AN APPROACH FOR MEDIASTINITIS PREVENTIONIN PATIENTS FOLLOWING CARDIAC SURGERY

Abstract


The aim of this study was to reduce incidence of sternal deep wound infection (DWI) in patients following cardiac surgery. An experience of cardiac surgery by sternotomy access in 429 consecutive patients was presented. Perioperative intravenous injections of cefazolin were used in 225 patients (control group). Combination of perioperative intravenous injections with local retrosternal irrigation of cefazolin before sternum closure was used in 204 patients (study group). In control group sternal DWI occurred in 10 patients (4.4%), and in 4 patients a resternotomy sanation required. There were no deaths in this group due to infection or sepsis. In follow-up period (3 years), instability of sternum occurred in 3 patients (1.3%), and in 1 (0.4%) sternum reosteosynthesis required. In studied group the sternal DWI did not occur (p<0.01). Sternum instability and/or indications for sternum reosteosynthesis were not determined in follow-up period (2 years). It was concluded, that combination of intravenous and local usage of cefazolin in cardiac surgery patients is a simple and effective approach to prevent sternal DWI. Application of this method significantly (p<0.01) reduces the incidence rate of mediastinitis.

ВВЕДЕНИЕ В современных условиях к глубокой стернальной инфекцией относят инфекции за пределы стернотомного доступа с вовлечением грудины и переднего средостения [1]. Нередко понятия глубокой стернальной инфекции и послеоперационного медиастинита отождествляют. Частота глубокой стернальной инфекции и медиастинита после кардиохирургических вмешательств составляет от 0,77% до 3% [2, 3]. Неблагоприятные последствия глубокой стернальной инфекции для кардиохирургических пациентов хорошо известны: госпитальная и полугодовая летальность вследствие медиастинита увеличивается в 3 раза [4]. Существующие методы профилактики медиастинита после кардиохирургических операций не лишены ряда недостатков, что подчеркивает актуальность данной проблемы и определяет необходимость поиска эффективных и безопасных методов его предупреждения. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: уменьшить риск развития послеоперационного медиастинита и связанную с ним летальность после открытых операций на сердце за счет оптимизации комплекса профилактических мероприятий. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ В работе анализирован опыт хирургического лечения 429 пациентов, оперированных на сердце доступом из стернотомии одной бригадой хирургов в отделении сердечно-сосудистой хирургии № 2 СЗГМУ им. И. И. Мечникова в период с января 2010 по декабрь 2011 года и с сентября 2013 по июль 2015 года. Больные, оперированные на протяжении 2012 года, исключены из исследования в связи с изменением состава операционной бригады. В зависимости от выполненного протокола интраоперационной антибиотикопрофилактики пациенты разделены на 2 группы. Контрольную группу составили 225 пациентов, оперированных в период с 2010 года по август 2013 года, когда антибиотикопрофилактика гнойно-септических осложнений ограничивалась лишь системным назначением цефазолина. С сентября 2013 года по настоящее время был изменен протокол антибиотикопрофилактики: системное назначение цефазолина сочеталось с его местным применением в виде орошения загрудинного пространства перед наложением проволочных швов на грудину. Эти пациенты составили исследуемую группу (204 наблюдений). Краткая характеристика больных и объем выполненных в обеих группах вмешательств представлен в таблице 1. Таблица 1 Клинико-демографическая характеристика больных и объем выполненных вмешательств. Характеристики Группа больных Уровень Р Контрольная (n=225) Исследуемая (n=204) Средний возраст 60,3±1,2 62,5±1,1 <0,05 Женщины 18,2% 21,1% >0,05 Сахарный диабет 22,2% 22,0% >0,95 Коронарное шунтирование (КШ) на работающем сердце 52 (23,1%) 50 (24,5%) >0,05 ОПЕРАЦИИ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ: 173 (76,9%) 154 (75,5%) >0,05 Изолированное КШ в условиях искусственного кровообращения 162 (72%) 121 (59,3%) <0,01 Протезирование аортального клапана* 1 (0,4%) 13 (6,4%) <0,001 Пластика митрального клапана* 1 (0,4%) 10 (4,9%) <0,01 Пластика аневризмы левого желудочка* 5 (2,2%) 4 (2,0%) >0,05 Протезирование митрального клапана* 3 (1,3%) 4 (2,0%) >0,05 Пластика митрального клапана с пластикой аневризмы левого желудочка* 1 (0,4%) 2 (1,0%) >0,05 * - в сочетании или без коронарного шунтирования . Как видно из данных таблицы, контрольная и исследуемая группы больных были сравнимы по основным критериям. Более того, пациенты исследуемой группы были старше, а объем выполненных у них вмешательств был большим. Основу протокола периоперационной антибиотикопрофилактики в обеих группах больных составило внутривенное введение за 30-40 минут до разреза 1,0 г цефазолина с добавлением той же дозы указанного препарата в первичный объем среды аппарата искусственного кровообращения; повторного внутривенного введения цефазолина, если стернотомная рана была открыта более 4 часов. В исследуемой группе дополнительно проводилось орошение загрудинного пространства перед наложением проволочных швов на грудину 1,0 г цефазолина, разведенного в 20,0 мл физиологического раствора хлорида натрия. Отдельными дренажами дренировалось загрудинное пространство и вскрытые плевральные полости. Грудина зашивалась 3-мя или 4-мя отдельными z-образными проволочными швами. Использовалась стальная проволока Ethicon CPXX толщиной 5 ед. После сведения грудины у больных исследуемой группы подключение системы вакуумирования раны к дренажам задерживалось на 5-10 минут для осуществления местной экспозиции цефазолина. После обработки подкожной клетчатки хлоргексидином надгрудинные мягкие ткани ушивались послойно непрерывным швом Vicryl Plus 0/0. Кожа ушивалась непрерывным интрадермальным швом Monocryl Plus 4/0. В послеоперационном периоде при отсутствии признаков выраженной системной воспалительной реакции цефазолин вводился внутривенно в дозе 4,0 г/сутки в среднем на протяжении 3 суток в обеих группах больных. Таким образом, основное отличие исследуемой группы в плане периоперационной антибиотиокопрофилактики заключалось в дополнительном орошении загрудинного пространства стандартной дозой цефазолина перед сведением грудины. Обследование больных проводилось по стандартному протоколу, принятому в кардиохирургии с анализом данных клинических, лабораторных, инструментальных методов исследования. Статистическая обработка материала осуществлялась общепринятыми методиками с использованием пакета программ Microsoft Office Access 2003 SP3 и Excel стандартный 2010. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Данные, характеризующие течение раннего и отдаленного послеоперационного периода приведены в таблице 2. Таблица 2 Характеристика раннего послеоперационного периода и данные наблюдения в отдаленные сроки Характеристики Группа больных Уровень Р Контрольная (n=225) Исследуемая (n=204) Рестернотомии (кровотечение) 15 (6,7%) 17 (8,3%) - Частота гемотрансфузий 40 (17,8%) 65 (31,9%) <0,001 Глубокая стернальная инфекция 10 (4,4%) 0 <0,01 Санация по поводу медиастинита 4 (1,8%) 0 <0,05 Нестабильность грудины в отдаленные сроки 3 (1,3%) 0 - Реостеосинтез грудины в отдаленные сроки 1 (0,4%) 0 - Как видно из таблицы 2, в исследуемой группе частота гемотрансфузий достоверно увеличилась в полтора раза с учетом возросшего объема оперативных вмешательств, что является дополнительным фактором риска развития местной инфекции. При этом в контрольной группе глубокая стернальная инфекция после операции развилась у 10 (4,4%) пациентов, в 4 наблюдениях это потребовало санационной рестернотомии. При развитии медиастинита из раны у 6 пациентов высевался Staphilococcus spp, у 2 - Acinetobacter spp, у 2 - посевы из раны были отрицательными. Лечение медиастинита занимало в среднем 3-4 недели. Летальных исходов вследствие медиастинита и сепсиса не наблюдалось. Нестабильность грудины в сроки наблюдения до 3 лет выявлена у 3 пациентов (1,3%), что у одного из них потребовало реостеосинтеза грудины. В исследуемой группе мы не встретились с глубокой стернальной инфекцией. У одной пожилой пациентки с ожирением и инсулин-зависимым сахарным диабетом послеоперационный период осложнился инфекцией мягких тканей над грудиной, что потребовало только местного лечения. Расхождения краев грудины и её нестабильность в данном случае не отмечено. В сроки наблюдения до 2 лет нестабильность грудины у пациентов исследуемой группы не встречалась. С учетом актуальности рассматриваемой проблемы предлагались различные способы предупреждения глубокой стернальной инфекции. В частности, для этих целей применялись гентамицин-содержащие губки [5], серебросодержащие повязки [6], вентиляция раны углекислым газом [7], использование шовного материала с триклозаном [8], мазь с бацитрацином [9], тромбоцитарный гель [10]. Орошение раны антибиотиком ранее уже предлагалось исследователями из Японии [11], оно проводилось разведенным в шприце цефазолином и гентамицином. Метод показал высокую эффективность на более чем 2000 наблюдений. Многообразие предложенных способов лишний раз подчеркивает то, что проблема профилактики послеоперационной глубокой стернальной инфекции пока далека от окончательного решения. В нашей стране наиболее эффективно показал себя комплекс мер, разработанных и внедренных в практику коллективом авторов под руководством П. Р. Фогта и Г. Г. Хубулава [12, 13]. Помимо технических аспектов проведения операции, направленных на снижение травматизации тканей, в качестве протокола стандартной антибиотикопрофилактики авторы предлагали: интраназальное применение мупироцина накануне вмешательства, интраоперационное внутривенное введение стандартной дозы антибиотика (название не приводится) до разреза и каждые 6 часов открытой раны, интраоперационное применение стернальной замазки на основе воска и ванкомицина, орошение грудины и подкожной клетчатки после остеосинтеза раствором гентамицина, интраназальное назначение в течение 4 дней после операции мупироцина без системного применения других антибиотиков. Внедрение такого системного подхода позволило авторам снизить частоту послеоперационной стернальной инфекции с 5,6% до 0%, что могло бы позволить считать проблему медиастинита у кардиохирургических больных решенной. Однако при этом остается ряд вопросов. Как показывают данные литературы, широкое применение ванкомицина может приводить к появлению ванкомицин-устойчивых микроорганизмов. В частности, в США широкое применение ванкомицина привело к возникновению сначала ванкомицин-резистентных энтерококков [14], а через десять лет ванкомицин-резистентность была найдена уже у стафилококков [15]. В настоящее время очевидно, что ванкомицин теперь становится не столь эффективным против всех штаммов стафилококка, как 25 лет назад [16]. Таким образом, ванкомицин не может быть рекомендован в качестве антибиотика первой линии. Это нашло подтверждение в действующем руководстве американского Society of Thoracic Surgeons по периоперационной антибиотикопрофилактике в кардиохирургии [17]. Согласно этому руководству, β-лактамы рекомендованы как моноантибиотики выбора (класс рекомендаций I, уровень доказательности A) при кардиохирургических операциях, за исключением групп пациентов с метициллин-устойчивым Staphylococcus aureus (methicillin-resistant staphilococcus aureus - MRSA). Дополнение β-лактамного антибиотика ванкомицином может быть оправдано только в следующих ситуациях: операция в учреждениях с высокой степенью обсемененности MRSA; операция у пациентов, подверженных колонизации патогенными микроорганизмами - госпитализация больного более 3 дней, пациенты уже получающие антибиотики, переведенные с других отделений пациенты; операция у пациента с имплантированным искусственным клапаном сердца или сосудистым протезом. При этом рекомендовано ограничение введения ванкомицина одной или двумя инъекциями. Рутинное применение замазки грудины на основе ванкомицина, как предлагается в обсуждаемых рекомендациях [12, 13], может приводить к развитию госпитальных штаммов микроорганизмов: MRSA, ванкомицин-резистентных энтеро-, стафилококков, что создаст опасность в перспективе. Если же ванкомицин не применяется рутинно, то появление резистентности микроорганизмов к нему маловероятно, а возможная резистентность микрофлоры к цефазолину не приведет к значимым драматическим последствиям. Приведенные данные показывают, что устоявшихся бесспорных методов профилактики стернальной инфекции в настоящее время нет, а существующие методы не лишены ряда недостатков, поэтому мы решили выставить на обсуждение наш протокол и результаты. Выводы 1. Сочетание системной и местной антибиотикопрофилактики цефазолином является простым и эффективным методом предупреждения глубокой стернальной инфекции у кардиохирургических больных. 2. Применение предлагаемого способа профилактики глубокой стернальной инфекции достоверно (p<0.01) снижает вероятность развития переднего медиастинита и связанных с ним последствий.

A V Sotnikov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

V M Melnikov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

R V Almadi

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

G N Gorbunov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

  1. Mangram A. J. The hospital infection control practices advisory committee. Guideline for prevention of surgical site infection, 1999 / Mangram A. J. [et al] // Infect Control Hosp Epidemiol. - 1999. - Vol. 20. - P. 247-278
  2. Braxton J. H. 10-year follow-up of patients with and without mediastinitis / Braxton J. H. [et al] // Semin Thorac Cardiovasc Surg. - 2004. - Vol. 16. - P. 70-76.
  3. Ridderstolpe L. Superficial and deep sternal wound complications (incidence, risk factors, and mortality) / Ridderstolpe L. [et al] // Eur J Cardiothorac Surg. - 2001. - Vol. 20. - P. 1168-1175.
  4. Tang G.H. Prevention and management of deep sternal wound infection / Tang G.H. [et al] // Semin Thorac Cardiovasc Surg. - 2004. - Vol. 16. - P. 62-69.
  5. Godbole G. Use of gentamicin-collagen sponges in closure of sternal wounds in cardiothoracic surgery to reduce wound infections / Godbole G. [et al] // Interact Cardiovasc Thorac Surg. - 2012. - Vol. 14. - P. 390-394.
  6. Huckfeldt R. A clinical trial to investigate the effect of silver nylon dressings on mediastinitis rates in postoperative cardiac sternotomy incisions / Huckfeldt R. [et al] // Ostomy Wound Manage. - 2008. - Vol. 54. - P. 36-41.
  7. Persson M. Wound ventilation with carbon dioxide: a simple method to prevent direct airborne contamination during cardiac surgery? / Persson M. [et al] // J Hosp Infect. - 2004. - Vol. 56. - P. 131-136.
  8. Fleck T. Triclosan-coated sutures for the reduction of sternal wound infections: economic considerations / Fleck T [et al] // Ann Thorac Surg. - 2007. - Vol.84. - P. 232-236.
  9. MacIver R.H. Topical application of bacitracin ointment is associated with decreased risk of mediastinitis after median sternotomy / MacIver R.H. [et al] // Heart Surg Forum. - 2006. - Vol. 9. - P. 750-753.
  10. Trowbridge C.C. Use of platelet gel and its effects on infection in cardiac surgery / Trowbridge C.C. [et al] // J Extra Corpor Technol. - 2005. - Vol. 37. - P. 381-386.
  11. Yoshii S. Prevention of surgical site infection by antibiotic spraying in the operative field during cardiac surgery / Yoshii S. [et al] //Jpn J Thorac Cardiovasc Surg. - 2001. - Vol. 49. - P. 279-281.
  12. Фогт П. Р. Элиминация стернальной инфекции в кардиохирургии. Методические рекомендации / Фогт П. Р. [и др]. - Санкт-Петербург, 2012. - 23 с.
  13. Хубулава Г. Г. Элиминация стернальной инфекции в кардиохирургии / Хубулава Г. Г. [и др] // Тезисы. «Инновационные технологии в лечении ран и раневых инфекций». Российско-финский проект. Международная Школа для врачей-хирургов. Модуль II. - Санкт-Петербург, 13-14 ноября 2014 года. - С 83-84.
  14. Leclerq R. Plasmid-mediated resistance to vancomycin and teicoplanin in Entrococcus faecium / Leclerq R. [et al] // New England J Medicine. - 1988. - Vol. 319. - P. 157-161.
  15. Hiramatsu K. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical strain with reduced vancomycin susceptibility / Hiramatsu K. [et al] // J Antimicrob Chemother. - 1997. - Vol. 40. - P. 135-136.
  16. Sakoulas G. Relationship of minimal inhibitory conentration (MIC) and bacterial activity to efficacy of vancomycin for treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus bacteriemia / Sakoulas G. [et al] // J Clin Microbiol. - 2004. - Vol.42. - P. 2398-2402.
  17. Engelman R. The Society of Thoracic Surgeons practice guideline series: antibiotic prophylaxis in cardiac surgery, Part II: antibiotic choice / Engelman R. [et al] // Ann Thorac Surg. - 2007. - Vol. 83. - P. 1569-1576.

Views

Abstract - 121

PDF (Russian) - 103

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Sotnikov A.V., Melnikov V.M., Almadi R.V., Gorbunov G.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.