Risk Factors of Nosocomial Infections after Pediatric Cardiac Surgery. Prospective Study

Abstract
Objective: to assess de influence of risk factors on the development of nosocomial infections in patients subjected to cardiac surgery. Design: A prospective, 1 year study. Setting: A pediatric cardiac surgery service, national referral center. Subjects: All patients who underwent cardiac surgery from January 1, 2006, to December 31, 2006 were enrolled, except patients who died the first 48 hours after surgery or those with evidence of infection at o not survived. Interventions: None. Measurement and Main Results: Preoperative, intraoperative and postoperative variables were compared between patients who developed nosocomial infections and those patients who did not. Out of 228 patients, 26 (11.4%) developed at least one episodes of nosocomial infections. The main risk factors were: parenteral nutrition [RR: 27.8 (95% CI: 9.4-81.7)], category 4 of RACHS-1 score [RR: 17 (95% CI: 3.17-91.27), tracheal reintubation [RR: 10.3 (95% CI: 3.3-32.4)], preoperative antibiotic use [RR: 9.0 (95% CI: 2.1-38.5), blood products transfusion > de 50 ml/kg [RR: 7.9 (95% CI: 3.3-18.9); p = 0.000], urinary catheter = 7 days [RR: 6.7 (95% CI: 3.4-13.4); p = 0.002], central venous catheter = 7 days [RR: 5.7 (95% CI: 2.7-12.2); p = 0.004], and aortic clamp time > de 100 minutes [RR: 5.0 (95% CI: 2.2-11.5); p = 0.018]. Conclusions: Parenteral nutrition, high score of RACHS-1, tracheal reintubation, preoperative antibiotic therapy and massive transfusion were the variables associated with the higher risks of nosocomial infections.

Key words
nosocomial infections, risk factors, cardiac surgery

Artículo completo
Introducción

Las infecciones nosocomiales (IN) son un problema reconocido e importante de salud en el medio hospitalario por la elevada morbilidad y mortalidad a la que se asocian, que derivan en prolongadas hospitalizaciones y representan además una notable carga económica para el sector sanitario.

Los niños con cardiopatías, tanto congénitas como adquiridas, sometidos a cirugía cardíaca requieren atención en Unidades de Cuidados Intensivos y están en riesgo de contraer infecciones nosocomiales debido a la agresividad del bypass cardiopulmonar, realización de procederes invasivos, deterioro hemodinámico, ventilación mecánica prolongada y potencial contaminación con la flora microbiana de las Unidades de Cuidados Intensivos.¹

La elevada morbilidad y mortalidad debido a infección posoperatoria afecta los resultados de la cirugía cardíaca, retrasa la rehabilitación de los pacientes y reduce su calidad de vida.¹
Diversos estudios sobre incidencia de IN realizados en unidades de cuidados intensivos pediátricos (UCIP) señalan las tasas más elevadas entre los pacientes sometidos a cirugía cardiovascular.^1-4

Otro enfoque del estudio de las infecciones intrahospitalarias es el relacionado con sus factores de riesgo. La edad menor de 1 año, las cardiopatías cianóticas, el tiempo quirúrgico prolongado, la reintervención por sangrado, el esternón abierto, el empleo de dispositivos invasivos, la transfusión de hemoderivados, la insuficiencia multiorgánica y la estadía prolongada en UCIP han sido identificados como factores de riesgo para IN después de cirugía cardíaca.^1,5-7

En el centro se llevó a cabo en 2003 un estudio retrospectivo sobre incidencia y factores de riesgo para la aparición de infecciones nosocomiales después de cirugía cardíaca pediátrica que constató una elevada incidencia de IN (30%) y la presencia de cardiopatías cianóticas, distrés respiratorio y reintervención por sangrado fueron identificados como factores de riesgo independientes para el desarrollo de IN.⁸ Este estudio representó una evaluación preliminar de este problema en nuestra institución.

Teniendo en cuenta los argumentos anteriores realizamos esta investigación con el objetivo de evaluar la influencia de variables preoperatorias, intraoperatorias y posoperatorias en la aparición de infecciones nosocomiales en pacientes sometidos a cirugía cardíaca.


Material y método

Se realizó un estudio prospectivo, observacional, analítico que incluyó a todos los pacientes sometidos a cirugía cardíaca en el Cardiocentro Pediátrico William Soler, durante el período comprendido entre el 1 de enero de 2006 y el 31 de diciembre de 2006.

Criterios de inclusión: Pacientes sometidos a cirugía cardíaca con una supervivencia mayor de 48 horas después de operados.

Criterios de exclusión: Enfermos con evidencia de infección en el momento de la cirugía.

Del total de 238 pacientes, 228 cumplieron los criterios de inclusión, constituyendo la población objeto de estudio empleada en el trabajo.


Variables del estudio

Preoperatorias: edad (meses), sexo, peso (kilogramos), diagnóstico (cardiopatías cianóticas o no cianóticas), estado nutricional (según tablas cubanas de peso para la talla), estancia hospitalaria preoperatoria (días), ventilación mecánica preoperatoria (sí o no), antibioticoterapia preoperatoria (sío no).

Intraoperatorias: tipo de cirugía (abierta o cerrada), tiempo de circulación extracorpórea (CEC) (minutos), tiempo de pinzamiento aórtico (minutos), categorías de Risk Adjustment for Congenital Heart Surgery (RACHS1),⁹ esternón abierto (sí o no).

Posoperatorias: volumen de hemoderivados (ml/kg), sedoanalgesia (días), catéter venoso central (días), sonda vesical (días), nutrición parenteral (sí o no), reintervención (sí o no), reintubación (sí o no).

Las variables preoperatorias e intraoperatorias fueron recolectadas el día de ingreso del paciente en la UCIP procedente del salón de operaciones. El resto de las variables fueron medidas diariamente por los autores del estudio durante la estadía posoperatoria y hasta el momento del alta hospitalaria.

Al equipo médico se le informaron previamente las características del estudio, el método de seguimiento y las variables estudiadas.

Se emplearon los criterios de los Centers for Disease Control and Prevention (CDC) de Atlanta, para la definición de infección nosocomial y los sitios de localización.¹⁰
La información se transcribió a una base de datos en formato Excel. Posteriormente, los datos fueron exportados para su análisis al programa estadístico SPSS versión 12.0.


Análisis estadístico

El análisis descriptivo de todas las variables estudiadas se realizó mediante la distribución de frecuencias y medidas de tendencia central (media) y de dispersión en el caso de las variables cuantitativas.

Se realizó un análisis univariado para comparar variables en niños con infección nosocomial y sin ella. Para las variables cuantitativas se empleó la prueba de comparación de medias t de Student considerando valores probabilísticos significativos menores que 0.05. En el caso de las variables cualitativas se empleó el estadígrafo de chi cuadrado y se consideró significativo un valor de p < 0.05. En el caso de ser significativo se estimó el riesgo relativo para medir la intensidad de la asociación (RR:) y se tomó como decisión estadística el valor de 1 (RR: > 1).


Resultados

De 228 pacientes estudiados, 26 presentaron al menos un episodio de IN (tasa de pacientes con infección nosocomial = 11.4%). Se diagnosticaron 43 episodios de IN (tasa de episodios de IN=18.9 infecciones por 100 pacientes operados).

La Tabla 1 muestra los resultados del análisis univariado realizado con las variables cuantitativas estudiadas. Los pacientes con infección nosocomial tuvieron significativamente menor edad, fueron sometidos a mayores tiempos de CEC y pinzamiento aórtico, recibieron mayor volumen de hemoderivados durante su estancia en UCIQ, permanecieron mayor número de días con catéter venoso central, sonda vesical y recibieron sedación o analgesia por mayor número de días que los pacientes que no contrajeron infección nosocomial (p < 0.01). Sin embargo, es de destacar que la duración de la estadía preoperatoria fue similar en ambos grupos (p = 0.91).







Las variables que mostraron diferencias significativas fueron recodificadas para realizar la estimación de riesgos.

La edad menor de 12 meses [RR: 3.5 (IC 95% 1.7-7.2); p = 0.001], el tiempo de CEC > de 150 minutos [RR: 3.5 (IC 95% 1.6-7.5); p = 0.004], el tiempo de pinzamiento aórtico > de 100 minutos [RR: 5.0 (IC 95% 2.2-11.5); p = 0.018], volumen de hemoderivados > de 50 ml/kg [RR: 7.9 (IC 3.3-18.9); p = 0.000], catéter venoso central > 7 días [RR: 5.7 (IC 95% 2.7-12.2); p = 0.004] y sonda vesical > 7 días [RR: 6.7 (IC 95% 3.4-13.4); p = 0.002] mostraron una importante asociación con la presencia de infección nosocomial, como se expone en la Tabla 2.







La sedoanalgesia > 5 días, presentó un riesgo de IN de 4.7 (IC 95% 1.6-13.3) en comparación con los no expuestos, aunque esta diferencia no resultó significativa, p = 0.065.

En cuanto al volumen de hemoderivados, entre los pacientes que no lo recibieron sólo el 3.4% presentó IN, los que recibieron hemoderivados a razón de 1 a 50 ml/kg, el 6.7% contrajo IN [RR: 1.98 (IC 95%: 0.4-9)] y los que recibieron más de 50 ml/kg, el 32% presentó IN [RR: 9.4 (IC 95%: 2.3-39.1)].

La Tabla 3 muestra la asociación de las variables cualitativas con la frecuencia de la infección nosocomial: el uso de antibióticos preoperatorio, el cierre esternal diferido, el uso de nutrición parenteral, la reintervención quirúrgica y la reintubación traqueal, presentaron diferencias significativas entre los pacientes infectados y los no infectados (p < 0.05).







Llama la atención que el estado nutricional desfavorable (desnutrición proteico-calórica) del paciente no tuvo una relación significativa con la presencia de IN.

El estimado de riesgos de variables cualitativas en relación con la IN se presenta en la Tabla 4. El empleo de nutrición parenteral, [OR: 27.8 (IC 95%: 9.4-81.7)], la reintubación traqueal [OR: 10.3 (IC 95%: 3.3-32.4)] y el empleo de antibioticoterapia preoperatoria [OR: 9.0 (IC 95%: 2.1-38.5)] mostraron la más significativa asociación con la existencia de IN.







La Tabla 5 presenta las categorías de riesgo de mortalidad quirúrgica (RACHS-1) en relación con la infección nosocomial. Cuatro pacientes fueron excluidos de la muestra porque los procedimientos quirúrgicos realizados no estaban incluidos en la clasificación de categorías de riesgo. En el período estudiado los pacientes en categorías de riesgo de mortalidad 5 y 6 no cumplieron los criterios de inclusión.







El porcentaje de los pacientes infectados se incrementó a medida que aumentó la complejidad de los procedimientos quirúrgicos. El 50% de los pacientes en la categoría 4 presentaron IN, a diferencia de los niños en la categoría 1, donde sólo el 2.9% contrajo IN. Asimismo, el riesgo relativo de IN se incrementó a medida que aumentó la complejidad de los procedimientos quirúrgicos [para la categoría 2 fue de 3.96 (IC 95%: 0.91-17.15), para la categoría 3 fue de 6.94 (IC 95% 1.59-30.27) y para la categoría 4 fue de 17 (IC 95% 3.17-91.27). La prueba de chi cuadrado mostró diferencias altamente significativas entre las distintas categorías (p < 0.01).


Discusión

El riesgo de IN está inversamente relacionado con la edad del paciente, como lo demuestran algunos estudios.^4,10-14 En nuestra investigación, la mayor proporción de pacientes infectados correspondió al grupo menor de 12 meses (27.3%), con un riesgo de IN 3.5 veces superior en comparación con el resto de los grupos [RR: 3.5 (IC 95% 1.7-7.2); p = 0.001]. En un estudio realizado por Levy y col.⁵ en una UCIP cardiotorácica de Israel, encontraron que la edad neonatal constituyó un factor de riesgo de IN [OR: 5.89 (IC 95%: 2.96-11.58); p < 0.05].

Observamos, sin embargo, un ligero incremento de la incidencia de IN en el grupo mayor de 120 meses lo que puede ser explicado porque los pacientes operados con mayor edad suelen tener más deterioro clínico dado por el tiempo de evolución de su cardiopatía, y en ocasiones han sido sometidos a varias intervenciones quirúrgicas. No obstante, esta tendencia ha sido informada también en un estudio realizado por Urrea y col.² en una UCIP de Barcelona, quienes encontraron la mayor frecuencia de IN entre niños menores de 1 año (22%), seguida de los niños mayores de 15 años (19.4%).

En cuanto a la duración de la estadía hospitalaria preoperatoria no observamos diferencia significativa del grupo de pacientes infectados con relación a los no infectados. Por el contrario, Valera y col.,⁶ en un estudio sobre IN después de cirugía cardíaca pediátrica realizado en Italia, identificaron la estadía preoperatoria mayor de 5 días como factor de riesgo de IN.

Consideramos que la estadía hospitalaria preoperatoria no tiene la misma influencia sobre el paciente como factor de riesgo de IN cuando éste se encuentra hospitalizado en un área de menor riesgo en comparación con las unidades de cuidados críticos, donde predominan los pacientes de menor edad y la flora microbiana se hace más agresiva. Es de señalar que el análisis de la estadía hospitalaria preoperatoria en nuestro estudio no se realizó por grupos de edades o por salas de hospitalización.

El análisis univariado identificó diferencias altamente significativas entre los pacientes infectados con relación a los no infectados en cuanto a los tiempos de CEC y pinzamiento aórtico, hallazgo similar a lo observado por Mrowczynski y col.¹

Además, el tiempo de CEC > de 150 minutos y el tiempo de pinzamiento aórtico > de 100 minutos se acompañaron de un riesgo elevado de IN (RR: 3.5 y 5.0, respectivamente).

Un estudio realizado por Bakshi y col.¹⁵ en la India demostró como factor de riesgo de bacteriemia después de cirugía cardíaca el uso de circulación extracorpórea (OR: 2.0).

El tiempo prolongado de CEC causa síndrome de respuesta inflamatoria sistémica con alteración del endotelio vascular y fuga de líquido y mediadores proinflamatorios al intersticio celular, con depleción del complemento e inmunoparálisis debida, en parte, a altos niveles circulantes de interleuquina-10, que desempeñan un papel en la respuesta antiinfecciosa, especialmente frente a bacterias gramnegativas.^16,17
Las transfusiones de sangre han sido reconocidas como un factor de riesgo independiente de eventos adversos que incluyen: infección, complicaciones inmunológicas, insuficiencia múltiple de órganos, y mayor tasa de mortalidad.^18-20 Elward y col.,²¹ en un estudio sobre factores de riesgo de neumonía asociada al ventilador, señalaron como predictor independiente de bacteriemia nosocomial el mayor número de transfusiones de glóbulos rojos [OR: 1.2; (IC 95%: 1.1-1.4)].

En la presente investigación, la administración de mayores volúmenes de hemoderivados (50 ml/kg) se asoció a un riesgo de IN de 6.5 [(IC 95% 3.4-12.4); p = 0.000]. En los pacientes infectados el volumen promedio de hemoderivados fue de 87.6 ml/kg contra 29.7 ml/kg en los no infectados. Es de destacar que el riesgo de IN se incrementó a medida que aumentó el volumen de hemoderivados administrados, siendo la incidencia de IN sólo de 3.4% entre los pacientes no transfundidos.

La administración de hemoderivados es una práctica frecuente en nuestro servicio que no sólo está dirigida a la corrección de trastornos hematológicos específicos sino también como parte del tratamiento de alteraciones hemodinámicas, por lo que su impacto en la incidencia de IN está asociado a la gravedad clínica del paciente.

El uso catéteres venosos centrales es un factor extrínseco asociado significativamente con la tasa de IN.^4,13,22-28 Yogaraj y col.,²⁹ en un estudio sobre bacteriemias nosocomiales en UCIP, determinaron mediante análisis de regresión logística múltiple que los pacientes con bacteriemias primarias fueron más propensos a tener múltiples catéteres venosos centrales [OR: 5.7; (IC 95%: 2.9-10.9)], Asimismo, un estudio de prevalencia de IN en EE.UU., realizado por Grohskopf y col.³⁰ en 2002, identificó como factor de riesgo de IN los catéteres venosos centrales (riesgo relativo [RR]: 4.1; intervalo de confianza [IC 95%] 2.4-7.1).

Almuneef y col.,³¹ de Arabia Saudita, determinaron que los pacientes con bacteriemia relacionada con catéteres tuvieron mayor probabilidad de estar sometidos a múltiples líneas venosas centrales [odds ratio (OR) 9.19; intervalo de confianza (IC 95%): 3.76-22.43)].

En nuestro estudio, el empleo de catéter venoso central por un tiempo mayor o igual a 7 días se asoció a un riesgo de IN de 5.7 veces en relación con los no expuestos. Aunque no estudiamos la relación entre el tipo de catéter y la IN, es de destacar que en nuestra institución se utilizan en la mayoría de los pacientes catéteres multilumen (Vygon, Centrocath). Ninguno de nuestros catéteres es del tipo de los impregnados de antibióticos.

El uso de catéter urinario es común en los pacientes ingresados en UCIP, especialmente aquellos sometidos a cirugía cardíaca. Matlow y col.,³² en un estudio retrospectivo sobre incidencia de infección nosocomial del tracto urinario (ITU) en UCIP, realizado en el Hospital for Sick Children de Toronto, señalan la cirugía previa por cardiopatías congénitas y el sondaje urinario por al menos 3 días como factores de riesgo primario para ITU.

En nuestro centro a los pacientes operados se les coloca una sonda de Foley en el salón de operaciones. En la presente investigación el empleo de sonda vesical > 7 días se asoció significativamente con la presencia de IN en general [RR: 6.7 (IC 95% 3.4-13.4); p = 0.002], aunque no directamente relacionada con la infección del tracto urinario. Dada la baja incidencia de esta última no estudiamos su relación con el empleo del catéter urinario. Es importante mencionar que la IN urinaria es más frecuente en el paciente adulto. En niños es la tercera causa de IN, en UCIP.⁴

La sedación en pacientes críticos está asociada a ventilación mecánica prolongada, retraso en el retiro del respirador y a neumonía asociada al ventilador.^13,22,33

En cuanto a la duración de la sedoanalgesia en el presente estudio, ésta fue significativamente mayor entre los pacientes con IN. El riesgo de IN para la sedoanalgesia mayor o igual a 5 días se incrementó en 5 veces con relación a los pacientes no expuestos a dicho límite de tiempo. Es de señalar que esta variable se estudió relacionada con las IN en general y no con las infecciones respiratorias específicamente.

Con relación al tipo de cardiopatía (cianótica o no cianótica) no se observó diferencia significativa entre pacientes infectados y no infectados, a diferencia de lo planteado por Valera y col.,⁶ quienes señalaron como factor de riesgo las cardiopatías cianóticas. Igualmente, un estudio retrospectivo realizado por Bravo y col.⁸ identificó la presencia de cardiopatía cianótica como factor de riesgo independiente de IN (p = 0.00. B: 1.30. Exp (B): 3.67).

Las interacciones entre nutrición e infección han sido reconocidas durante muchos años. Es ampliamente aceptado que los individuos se debilitan como resultado de la desnutrición y son especialmente susceptibles a contraer infecciones graves debido a deterioro de la función inmune, particularmente de la inmunidad celular. Diversos estudios comuicaron infecciones como complicación de la desnutrición en diferentes poblaciones de pacientes, principalmente en unidades quirúrgicas.^34-38
En el presente estudio la presencia de desnutrición no se asoció a la aparición de IN (18.4% entre los pacientes desnutridos contra 9.5% entre los pacientes no desnutridos, p = 0.140). Este resultado puede estar influido por el criterio de definición de desnutrición empleado en esta investigación (valoración nutricional por debajo del tercer percentilo en base a las curvas cubanas de peso para la talla),³⁹ la cual es expresión de desnutrición aguda; sin embargo, no se emplearon otros criterios antropométricos, inmunológicos o bioquímicos.

El tipo de cirugía (abierta o cerrada) no influyó en la aparición de IN, lo cual coincide con lo reportado por Mrowczynski y col.¹
Entre los pacientes con antibioticoterapia preoperatoria, el 50% presentó IN y su empleo incrementó el riesgo de infección en 9 veces con relación a los no expuestos. Sing Naz ycol.¹² identificaron la terapia antimicrobiana como factor de riesgo de IN en pacientes pediátricos críticos (OR: 5.2; IC 95% 2.0-13.6). Bakshi y col.,¹⁵ en un estudio sobre determinantes de resultado final después de cirugía cardíaca neonatal, observaron que el uso de antibióticos preoperatorios fue un predictor de mortalidad (OR 5.6). El empleo de antimicrobianos está asociado a la colonización bacteriana y al desarrollo de mecanismos de resistencia por los microorganismos. Consideramos que este resultado estuvo determinado porque estos pacientes tuvieron infecciones nosocomiales previas a la cirugía, ya fuesen adquiridas en el hospital de procedencia o durante su estadía en el propio hospital en donde fueron sometidos a procedimientos de cateterismos diagnósticos o terapéuticos y otros procedimientos invasivos. Diversos estudios como los realizados por Valera y col.⁶ y Pollock y col.⁴⁰ citaron el cierre esternal diferido como factor de riesgo de IN, lo cual se pone de manifiesto también en nuestros resultados (OR: 6.4). Levy y col.⁵ observaron un riesgo de infección en pacientes con cierre esternal diferido hasta 3 veces superior a los no expuestos.

El uso de nutrición parenteral refleja la gravedad del estado clínico del paciente y se asocia al incremento del riesgo de infección, como se observa en los trabajos de Singh-Naz y col.¹³ [OR: 22.1 (IC 95% 7.1-68.8)], Gilio y col.²⁷ [OR: 2.5 (IC 95% 1.05-5.81)] y Almuneef y col.³¹ [OR: 8.69 (IC 95% 3.5-21.4)]. Estos hallazgos coinciden con lo observado en nuestra investigación [OR: 27.8 (IC 95% 9.4-81.7)].

La reintervención quirúrgica después de cirugía cardíaca ha sido asociada a IN, especialmente a mediastinits.⁴¹ En un estudio retrospectivo realizado por Bravo y col.⁸ fue identificada la reintervención quirúrgica como factor de riesgo independiente de IN después de cirugía cardíaca en niños (p = 0.02, B: 1.45, Exp (B): 4.29). En el presente estudio prospectivo, la reintervención quirúrgica se asoció a un riesgo de IN 4 veces superior a los no expuestos.

La tasa de IN se incrementa con la necesidad de intubación y la mayor duración de la ventilación mecánica.

En nuestros resultados hubo asociación entre la reintubación traqueal y la aparición de IN [OR: 10.3 (IC 95%: 3.3-32.4)], al igual que lo informado por Bakshi y col.,¹⁵ quienes observaron que la reintubación se asoció a bacteriemia posoperatoria (OR: 7.7).

La puntuación (RACHS-1) está basada en la complejidad de los procedimientos quirúrgicos. Nuestro estudio demostró un incremento en el riesgo de IN a medida que aumentó la complejidad de los procedimientos quirúrgicos (desde un riesgo de IN 4 veces superior para la categoría 2 con relación a la 1, hasta un riesgo 17 veces superior de IN para la categoría 4). Hasta donde conocemos, éste es el primer estudio que relaciona la puntuación RACHS-1 con la aparición de IN. Un estudio previo realizado por Levy y col.⁵ observó que un elevado puntaje de complejidad quirúrgica (empleando otro método) se asoció a IN (p < 0.05, OR: 4.03, IC 95%: 1.87-8.43).

Como conclusión podemos afirmar que el empleo de nutrición parenteral, un elevado puntaje de complejidad quirúrgica (RACHS-1), la reintubación traqueal, el uso de antibioticoterapia preoperatoria y la transfusión masiva de hemoderivados fueron los factores asociados a los más elevados riesgos de infección nosocomial.

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