Porównanie transferu bakterii i formowania biofilmu na powierzchniach cewnika dożylnego wśród dwudziestu zaworów w symulowanym klinicznie modelu In Vitro

Ryder M, Pul­ci­ni E, Park­er A, James G. Pre­sent­ed at the World Con­gress on Vas­cu­lar Access, June 2016.

Streszczenie

Ryzyko zakaże­nia układu krwionośnego związane z urządzeni­a­mi dostępu naczyniowego i bezigłowy­mi zawora­mi budzi coraz więk­sze zaniepoko­je­nie. Pozosta­je wiele pytań doty­czą­cych potenc­jal­nego ryzy­ka infekcji wśród różnych typów złączy. Dezyn­fekc­ja przed uzyskaniem dostępu ma ogromne znacze­nie dla zapo­b­ie­ga­nia wnika­nia drob­nous­tro­jów, ale przestrze­ganie jej jest częs­to niewystar­cza­jące. Badanie to oraz towarzyszą­ca mu anal­iza statysty­cz­na porównu­je szy­bkość trans­feru bak­terii przez 20 zaworów bezigłowych, oraz porównu­je tworze­nie się biofil­mu wewnątrz zaworu, w łączniku cewni­ka i wewnątrz cewni­ka.

Mod­el in vit­ro został zapro­jek­towany w celu symu­lacji czterokrot­nego dzi­en­nie wlewu anty­bio­tyków z wyko­rzys­taniem metody podawa­nia SASH (soli fizjo­log­icznej, anty­bio­tyku, soli fizjo­log­icznej i heparyny). Pod­czas każdego, pię­ciod­niowego bada­nia łącznik każdego z zaworów był skażany dwa razy dzi­en­nie około 10⁶ jed­nos­tka­mi tworzą­cy­mi kolonie (CFU) Staphy­lo­coc­cus aureus ATCC #6538. Po każdej inoku­lacji, zawory były przepłuki­wane sześć razy, a z pier­wszego i ostat­niego przepłuki­wa­nia był robiony posiew i wyliczano bak­terie. Zmier­zono również śred­nie gęs­toś­ci log­a­ryt­miczne (LD) CFU wewnątrz zaworu, w łączniku cewni­ka i wewnątrz cewni­ka.

Wyniki

Zawory Neu­tron® i Micro­Clave® wykazu­ją najm­niejszą śred­nią gęs­tość log­a­ryt­miczną bak­terii w płynie po przepłuka­niu w porów­na­niu z wszys­tki­mi popłuczy­na­mi (= 3,14 i 3,20 loga(CFU/flush)). Micro­Clave i Neu­tron nie różniły się istot­nie statysty­cznie i są jedyny­mi urządzeni­a­mi, które zna­j­dowały się  w grupie, która miała istot­ną statysty­cznie, najm­niejszą śred­nią gęs­tość log­a­ryt­miczną bak­terii w płynie po przepłuka­niu.

Wnioski

Ryzyko prze­niesienia bak­terii przez zawór, w łącznik cewni­ka i światło cewni­ka do krwioo­biegu z zanieczyszc­zonej powierzch­ni zaworu zależy od rodza­ju zas­tosowanego zaworu. Anal­izy regresji sugeru­ją, że log (CFU/złącze) jest najlep­szym poje­dynczym predyk­torem śred­niej dobowej LD bak­terii w popłuczy­nach (spośród trzech predyk­torów: wewnątrz zaworu, w łączniku cewni­ka i wewnątrz cewni­ka.

Wprowadzenie

Poprzed­nie bada­nia wskazu­ją, że ele­men­ty kon­struk­cyjne zaworów bezigłowych wpły­wa­ją na możli­wość prze­dosta­nia się bak­terii z powierzch­ni zaworu do toru przepły­wu, łączni­ka cewni­ka i światła cewni­ka.^1,2,3 Biofilm wewnątrz światła prze­wodu jest domin­u­ją­cym źródłem zakażeń krwiopochod­nych (CRBSI) związanych z opieką nad cewnikiem 

Cel

Celem pra­cy było porów­nanie szy­bkoś­ci trans­feru bak­terii dla 20 zaworów bezigłowych oraz porów­nanie for­mowa­nia się biofil­mu wewnątrz zaworu, w łączniku cewni­ka i wewnątrz cewni­ka.

Metody

W pra­cy oce­niono łącznie 20 kon­strukcji zaworów bezigłowych. Cztery zawory każdego typu oce­niono w trzech nieza­leżnych bada­ni­ach (n=9), przy czym Micro­Clave służył, jako kon­tro­la w każdej z 33 serii. Mem­brana zaworu była zakażana dwa razy dzi­en­nie około 10⁶ CFU Staphy­lo­coc­cus aureus ATCC #6538. Zawór inoku­lowany był pozostaw­iony do wyschnię­cia przez 30 min­ut, a następ­nie podłączano go do poli­ure­tanowego cewni­ka cen­tral­nego umieszczanego na obwodzie (PICC) o dłu­goś­ci 50 cm.

Każdy zestaw cewnik-zawór przepłukano 3,0 ml steryl­nego rozt­woru soli fizjo­log­icznej, który został zebrany i wysiany na płytkę (pier­wsze płukanie). Zestawy cewnik-zawór przepłukano steryl­nym rozt­worem soli fizjo­log­icznej (NS) jeszcze dwa raz i zablokowano steryl­nym bulionem Brain Heart Infu­sion Broth (BHI) na jed­ną godz­inę.  Następ­nie przepłukano z uży­ciem NS jeszcze trzy razy. Ostat­nie płukanie zostało również wysiane na płytkę (ostat­nie płukanie).

Zestawy cewnik-zawór były skażane po raz dru­gi każdego dnia po szóstym steryl­nym przepłuki­wa­niu solą fizjo­log­iczną, po czym następowała dru­ga seria przepłuki­wa­nia, prze­niesienia na płytkę i blokad dla łącznej licz­by 18 aktywacji zaworu dzi­en­nie, co jest uznawane za rutynową liczbę aktywacji na Odd­ziale Inten­sy­wnej Ter­apii

Cała pro­ce­du­ra była pow­tarzana codzi­en­nie w ciągu pię­ciu dni. Z wyłącze­niem  dni 4 i 5, gdy pobra­no po 2 zestawy cewnik-zawór do badań mikro­bi­o­log­icznych i mikroskopowych metodą niszczącą.

Anal­izę statysty­czną przeprowad­zono przy uży­ciu testów ANOVA i Tukey w celu określe­nia istot­nych, śred­nich różnic gęs­toś­ci log­a­ryt­micznej bak­terii w popłuczy­nach, wewnątrz zaworu, w łączniku cewni­ka i wewnątrz cewni­ka, pomiędzy różny­mi zawora­mi bezigłowy­mi. Zas­tosowano regresję lin­iową, wielokrot­ną w celu określe­nia, czy jakakol­wiek kom­bi­nac­ja gęs­toś­ci log­a­ryt­micznej bak­terii wewnątrz zaworu, w łączniku cewni­ka i wewnątrz cewni­ka może w sposób istot­ny przewidzieć gęs­tość log­a­ryt­miczną bak­terii w popłuczy­nach.

 

Wyniki

Zawory Neu­tron i Micro­Clave wykazu­ją ogól­nie najm­niejszą śred­nią gęs­tość log­a­ryt­miczną bak­terii w płynie po przepłuka­niu wszys­t­kich ele­men­tów sys­te­mu (=3,14 i 3,20 log­a­ryt­mu (CFU/flush)). Micro­Clave i Neu­tron nie różniły się znaczą­co od siebie i są jedyny­mi urządzeni­a­mi, które zna­j­du­ją się w grupie, która miała najm­niejszą istot­ną, śred­nią gęs­tość log­a­ryt­miczną bak­terii po przepłuka­niu.

W zaworach Q‑Syte® i Ultr­a­Site® wys­tępowały znacznie więk­sze śred­nie LD bak­terii po przepłuka­niu w porów­na­niu z inny­mi typa­mi zaworów. (= 5,37 i 5,15 log (CFU/flush)). Q‑Syte i Ultr­a­Site nie różniły się istot­nie (p = 0,9101).

TABELA 1: KWADRAT ŚREDNIEJ DZIENNEGO ZAGĘSZCZENIA BAKTERII W ROZTWORZE PO PRZEPŁUKANIU.

TABELA 2: ŚREDNIA KWADRATOWA PRZEPŁUKIWAŃ PRZEZ WSZYSTKIE DNI I WSZYSTKIE PRZEPŁUKIWANIA

Dyskusja

Ryzyko prze­niesienia bak­terii przez WNĘTRZE zaworu, łącznik cewni­ka i wewnątrz cewni­ka do krwioo­biegu z zanieczyszc­zonej powierzch­ni zaworu zależy od jego typu. Wyni­ki badań potwierdza­ją, że pow­stawanie biofil­mu w łączniku cewni­ka i w świ­etle cewni­ka może wynikać z trans­feru bak­terii przez zawór bezigłowy. Wykazano pon­ad­to, że oder­wane lub plank­ton­iczne bak­terie odd­ziela­jące się od biofil­mu są następ­nie wprowadzane do krwioo­biegu za pomocą infuzji. Anal­iza regresji wskazu­je, że tworze­nie się biofil­mu w zaworze było najlep­szym predyk­torem licz­by bak­terii wprowad­zonych do krwioo­biegu (R² =95%). W ten sposób zas­tosowanie zaworu o niskiej szy­bkoś­ci trans­feru drob­nous­tro­jów może zmin­i­mal­i­zować ryzyko zakaże­nia krwio­biegu. Wskazu­je również na stosowanie spójnych i skutecznych metod dezyn­fekcji zaworu i końców­ki cewni­ka przed uzyskaniem dostępu, jako kluc­zowej strate­gii zapo­b­ie­ga­nia CRBSI. Dane sugeru­ją również, że powszech­na klasy­fikac­ja doty­czą­ca cech zaworów, takich jak podziel­na mem­brana i zawór mechan­iczny, jest zawod­nym pode­jś­ciem do wyboru urządzenia w opar­ciu o ryzyko infekcji.

Wnioski

Ryzyko prze­niesienia bak­terii ze skażonej powierzch­ni zaworu przez łącznik cewni­ka i światło cewni­ka do krwioo­biegu zależy od rodza­ju zas­tosowanego zaworu, a zawory Micro­Clave i Neu­tron wykaza­ły znacznie niższe tem­po przenoszenia bak­terii niż jakiekol­wiek inne badane zawory. Pon­ad­to, częs­totli­wość wymi­any zaworów może być zależ­na od potenc­jału przenoszenia bak­terii w każdym pro­jek­cie urządzenia. Dane z tego bada­nia wskazu­ją również, że powszech­na klasy­fikac­ja podziel­nej mem­brany i zaworu mechan­icznego to zbyt uproszc­zone i zawodne pode­jś­cie do doboru urządzenia w opar­ciu o ryzyko infekcji.

Bibliografia

1. Brown JD, Moss HA, Elliott TSJ. The poten­tial for catheter micro­bial con­t­a­m­i­na­tion from a needle­less con­nec­tor. J Hosp Infect. 1997; 36:181–189
2. Yebenes J, Del­ga­do M, Sauca G, Ser­ra-Prat M, Sol­sona M, Almi­rall J, et al. Effi­ca­cy of three dif­fer­ent valve sys­tems of needle­free closed con­nec­tors in avoid­ing access of microor­gan­isms to endovas­cu­lar catheters after incor­rect han­dling. Crit Care Med 2008; 36: 2558–2561
3. Ryder M, Fish­er S, Hamil­ton G, Hamil­ton M, James G. Bac­te­r­i­al trans­fer through needle­free con­nec­tors: com­par­i­son of nine dif­fer­ent devices. Pre­sent­ed at the Soci­ety for Health­care Epi­demi­ol­o­gy of Amer­i­ca Annu­al Sci­en­tif­ic Meet­ing, April 2007