Overview Surgical Site Infections (SSIs)

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1 Prävention postoperativer Wundinfektionen [Surgical Site Infections, SSIs] Symposium St.Moritz Andreas F. Widmer, MD, MS Klinik für Infektiologie & Spitalhygiene Overview Surgical Site Infections (SSIs) FORTSCHRITTE DER CHIRURGIE IN DEN LETZTEN 100 JAHREN Lister (1867): Letälität nach Amputation 60% Einführung der Antisepsis Desinfektion Ende des 19. Jahrhunderts: Einführung der Asepsis Sterilisation Einführung der Chemoprophylaxe vor Schnitt Antibiotikaprophylaxe 1980 Minimal invasive Chirurgie, Laparoskopische Chirurgie, CT-MRI guided Chirurgie surgery Endoskop. Chirurgie SSIs are the second most common cause of nosocomial infections, the most common in surgical departments 2% 5% SSIs : clean extraabdominal operations and up to 20% SSIs: intraabdominal operations will develop an SSI The CDC estimates that 500,000 SSIs occur annually in the US In the US, additional cost of SSI are US $ 5,000, In Switzerland, additional cost of SSIs are US $ 10,000 Wenzel RP. J Hosp Infect 1995 / Weber W, Widmer AF, Marti W. Arch Surgery 2008 Patients who develop SSIs are up to 60% more likely to spend time in an ICU 5 times more likely to be readmitted to the hospital Doubles hospital stay 2 times more likely to die than are patients without an SSI Bratzler DW. Antimicrobial Prophylaxis for Surgery: Clinical Infectious Diseases 2004; 38: Cost of Surgical Site Infections: University of Basel Hospitals general surgery, trauma surgery, vascular surgery Mean difference Mean value Median value Interquartile between cases Outcome variables for cases 95% CI for cases range and controls 95% CI Hospital costs, CHF 52'027 42'370 61'684 34'930 21'960 53'450 19'638 8'492 30'784 Endogene/ exogene Exposition des Patienten mit Mikroorganismen Reduktion Anzahl Bakterien Exposition Antibiotika prophylaxe Patient charges, CHF 29'816 24'855 34'776 19'870 10'205 37'111 10'607 5'055 16'159 Total length of hospitalisation, d Postoperative length of hospital stay, d Duration of postoperative intensive care, h Duration of overall in-hospital antibiotic therapy, d Infektions- Risiko = Anzahl Bakterien Expositions zeit Virulenz Duration of intravenous antibiotic therapy, d Immunabwehr des Patienten CHF Swiss francs Weber WP, Widmer AF, Marti W. et al. Infect. Control Hosp.Epidemiol. 2008; 29 (7): , SSI.ppt ich_97

2 Wirtsfaktoren Risikofaktoren chir.wundinfektionen Alter Grundkrankheit Uebergewicht Gewichtsabnahme Diabetes mellitus Immunsuppression Andere akute Infektionen Hautinfektionen Chirurgische Faktoren Ungenügende Hautdesinfektion Notfalleingriff Eingriff mit Implantat Langer Eingriff (T-Zeit) Drainagen >3-5 Tage ungenügende chir.technik Kontamination intraoperativ Preoperative Factors Umgebungsfaktoren Prä-OP Hospitalisationzeit S.aureus Träger Haarentfernung >12h vor OP Bereichskleidung Ungenügende Antibiotikaprophyalxe Anzahl Personen im OP Ungenügende Klimatechnik (Orthopädie) Ungenügende Sterilisation der chir.instrumente (Prionen) Abhängigkeit von Typ Chirurgie: Implant vs Nicht Implant OP Minimale Infektionsdosis zum Auslösen eines Infektes WHO Second Initiative Patient Safety Dr. Atul Gawande: Initiative Safe Surgery Leader Atul Gawande Task Force CH: Widmer AF Haynes AB et al. N Engl J Med 2009;360: WHO Elements of the Surgical Safety Checklist Timing of Routine Antimicrobial Prophylaxis before and after Checklist Implementation, According to Site Haynes AB et al. N Engl J Med 2009;360: Haynes AB et al. N Engl J Med 2009;360: Haynes AB et al. N Engl J Med 2009;360:

3 Einfluss der Luftkeimkonzentration auf die Infektionsrate Luftqualität und Klimaanlage im OP Laminar Air Flow vs Standard Air conditioning Lidwell OM. J Hosp Infect 1983;4: op_luft Keimdichte in der OP Luft (KBE/m 3 ) Anzahl Personen im OP Luftumwälzungen pro Stunde Widmer AF. Swiss-Noso 1996;3:1 Infection Rate Incidence of Surgical Site Infections by Type of Air quality in the OR: Standard vs Laminar Air Flow N=28, Turbulent Air Flow Hip Analysis from surveillance data Adjusted OR Laminar Air Flow N=10, Turbulent Air Flow Knee C. Brandt. & P.Gastmeier Ann.Surg. 2008;248: Laminar Air Flow Schweiz.Normenverein Vertreter SGSH: Ch.Ruef & A. Widmer Laminar air flow im ganhzen OP vs Büroluft???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? Präoperative Rasur

4 Präoperative Rasur und Chir. Wundinfektionen Präoperative Rasur am Spitalvortrag oder früher erhöhtshaving increases the risk of infection 2.4 fold 3 SSI rate 1 SSI rate 2 SSI risk 4 Rasierapparat 5.6% 2.3% 5.7% Rasiercreme 0.6% Clipper % 2.9% Keine Rasur 0.6% 0.9% Doppelte Handschuhe und chirurgische Hand Antisepsis 1 Seropian et al Am J Surg 1971:121;251-4, 2 Cruse & Foord Arch Surg 1973:107;206-10, 10, 3 Kalmeijer et al. ICHE 2000;21:319,Alexander et al Arch Surg 1983; Crude and adjusted odds ratios Association of SSIs with Asepsis failure (glove perforation) stratified by adequate antibiotic prophylaxis Doppelte Handschuhe reduzierten die Häufigkeit von postoperativen Wundinfektionen um 50% bei neurochirurgischen Shuntinfektioinen odds ratio univariate Analysis multivariate univariate Analysis multivariate The strategy of wearing two pairs of gloves while performing surgery appears to reduce the incidence of postoperative shunt infection by 50%. interventions without antimicrobial prophylaxis interventions with adequate antimicrobial prophylaxis Footnote: Variables included in the adjusted models were wound class, surpassed T- Time, duration of surgery, ASA score, age and sex. Tulipan N, Cleves MA: J Neurosurg 2006; 104(Suppl): 5-8 SSI_Misteli_Weber.ppt Misteli H., Widmer AF, Marti W. Arch Surg 2009 EN Surgical Hand Antisepsis Klinische Studie n=32 Chirurgen Application of 60% n-propanol During minimal 3 minutes Weber W. & Widmer AF Infect Control Hosp Epidemiol 2009 Widmer AF. WHO Guideline on Surgical Hand Antisepsis 2009 Widmer AF. Surgical Hand Antisepsis: State-of-the-art J Hosp Infect 2009 Washing hands with soap Alcoholic Hand Rub Glove juice test method 1 min 3 min 3 h Sample 1 (baseline) Sample 2 Immediate effect Sample 3 Residual Effect Courtesy: G. Kampf

5 Präoperative Hautdesinfektion Präoperative_Hautdesinfektion_02 Präoperative Hautdesinfektion Qualität der Desinfektion nach Operationsart 7/08-4/09 TABLE: REDUCTION OF BACTERIAL DENSITY AFTER 2 AND 3 APPLICATIONS OF THE TESTED PRODUCTS log 10 killing (±SD) Betaseptic (N= 96) Treatment group Braunoderm (N = 61) Braunol (N = 76) P-value After 2 nd application < After 3 rd application < Widmer AF. Abstract in Society for Healthcare Epidemiology Sand Diego, CA, 2009 Art Anzahl Prozent % Herz Thorax Ortho Neuro Gefäss Viszeral Gyn Anderes Total % Resultate Eine postoperative Infektion war bei keinem Patienten mit positiven Kulturen vor Schnitt nachweisbar. Fazit: 3x PVP Iod ist absolut genügend bei der Mehrheit der Patienten n (%) Keim kein Wachstum 767 (75.6) signifikante Keimzahl (10 KBE/0.2ml) intakte Haut 3 (0.3) 28 (2.8) 1 (0.1) S. aureus KNS Corynebacterium spp. signifikante Keimzahl (10 KBE/0.2ml) offene Wunde 1 (0.1) 1 (0.1) 1 (0.1) Corynebacterium spp. Pseudomonas aeruginosa KNS & S. aureus Ausbildung chir. Assistent/Innen nicht signifikante Keimzahl 121 (11.9) Varia interne Kontaminationskontrolle 91 (9.0) Bacillus spp. Total

6 Impact of surgical training on incidence of SSIs Tutorial assistance vs autonomous surgery (control group) P=0.006 P=0.163 R. Rosenthal, W. P. Weber, M. Zwahlen, H. Misteli, S. Reck, D. Oertli, A. F. Widmer, and W. R. Marti. World J.Surg. 33 (6): , Dekolonisation von S.aureus Trägern vor elektiven Eingriffen Impact of Prophylactic Mupirocin to prevent S.aureus Surgical Site Infections: A RCT Mars Study # of # of infections Infections % % D.Mertz & Widmer AF. Clin Infect Dis 2007 D.Mertz & Widmer AF. Arch.Intern.Med. 169 (2): , % 17 Overall S. aureus p = ns p = 0.03 Placebo: n=444 Mupirocin: n= % Jan Dick Trish Perl T. N Engl J Med:2002;346: randomized though PCR S. aureus negative Results 6771 patients: screened for nasal S. aureus by PCR 1270 patients: S. aureus positive 918 underwent randomization 505 allocated mupirocin and chlorhexidine 1 withdrew consent 504 analyzed Bode L.G.M. New Engl J Med 2009 (?) 353 patients excluded 140 did not meet inclusion criteria 20 met exclusion citeria 146 refused to participate 47 excluded for other reasons 413 allocated to placebo treatment 413 analyzed Results ICAAC_IDSA_08 mupirocin and chlorhexidine (n=504) Placebo (n=413) RR (95% CI) Primary outcome Nosocomial S. aureus infections-no (%) 17 (3.4) 32 (7.7) 0.42 ( ) Source of S. aureus infection no (%) Endogenous 12 (2.4) 25 (6.1) 0.39 ( ) Exogenous 4 (0.8) 6 (1.5) 0.55 ( ) Unknown 1 (0.2) 1 (0.2) Localization of S. aureus infection-no (%) Surgical site* 11 (2.5) 29 (7.9) 0.30 ( ) Lower respiratory tract 2 (0.4) 2 (0.5) 0.82 ( ) Urinary tract 1 (0.2) 0 (0) Bacteremia 1 (0.2) 1 (0.3) Soft tissue 2 (0.4) Bode 0 (0) L.G.M. New Engl J Med 2009 *calculated for surgical patients only. Number of surgical patients. n=441 in mupirocin/chlorhexidine group, n=376 in placebo group. Bode L.G.M. Routinemässige Antibiotikaprophylaxe

7 Perioperative Antimicrobial Prophylaxis Infections (%) /369 Timing of Administration Antibiotic Timing SSI Incidence 2/180 5/699 5/1009 1/ Hours From Incision Relative Risk 1/41 P value 2-24 hours preop 3.8% < 2 hours preop 0.6% 0.15 < hours postop 1.4% hours postop 3.3% to -2 hrs 1/47 15/441 Classen, et al. N Engl J Med. 1992;328:281. # Interventions Incidence of SSIs and Time of Antimicrobial Prophylaxis prior to Incision with Cefuroxime 1.5g iv <= -80 # Interventions SSI (%) -79 to to -60 p< to to -60 min -49 to to to to -10 Time of Prophylaxis (minutes) Incision -9 to 0 1 to 10 >10 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Weber WP, Marti W. & Widmer AF. Ann.Surg. 247 (6): , 926, % SSIs St. Francis Designated District Hospital Ifakara, Tanzania, East Africa St. Francis Designated District Hospital Population beds 155 surgical interventions/month 4 Surgeons Frequent ORs: Ceaseran section Hernia /hydrocele Fehr J & Widmer AF. Infect Control Hosp Epidemiol 2006 Failure of Antimicrobial Prophylaxis to Prevent SSIs Intervention: Optimized Antimicrobial Prophylaxis Number of surgical procedures % received antimicrobial prophylaxis > 95% strains not susceptible and / or given AFTER incision. > >240 Time (minutes) N=cases SSI-rate (%) 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% % Surgical site Infections Incidence of SSIs N= % given before incision Active against 98% of isolated pathgens p<0,001 N=280 Fehr, Hatz, Soka, Kibatala, Urassa, Battegay, Jeffrey, Smith, Mshinda, Frei, Widmer. Clin Microbiol Infect Dis 2006 F. Saxer, A. Widmer, J. Fehr, I. Soka, P. Kibatala, H. Urassa, R. Frei, T. Smith, and C. Hatz. Ann.Surg. 249 (2): , 2009

8 Draft Guideline WHO Jan 2009 E. P. Dellinger. Ann.Surg. 247 (6): , Effect of Surveillance and Reporting System on SSI Rates Surveillance: Feedback an Chirurgie # SSI per 100 procedures Annual Surgical Site Infection Rate in Clean Wounds in a Large Canadian Hospital R. W. Haley, D. H. Culver, J. W. White, W. M. Morgan, T. G. Emori, V. P. Munn, and T. M. Hooton. The efficacy of infection surveillance and control programs in preventing nosocomial infections in US hospitals. Am.J.Epidemiol. 121 (2): , Cruse & Foord. The epidemiology of wound infection. A 10-year prospective study of 62,939 wounds. Surg Clin North Am 1980;60:27. Pooled SSI rates according to the year of participation PREZIES (NL): Relative risk for SSI in comparison to the 1st year of participation RR = 0.75 (CI 95 : ) 1. Year 1. Year 2. Year 2. Year 3. Year 3. Year 4. Year 4. Year 5. Year Slide: courtesy by P. Gastmeier Slide: courtesy by P. Gastmeier operations from 37 participants)

9 SSI Surveillance Networks in Europe Country Name Since Hospitals* Austria ANISS Belgium NSIH Finland SIRO France RAISIN Germany KISS Hungary Lithuania Netherlands PREZIES Poland Spain PREVINE UK- England NINSS UK-Northern Ireland HISC 1997 n.a. UK- Scotland SSIS UK- Wales WHAIP 1997 n.a. Basler Zeitung Mittwoch, 4. Februar 2009 Positive Blutkulturen Eingeschlossene chirurgische Eingriffe am USB ab n=269 (Stand: ) Cholezystektomie Kolonchirurgie Herzchirurgie Erste Implantation einer Knie- oder Hüftprothese

10 Standardisiertes Case Report Form Vergleich der Massnahmen von National Insitute for Clinical Excellence UK* und USB Präoperatives Duschen NICE Am gleichen Tag oder Vortag mit Seife USB Am gleichen Tag oder Vortag mit Chlorhexidine Haarentfernung Am OP Tag mit Clipper Am OP Tag mit Clipper Bereichsbekleidung Antibiotika-Prophylaxe Handschuhe Keine künstlichen Fingernägel, kein Handschmuck Mit Implantationen, Tourniquet, sauberkontaminierten und kontaminierten Wunden doppelte Handschuhe (Allgemein) Keine künstlichen Fingernägel, kein unbeckter Schmuck Mit Implantationen, Tourniquet, sauber-kontaminierten und kontaminierten Wunden Doppelte Handschuhe (Orthopädie, Traumatologie und Herzchirurgie) Hautdesinfektion Mit einer alkoholischbasierten Lösung Mit einer alkoholisch-basierten Lösung *Leaper D, et al. BMJ 2008;337: Zusammenfassung Die Prävention postoperativer Wundinfektionen ist komplex, und ist nur mit einem bundle an Massnahmen optimal umsetzbar Der Stellenwert individueller Massnahmen ist schwierig quantifizierbar zz wird weltweit die Mehrheit wissenschaftlich erwiesener Massnahme nicht umgesetzt. Die rechtzeitige Antibiotikaprophylaxe ist whs. die wichtigste Hygienemassnahme im OP Bereichskleidung Individualismus am USB Individualismus ist nur tolerierbar, solange er dem Ablauf des GesamtOPs nicht zuwiderläuft.