Sepsis requiring Intensive Care Unit admission

Abstract

Sepsis is a leading cause of admission to intensive care units (ICU) worldwide and mortality rates remain high despite advances in organ support. Awareness of the syndrome has increased substantially in the past 20 years, after the publication of several studies that showed improved outcome with relatively simple measures, such as early administration of fluid and antibiotics. These studies were the impetus for an educational treatment campaign with the goal of reducing mortality from sepsis. Several studies in recent years have shown an increasing incidence of sepsis, and declining mortality rates. Many of those are based on diagnosis codes with risk of bias due to increased use of sepsis codes as a result of this heightened awareness of sepsis. Medical care may contribute to the development of sepsis, not only by weakening host defences with immunosuppressive therapy and surgical procedures, but also on rarer occasions by contamination, highlighting the importance of scrutinous observation of hospital-acquired infections. The overall aim of this thesis was to create a broad overview of sepsis requiring admission to intensive care units in a nationwide cohort in Iceland, with a special focus on several patient groups. Trends in incidence, treatment and outcome were assessed, with special consideration given to cancer patients with sepsis, patients developing sepsis after surgery and the detection of nosocomial infection clusters and their impact. The four studies (I-IV) were retrospective cohort studies using two cohorts of patients. For the first cohort, all ICU admissions in Iceland were screened for the presence of severe sepsis or septic shock on admission during calendar years 2006, 2008, 2010, 2012, 2014 and 2016 using clinical criteria and chart review. This database of sepsis patients (971 patients) was used in studies I,II and III. Additionally, for study III, the number and type of all surgical procedures performed at the largest hospital in Iceland, Landspitali, during the same study years were collected. For study IV, a second database was constructed for all patients who underwent open-heart surgery in Iceland from 2013-2017 (973 patients). In study I the population incidence of sepsis requiring intensive care did not change over the 11-year study period and mortality rates remained stable as well. Changes in treatment observed over the study period included earlier measurements of serum lactate and a reduction in the use of colloids and blood products, but no change was seen in the timing of antibiotic administration. In study II it was observed that 24% of all sepsis patients admitted to the ICU had an underlying malignancy and the prevalence of such admissions was higher in the latter half of the study period. Patient characteristics and outcome varied between cancer types. Patients with metastatic disease were less likely to receive invasive mechanical ventilation, had a short duration of stay in the ICU and high mortality. In study III, the overall incidence of sepsis requiring intensive care after elective surgery was low (0.19%) at Landspitali, but varied considerably between surgical procedures. The highest incidence was observed after pancreaticoduodenectomy and oesophageal resections, but the largest number of patients had undergone colorectal surgery. ICU length of stay was long, with similar mortality rates as in other sepsis patients. The rates of insufficient initial empirical antimicrobial therapy were high. In study IV, two nosocomial clusters of infections are described that were related to the use of surface-damaged TEE (transoesophageal echocardiography) probes used during cardiac surgery. Clinical presentation was most often postoperative pneumonia but fulminant septic shock and cases of endocarditis were seen as well. The overall incidence of postoperative infections after cardiac surgery in Iceland was 20%, most frequently pneumonia and superficial wound infections. From these studies it is concluded that by using clinical criteria in a nationwide cohort, the incidence and outcome of sepsis requiring admission to intensive care units did not change over an 11-year period. Recent treatment campaigns had limited effect on sepsis management. Cancer is a frequent comorbidity in sepsis patients but the extent of intensive care was limited in patients with advanced disease. Major oncological procedures are the most common cause of postoperative sepsis following elective surgery, and the choice of empirical antimicrobial therapy needs careful consideration in this setting. Examples of nosocomial outbreaks of infections are described which emphasize the importance of continuous infection surveillance systems.

Sýklasótt (sepsis) er ein algengasta ástæða innlagna á gjörgæsludeildir í heiminum og er dánartíðnin há þrátt fyrir framfarir í stuðningsmeðferð. Mikil vitundarvakning hefur verið um heilkennið á síðastliðnum 20 árum í kjölfar birtinga fjölda rannsókna sem sýndu fram á betri lifun með tiltölulega einfaldri meðferð, til dæmis skjótri gjöf vökva og sýklalyfja. Þessi vitneskja varð hvatinn að alþjóðlegu átaki í meðferð sýklasóttar sem hafði það að markmiði að draga úr dánartíðni vegna sjúkdómsins. Nokkur fjöldi rannsókna á síðastliðnum árum hefur sýnt vaxandi nýgengi sýklasóttar, ásamt lækkandi dánarhlutfalli. Þessar rannsóknir hafa margar verið byggðar á greiningarkóðum í sjúkraskrám, en talið er að hin nýlega vitundarvakning um sýklasótt geti skekkt niðurstöður slíkra rannsókna vegna bættrar skráningar. Sýklasótt er þekktur fylgikvilli ýmissa læknismeðferða sem hafa áhrif á varnir líkamans, til dæmis krabbameinslyfjameðferða og skurðaðgerða. Sjaldgæft er að sjúklingar veikist af völdum mengaðra áhalda, íhluta eða lyfja en stöðug árvekni gagnvart sýkingum er nauðsynleg til að uppgötva slík tilfelli fljótt. Heildarmarkmið þessa verkefnis var að lýsa faraldsfræði sýklasóttar sem leiðir til innlagna á gjörgæsludeildir hjá heilli þjóð hér á Íslandi og skoða sérstaklega nokkra undirhópa. Metið var hvort breytingar hefðu orðið á nýgengi, meðferð og afdrifum sjúklinga yfir tíma, auk þess að lýsa nánar krabbameinssjúklingum með sýklasótt, sjúklingum sem fengu sýklasótt í kjölfar valskurðaðgerða og áhrifum hópsýkinga tengdum vélindaómtæki. Rannsóknirnar fjórar (I-IV) sem ritgerð þessi byggir á voru allar aftursæjar áhorfsrannsóknir á tveimur stórum hópum sjúklinga. Farið var yfir gögn allra sjúklinga sem lögðust inn á gjörgæsludeildir á Íslandi og metið hvort þeir uppfylltu skilyrði fyrir alvarlegri sýklasótt eða sýklasóttarlosti við innlögn. Rannsóknartímabilið voru árin 2006, 2008, 2010, 2012, 2014 og 2016 og var stuðst við gögn í sjúkraskrám sjúklinga. Þessi gagnagrunnur tók til 971 sýklasóttarsjúklings og var notaður í rannsóknum I-III. Fyrir rannsókn III var að auki fenginn listi yfir allar skurðaðgerðir sem framkvæmdar voru á Landspítala sömu ár. Fyrir rannsókn IV voru fundnir allir sjúklingar sem gengist höfðu undir opna hjartaaðgerð á Íslandi á árunum 2013-2017 og voru þeir 973. Í rannsókn I voru helstu niðurstöður þær að nýgengi sýklasóttar á íslenskum gjörgæsludeildum breyttist ekki yfir 11 ára rannsóknartímabilið og dánarhlutfall var einnig stöðugt. Nokkrar breytingar sáust í meðferð sjúklinga yfir rannsóknartímann, svo sem skjótari mælingar á mjólkursýru í blóði eftir komu á bráðamóttöku og minni notkun sterkjulausna og blóðhluta, en engin breyting varð hins vegar á tímalengd að gjöf sýklalyfja eftir komu á bráðamóttöku. Niðurstöður rannsóknar II sýndu að 24% allra sýklasóttarsjúklinga á gjörgæsludeildum hafa undirliggjandi krabbamein og innlögnum krabbameinssjúklinga með sýklasótt fjölgaði á seinni hluta rannsóknartímabilsins. Eðli sýkinga og afdrif sjúklinga voru mismunandi eftir tegundum krabbameina. Sjúklingar með meinvörp voru síður líklegri til að fá meðferð með öndunarvél, legutími þeirra á gjörgæsludeild var stuttur og dánartíðni há. Í rannsókn III reyndist tíðni sýklasóttar eftir valaðgerðir á Landspítala vera lág, eða 0,19%, en hún var mjög breytileg milli aðgerðartegunda. Hæst var tíðnin eftir bris- og skeifugarnarbrottnám (Whipple aðgerð) og brottnám á vélinda en mesti fjöldi sjúklinga í rannsóknarhópnum hafði gengist undir brottnám á ristli. Dvalartími á gjörgæsludeild var langur og dánartíðni sambærileg við aðra sýklasóttarsjúklinga. Tíðni ófullnægjandi fyrstu sýklalyfjameðferðar var há. Tilefni rannsóknar IV voru tvær hópsýkingar sem tengdar voru lækningatæki, ómhaus sem notaður er við hjartaómskoðun um vélinda í öllum hjartaaðgerðum. Í örfínum sprungum á tækinu lifðu bakteríur af hefðbundna sótthreinsun og bárust í sjúklinga. Birtingarmynd þessara sýkinga var oftast lungnabólga á fyrstu dögum eftir aðgerð en sýklasóttarlost og hjartaþelsbólga komu einnig upp. Til að meta áhrif þessara hópsýkinga var tekinn saman gagnagrunnur yfir allar opnar hjartaaðgerðir yfir fimm ára tímabil. Tíðni sýkinga eftir hjartaaðgerðir á Íslandi var 20%, algengastar voru lungnabólgur og grunnar skurðsárasýkingar. Af þessum rannsóknum, sem byggja á vönduðum faraldsfræðigögnum fyrir heila þjóð, má álykta að faraldsfræði sýklasóttar sem leiðir til innlagna á gjörgæsludeildir hefur ekki breyst yfir 11 ára tímabil. Nýlegt átak í meðferð leiddi ekki til mikilla breytinga. Krabbamein eru algeng hjá sýklasóttar-sjúklingum en takmarkaðri gjörgæslumeðferð var beitt hjá sjúklingum með langt genginn sjúkdóm. Stærri kviðarholsaðgerðir vegna krabbameina voru algengasta orsök sýklasóttar eftir valaðgerðir og vanda þarf val fyrstu sýklalyfja hjá þessum sjúklingahópi. Hópsýkingar eftir hjartaaðgerðir sýna fram á mikilvægi þess að vera vakandi fyrir óvanalegu mynstri sýkinga.