Postoperative Wundinfektionen: Epidemiologie und Prävention

Postoperative Wundinfektionen entstehen als Folge des Eindringens pathogener Mikroorganismen in den Operationssitus sowie der lokalen Vermehrung dieser zumeist bakteriellen Erreger. Lokale Mechanismen der Wirtsabwehr wie zum Beispiel das Einwandern von Phagozyten und die Aktivierung von Mastzellen mit proinflammatorischen Zytokinen führen zur Verhinderung einer klinisch sichtbaren Infektion nach mikrobieller Kontamination oder begrenzen deren lokale Verbreitung.

Chirurgische Eingriffe sind mit sehr unterschiedlichen Wundinfektionsrisiken verbunden. Eine kosmetische Gesichtskorrektur bei einer jungen Sportlerin hat ein deutlich geringeres Infektionsrisiko als eine Hemikolektomie bei einer älteren Patientin mit Kolonkarzinom, Diabetes und Lungenemphysem. Notfalloperationen haben ebenfalls ein höheres Risiko als geplante Elektiveingriffe. Es ist daher sinnvoll, eine Klassifizierung von chirurgischen Inzisionen nach Art und Kontaminationsgrad zu machen, um

Die systematische Erfassung, Datenanalyse und Rückmeldung (Surveillance) von Daten über die Häufigkeit postoperativer Wundinfektionen ist die Grundvoraussetzung zur Aufarbeitung und Vergleichbarkeit von Infektionsraten verschiedener Chirurgen, Krankenhäuser oder sogar Länder (Kap. Surveillance nosokomialer Infektionen). Bis Anfang der 1990er-Jahre hatten außer dem oft zitierten Beispiel USA nur wenige Länder ein nationales Überwachungssystem für die Inzidenz von nosokomialen Infektionen. Mittlerweile haben viele europäische Staaten die Bedeutung der Überwachung postoperativer Wundinfektionen wahrgenommen und gesundheitspolitische Weichenstellungen eingeleitet, sodass man nicht mehr allein auf US-amerikanische Datenbanken angewiesen ist (Brandt et al. 2006; Mannien et al. 2008; Astagneau et al. 2009).

Manche Länder haben eine Meldepflicht eingeführt. England hat beispielsweise seit April 2004 eine obligatorische Meldepflicht für schwere Wundinfektionen nach orthopädischen Eingriffen (Haustein et al. 2011). In Deutschland gilt ab 2017 ein Qualitätssicherungsverfahren mit Meldepflicht für postoperative Wundinfektionen bei erwachsenen Patienten (www.iqtig.org). In den meisten Studien mit länger etablierter Erfassung (>3 Jahre) ist ein Surveillanceeffekt sichtbar – mit einem Trend zur Abnahme der Inzidenz von postoperativen Wundinfektionen. Dies ist auch in Deutschland der Fall (Tab. 4) (Brandt et al. 2006).

Ausnahmen bestätigen die Regel. Daten aus der Westschweiz zeigten keine Abnahme der Wundinfektionen über einen längeren Zeitraum, was wahrscheinlich auf eine mangelnde Kommunikation der Überwachungsdaten zurückzuführen ist (Staszewicz et al. 2014). Mehrere Beobachtungsstudien zeigten, dass nach einem kurzen Beobachtungszeitraum von 2 Jahren noch kein Surveillanceeffekt festzustellen war (Poulsen und Jepsen 1995; Wilson et al. 1998). Der positive Effekt der kontinuierlichen Überwachung der Inzidenz postoperativer Wundinfektionen kann auf eine verbesserte Erfassung und Identifikation von Problembereichen zurückgeführt werden sowie auf einen „Beobachter-Effekt“. Dieses Phänomen tritt auf, sobald Mitarbeiter eine ständige Überwachung mit Feedback bemerken und daher die Qualität ihrer Tätigkeit verbessern.

Im Folgenden werden wichtige epidemiologische Daten über die Häufigkeit und Verteilung von postoperativen Wundinfektionen in Deutschland und Nordamerika präsentiert (für laparoskopische Eingriffe). Es gilt allerdings darauf hinzuweisen, dass trotz ähnlicher Definitionen die Methodik (vor allem Durchführung von „post-discharge surveillance“) unterschiedlich ist und daher für unterschiedliche Resultate in verschiedenen Abteilungen, Krankenhäusern oder Regionen sorgen kann (Hall et al. 2013; Limon et al. 2014).

Follow-up-Methoden, um Infektionen nach Entlassung zu erfassen, beinhalten Wiedereinbestellung, Telephonanrufe beim Patienten, Kontaktaufnahme mit dem Hausarzt, Fragebögen für die Chirurgen und computergestützte Erfassungssysteme (Fanning et al. 1995; Sands et al. 1999; Taylor et al. 2003; Reilly et al. 2005; Nthumba et al. 2010).

Die häufigsten Erreger von postoperativen Wundinfektionen sind Bakterien der Haut-, Nasen-Rachen- und Darmflora des Patienten (Emori und Gaynes 1993; Geubbels et al. 2000). Daher ist es nicht verwunderlich, dass Hautkeime wie S. aureus und koagulasenegative Staphylokokken sowie Enterobakterien und Enterokokken am häufigsten bei chirurgischen Wundinfektionen angetroffen werden. Man geht davon aus, dass diese im Moment der Hautinzision oder während der Operation in die Wunde gelangen. Die Daten des deutschen OP-KISS-Systems bestätigen diese seit Langem bekannte Erregerverteilung (http://www.nrz-hygiene.de/surveillance/kiss/op-kiss/).

Die endogene Flora außerhalb des direkten Operationsgebiets kann ebenfalls eine chirurgische Wundinfektion verursachen, sei es durch direkten Kontakt (Fehler in der Asepsis), hämatogen oder durch aerogene Übertragung. Diese Übertragungswege spielen vor allem dann eine Rolle, wenn Infektionen außerhalb des Operationsgebietes vorbestehen, wie z. B. bei einem Harnwegsinfekt oder einem Infekt der Luftwege. Ihre Rolle wird allerdings häufig bei der Entstehungsgeschichte von Wundinfektionen, z. B. in der Orthopädie, überschätzt (Uckay et al. 2009a, 2013). Von diesen Ausnahmen abgesehen sind jedoch chirurgische Wundinfektionen meist durch die endogene Flora im Operationsgebiet bedingt.

Grampositive Erreger verursachen die Mehrzahl aller postoperativen Wundinfektionen. Die Bedeutung von positiven Kulturen mit koagulasenegativen Staphylokokken wird allerdings kontrovers diskutiert, da es sich vor allem bei oberflächlichen Wundinfektionen nur um eine Besiedlung ohne pathologische Konsequenzen handeln kann. Die Anzahl von Wundinfektionen verursacht durch MRSA ist in Europa und den USA rückläufig, verbunden mit dem allgemeinen Rückgang von nosokomialen MRSA-Infektionen (Jain et al. 2011; Wilson et al. 2011; Gastmeier et al. 2012).

In seltenen Fällen können Legionellen, Pilze oder atypische Mykobakterien zu Infektionen und Ausbrüchen führen (Lowry et al. 1991; Weiss et al. 1999; Astagneau et al. 2001a; Parry et al. 2001; Heinemann et al. 2004). In den letzten 10 Jahren wurde mehrmals über Ausbrüche von atypischen Mykobakterien berichtet, verbunden mit plastischer Chirurgie in Kliniken in Süd- und Mittelamerika (Padoveze et al. 2007; Furuya et al. 2008; Schnabel et al. 2014). Patientinnen, die sich dort aus finanziellen Gründen operieren lassen, sind sich dieses zusätzlichen Risikos wohl kaum bewusst. Zuletzt haben Infektionen mit Mycobacterium chimaera nach herzchirurgischen Eingriffen für Aufsehen gesorgt, zurückzuführen auf verunreinigte Hypothermiegeräte. Diese Geräte werden mit gefiltertem Leitungswasser betrieben. Das Bakterium konnte in verschiedenen europäischen Spitälern im Wasser und in der Abluft der Geräte nachgewiesen werden. Während Operationen kann es möglicherweise zur Übertragung dieser Keime kommen; der genaue Übertragungsweg ist allerdings noch nicht geklärt (Schreiber et al. 2016; Sommerstein et al. 2016).

Der wohl spektakulärste Fall von Wundinfektionen mit atypischen Erregern wurde aus Frankreich berichtet, wo es zu einem großen Ausbruch von Mycobacterium- xenopi-Spinalkanalinfektionen kam (Astagneau et al. 2001a). Im Juni 1993 wurden die ersten Fälle von M.-xenopi-Infektionen bei Patienten nach Bandscheibenoperationen bekannt; bei der daraufhin eingeleiteten epidemiologischen Untersuchung (1989–1993) wurden 9 M.-xenopi-Infektionen entdeckt. Die hygienische Praxis in der betroffenen Privatklinik wurde retrospektiv beurteilt. Es wurde festgestellt, dass innerhalb von 3 Stunden 3–12 perkutane Nukleotomien nacheinander mit demselben Nukleotom durchgeführt wurden. Nach Benutzung wurde das Nukleotom mit Trinkwasser gereinigt, mit PVP-Jod-Lösung gebürstet, in einer 10 %igen Glutaraldehydlösung 10 Minuten eingelegt, mit unsterilem Trinkwasser gespült und dann trocken geschüttelt, bevor es für den nächsten Patienten gelagert wurde. Mikrochirurgische Instrumente wurden sterilisiert, aber gelegentlich auch wie oben beschrieben behandelt. M. xenopi wurde in hohen Konzentration (>500 KBE/l) aus dem Wassersystem der Klinik isoliert. Das Aufbereitungssystem der Klinik wurde unverzüglich umgestellt und die Klinik gebeten, ihre Patienten über das potenzielle Risiko zu informieren. Das führte zu keinen weiteren Fällen, aber über andere Kliniken wurden weitere Fälle identifiziert. Deshalb starteten 1997 (im Zusammenhang mit dem Prozess gegen die Klinik) die Medien eine nationale Kampagne zum Auffinden weiterer Fälle. Insgesamt wurden 36 definitive, 13 wahrscheinliche und 9 mögliche Fälle gefunden.

Diese Epidemie hatte letztlich gravierende Auswirkungen auf die Surveillance von postoperativen Infektionen in Frankreich. Sie hat dazu geführt, dass 1999 in Frankreich ein neues Gesetz eingeführt wurde, das die Infektionskontrolle auf alle Einrichtungen des Gesundheitswesens ausdehnt. Außerdem wurden neue Empfehlungen für die Aufbereitung von chirurgischen Instrumenten und Endoskopen herausgegeben.

Postoperative Wundinfektionen können sich auf die Morbidität der Patienten auswirken, die Krankenhausaufenthaltsdauer verlängern und bei gravierenden Infektionen sogar die Letalität erhöhen (Defez et al. 2008). Eine französische Studie beobachtete z. B. 38.973 chirurgische Patienten, von denen 1344 (3,4 %) eine Infektion entwickelten; 38 % aller Todesfälle bei Patienten mit einer Wundinfektion (n=78) waren kausal auf diese zurückzuführen (Astagneau et al. 2001b). Eine andere Studie analysierte die Prognose von 286 Patienten mit Wundinfektionen durch S. aureus (Engemann et al. 2003). Die Letalität von MRSA-Wundinfektionen war 3,6-fach erhöht verglichen mit MSSA-Wundinfektionen. Nach multivariater Analyse waren MRSA-Wundinfektionen – verglichen mit der Kontrollgruppe – mit einem erhöhten Sterblichkeitsrisiko verbunden. Zwei Schweizer Studien konnten diese Beobachtungen bestätigen (De Angelis et al. 2011; Macedo-Vinas et al. 2013).

Verschiedene Studien haben diesen Effekt untersucht. Je nach Studiendesign und Patientenpopulation ergaben sich dabei unterschiedliche Verlängerungen der Verweildauer (Tab. 5). Trotzdem ist es in vielen Ländern immer noch gegeben, dass postoperative Wundinfektionen dem Krankenhaus zusätzliche Einnahmen bringen können durch spezifische Kodierungsformeln (Eappen et al. 2013). Es muss darüber hinaus erwähnt werden, dass das häufig angewandte Studiendesign der „matched case-control study“ (Fallkontrollstudie) dazu neigt, die Verlängerung des Krankenhausaufenthaltes und damit verbundene Kosten zu überschätzen (Schulgen et al. 2000). Inzwischen gibt es bessere Methoden zur Ermittlung der Konsequenzen von nosokomialen Infektionen, z. B. die „Zeit-bis-Ereignis-Analyse“ (De Angelis et al. 2010), vgl. auch Kap. Kosten nosokomialer Infektionen.

Ziel der perioperativen Antibiotikaprophylaxe ist die Eradikation der die Operationswunde kontaminierenden Erreger, sei es durch direkte Abtötung oder aber durch Verzögerung des Wachstums von Mikroorganismen, wodurch die Effizienz der körpereigenen Abwehrmechanismen gesteigert werden kann. Die Indikation für eine perioperative Antibiotikaprophylaxe erstreckt sich auf alle Eingriffe mit erhöhtem Infektionsrisiko sowie solche, bei denen ein Wundinfekt trotz niedrigem Risiko schwerwiegende Folgen für den Patienten hätte. Zur ersten Gruppe gehören alle sauber kontaminierten Eingriffe, d. h. Eingriffe, bei denen ein Hohlorgan unter kontrollierten Bedingungen eröffnet wird.

Zur zweiten Gruppe mit gesicherter Indikation für eine perioperative Antibiotikaprophylaxe gehören alle Eingriffe, bei denen Fremdmaterial implantiert wird, sowie Operationen an Organen, bei denen eine Infektion mit hoher Morbidität verbunden ist (z. B. Neurochirurgie, Herzchirurgie). Die Indikation für eine perioperative Antibiotikaprophylaxe bei kleineren sauberen Eingriffen ohne Implantat (z. B. Mammachirurgie) bleibt umstritten (Platt et al. 1992; Knight et al. 2001).

Die Auswahl der Substanz ist einfach, wenn man sich an veröffentlichte Empfehlungen hält. Cephalosporine der ersten (Cefazolin) oder zweiten Generation (Cefuroxim, Cefoxitin) sind wegen des Erregerspektrums und der niedrigen Nebenwirkungsrate die am häufigsten empfohlene Substanzklasse. Antibiotika mit einem sehr breiten Wirkspektrum haben hier keinen Platz, weil es nicht Ziel der Antibiotikaprophylaxe ist, alle (theoretisch) existierenden Wundkeime zu eliminieren. Die Prophylaxe sollte vor allem wirksam sein gegen die am häufigsten isolierten Bakterien. Der Einsatz von Vancomycin in Krankenhäusern mit endemisch auftretenden MRSA bleibt umstritten und sollte erwogen werden, falls eine hohe Rate an MRSA-Wundinfektionen identifiziert wird (Zanetti et al. 2001b; Cranny et al. 2008). Gegenwärtig wird in Europa nicht empfohlen, Vancomycin und ein Cephalosporin gleichzeitig als Antibiotikaprophylaxe zu geben, obwohl es in den USA Tendenzen diesbezüglich bereits gibt.

Die Bedeutung des korrekten Zeitpunkts der Antibiotikaprophylaxe (innerhalb von 30-60 Minuten vor der Inzision) ist experimentell und klinisch gut belegt (Weber et al. 2008a). Die Studie von Classen et al. bestätigte die Vermutung, dass das Vorhandensein wirksamer Blut- und Gewebespiegel während des Eingriffs zentrale Bedeutung hat (Classen et al. 1992). Am besten hat sich das Vorgehen bewährt, die Antibiotikaprophylaxe bei Einleitung der Anästhesie zu verabreichen. Bei lang andauernden Eingriffen (>3 h) ist eine zusätzliche intraoperative Antibiotikadosis indiziert (Zanetti et al. 2001a).

In der Regel genügt die einmalige Gabe der Antibiotikaprophylaxe, wie in vielen randomisierten Studien gezeigt wurde (Petignat et al. 2008; Lador et al. 2012; Regimbeau et al. 2014). In der Herzchirurgie kann evtl. eine Prophylaxe für 24 Stunden gegeben werden (Mertz et al. 2011). Die Verlängerung der Antibiotikaprophylaxe über >24 Stunden nach der Operation bringt keinen zusätzlichen Nutzen und erhöht nur die Gefahr der Resistenzentwicklung (Harbarth et al. 2000).

Postoperative Wundinfektionen sind die häufigste Komplikation nach chirurgischen Eingriffen. Sie werden verursacht durch ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren:

Die Verhütung von Wundinfektionen kann durch verschiedene Methoden erreicht werden und wird im Einzelnen in Kap. Operative Medizin: Hygienische Maßnahmen beschrieben. Das bakterielle Inokulum kann durch eine gute präoperative Vorbereitung, optimale Hygiene während der Operation und richtig angewandte Antibiotikaprophylaxe reduziert werden. Eine saubere Operationstechnik reduziert das Risiko von Gewebsnekrosen und Blutungen, die ansonsten Nährboden für Infektionen werden. Normothermie und Blutzuckerkontrolle sind neuere Konzepte, die das Potenzial haben, Infektionsraten weiter zu verringern. Die Prävention von einem Drittel aller bisher auftretenden Wundinfektionen sollte Ziel der nächsten 10 Jahre sein.