-2-114-126

About authors

Dmitry A. Popov, Dr. Med. Sci., Professor RAS, Head of Laboratory; ORCID
Regina A. Osokina, Clinical Pharmacologist; ORCID
Tatyana Yu. Vostrikova, Cand. Med. Sci., Clinical Microbiologist; ORCID
Vyacheslav Yu. Beketovskiy, Anesthesiologist & Intensivist, Head of Department; ORCID
Anton A. Atmashkin, Junior Researcher, Cardiovascular Surgeon; ORCID
Nadezhda M. Shishkina, Cardiologist; ORCID

Электронная подписка

Для получения доступа к тексту статей журнала воспользуйтесь услугой «Электронная подписка»:

Оформить подписку Подробнее об электронной подписке

Главный редактор

Шаталов Константин Валентинович

доктор медицинских наук, профессор

Влияние периоперационных факторов риска на развитие инфекционных осложнений у детей первого года жизни, оперированных по поводу врожденных пороков сердца

Электронная подписка

Главный редактор

Сортировать по