Praktische Krankenhaushygiene und Umweltschutz
Autoren
Stephan Harbarth

Postoperative Wundinfektionen: Epidemiologie und Prävention

Infektionen gehören zu den häufigsten Komplikationen nach chirurgischen Eingriffen. Vor mehr als 70 Jahren schrieb ein Beobachter: „Es gab Zeiten im Krankenhaus, da sind alle chirurgischen Patienten verstorben. Eine Operation kam einer Exekution gleich.“ Die Zeiten haben sich geändert, chirurgische Wundinfektionen nach Routineeingriffen lassen sich heutzutage in der großen Mehrzahl vermeiden, dank Asepsis, anderen Präventivmaßnahmen und Fortschritten in der chirurgischen Technik. Im Folgenden werden die Grundsätze der Pathogenese und Epidemiologie von postoperativen Wundinfektionen entsprechend dem aktuellen Stand des Wissens präsentiert.
Infektionen gehören zu den häufigsten Komplikationen nach chirurgischen Eingriffen. Vor mehr als 70 Jahren schrieb ein Beobachter: „Es gab Zeiten im Krankenhaus, da sind alle chirurgischen Patienten verstorben. Eine Operation kam einer Exekution gleich.“ Die Zeiten haben sich geändert, chirurgische Wundinfektionen nach Routineeingriffen lassen sich heutzutage in der großen Mehrzahl vermeiden, dank Asepsis, anderen Präventivmaßnahmen und Fortschritten in der chirurgischen Technik. Im Folgenden werden die Grundsätze der Pathogenese und Epidemiologie von postoperativen Wundinfektionen entsprechend dem aktuellen Stand des Wissens präsentiert.

Pathogenese

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.

Übertragungswege

Alle chirurgischen Hautinzisionen sind potenziell mit Bakterien verunreinigt. Am häufigsten sind dies Keime, die zur endogenen Flora des Patienten gehören. Gemessen an der Gesamtzahl aller chirurgischen Eingriffe sind exogene Kontaminationen, ausgehend von im Operationssaal anwesenden Personen und übertragen durch die Hände oder die Raumluft, heutzutage in der Minderzahl – wahrscheinlich liegt ihr Anteil unter 10 % (White et al. 1992). Neuere Daten zum Anteil exogener Infektionen fehlen allerdings, da die systematische Untersuchung der Raumluft und der bakteriellen Besiedlung aller im OP anwesenden Mitarbeiter mit anschließender molekularbiologischer Typisierung über einen längeren Zeitraum technisch aufwendig ist. Falls exogene Infektionsquellen auftreten, können diese zu spektakulären Ausbrüchen mit seltenen Erregern führen (Astagneau et al. 2001a; Wright et al. 2012; Danzmann et al. 2013).
Das Verhältnis von endogenen zu exogenen Infektionen variiert auch nach der Art der Chirurgie. Im Falle der chirurgischen Kategorie „sauber/kontaminiert“ und „kontaminiert“ (Abschn. 2) stammen die Mikroorganismen vor allem aus endogener Quelle, während exogene Quellen bei der Kategorie „sauber“ eine etwas größere Rolle spielen können. Experimentelle und klinische Daten haben gezeigt, dass 24–48 Stunden nach der Operation die chirurgische Wunde in aller Regel genügend verschlossen ist, um exogenen Infektionsquellen widerstehen zu können. Aus diesem Grund nimmt man an, dass in den meisten Fällen die infektionsverursachenden Mikroorganismen zum Zeitpunkt der Operation in die Wunde gelangen.

Manifestationen

Die Manifestationen postoperativer Wundinfektionen reichen von einer asymptomatisch verlaufenden raschen Elimination der kontaminierenden Mikroorganismen über die lokale Hautrötung im Nahtbereich bis zur abszedierenden Weichteilinfektion mit möglicherweise systemischer Ausbreitung und Sepsis. Tritt die Infektion am Ort eines implantierten Fremdkörpers (z. B. Gelenkprothese) auf, wird die Effizienz der lokalen Immunantwort weitgehend eingeschränkt, sodass sich auf der Oberfläche des Fremdkörpers ein Biofilm bilden kann, der die Phagozytenaktivität erheblich erschwert (Frei et al. 2011).
Durch den chirurgischen Einschnitt mit nachfolgender begrenzter Gewebsschädigung kommt es zu einer lokalen Entzündungsreaktion, die sowohl eine bakterielle Infektion fördern als auch ihr entgegenwirken kann. Die Wahrscheinlichkeit einer Infektion wird durch eine saubere Operationstechnik mit Entfernung von nekrotischem Gewebe und Vermeidung eines großen bakteriellen Inokulums vermindert (Kirby und Mazuski 2009).

Wichtigste Faktoren

Insgesamt sind 4 Faktoren entscheidend an der Pathogenese von Wundinfektionen beteiligt:
  • Menge und Konzentration des bakteriellen Inokulums
  • Virulenz der Mikroorganismen
  • Lokale Wundverhältnisse (Nekrosen, Blutzufuhr)
  • Wirtsabwehr
Menge des bakteriellen Inokulums
Krizek und Robson haben gezeigt, dass im Falle eines großen bakteriellen Inokulums mit mehr als 105 Mikroorganismen pro Gramm Körpergewebe das Infektionsrisiko rapide ansteigt (Krizek und Robson 1975). Dies ist typischerweise der Fall bei Operationen im Bereich stark kontaminierter Gewebe (z. B. Peritonitis nach Dickdarmperforation). Eine wesentlich kleinere Menge von Bakterien ist bei Fremdkörperinfektionen notwendig. Bereits weniger als 100 Staphylokokken pro Gramm Körpergewebe können, über Nahtmaterial in den Operationssitus eingeführt, zu Infektionen von Gelenkprothesen führen (Uckay et al. 2009b).
Virulenz der Mikroorganismen
Die Virulenz spielt eine große Rolle bei der Entstehung von Wundinfektionen. Je größer die Virulenz, umso höher die Wahrscheinlichkeit einer klinisch symptomatischen Infektion. Große Virulenz haben Streptokokken der Gruppe A (Streptococcus pyogenes), Exotoxin-bildende S.-aureus-Stämme und gewisse Anaerobierstämme (z. B. Clostridium perfringens). Escherichia coli und andere gramnegative Bakterien bilden Endotoxine in ihrer Zellaußenwand, die wesentlich zur Virulenz dieser Mikroorganismen beitragen. Koagulasenegative Staphylokokken und Enterokokken haben dagegen nur eine begrenzte eigenständige Virulenz und sind daher häufig auf die Synergie anderer Bakterien oder eine schwache Wirtsabwehr angewiesen, um klinisch relevante Wundinfektionen auszulösen (Harbarth und Uckay 2004).
Lokale Wundverhältnisse
Eine dritte Einflussgröße, die zur Entstehung von Wundinfektionen beiträgt, ist die lokale Wundumgebung und ihr Metabolismus. Das vorhandene Hämoglobin wird zu eisenhaltigen Abbauprodukten degradiert, die guten Nährboden für bakterielles Wachstum liefern. Flüssigkeitsansammlungen und Ödeme behindern die Phagozytose. Devitalisiertes Gewebe oder Fremdkörper wie z. B. Nahtmaterial steigern die Wahrscheinlichkeit einer Wundinfektion. Elek und Conen demonstrierten als erste, dass Fadenmaterial die lokale Infektanfälligkeit deutlich erhöht, indem das notwendige Inokulum zur Verursachung einer lokalisierten Infektion um den Faktor 10.000 herabgesetzt wird (Elek und Conen 1957).
Wirtsabwehr
Die Wirtsabwehr und lokale Immunitätslage ist entscheidend an der Verhinderung von Wundinfektionen beteiligt. Erworbene oder angeborene Immunschwächen fördern das Entstehen von Wundinfektionen. Bluttransfusionen, kardiopulmonärer Bypass, Unterernährung, Hypoalbuminämie und Diabetes mellitus sind nichtphysiologische Zustände, die die Immunitätslage schwächen und postoperative Infektionen begünstigen (Bennett-Guerrero et al. 2010; Hennessey et al. 2010; Schuster et al. 2010).

Klassifikation und Kriterien

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
  • Präventionsstrategien anzupassen und zu optimieren,
  • Wundinfektionsraten zu erfassen und vergleichbar zu machen,
  • Patienten über Infektionsrisiken aufzuklären.

Wundkontaminationsklassen

Eine der am längsten benutzten Klassifizierungen beruht auf Studien aus den 1960er-Jahren, bei denen die Menge des bakteriellen Inokulums gemessen wurde, ohne andere patientenspezifische Risikofaktoren mit einzubeziehen. Vier verschiedene Wundkontaminationsklassen können unterschieden werden. Eingriffe der Klasse I weisen die niedrigste, diejenigen der Klasse IV die höchste Infektionsrate auf (Tab. 1).
Tab. 1
Klassifizierung chirurgischer Wunden nach Kontaminationsgrad
Klassifikation
Erklärung
Risiko von Wundinfektionen (%)
Beispiele
I. Sauber (aseptisch)
Nichtinfiziertes OP-Gebiet, in dem keine Entzündung vorhanden ist und weder der Respirations-, Gastrointestinal- oder Urogenitaltrakt eröffnet werden. Keine Kontamination des OP-Gebiets durch ortständige Flora (außer oberflächliche Hautbesiedlung)
<2
Hernien, Schilddrüse, Gefäße
II. Bedingt aseptisch (sauber/kontaminiert)
Eingriffe, bei denen Respirations-, Gastrointestinal- oder Urogenitaltrakt unter kontrollierten Bedingungen und ohne ungewöhnliche Kontamination eröffnet werden. Kontamination des OP-Gebiets durch Standortflora mit mäßig hoher Keimzahl
<10
Magen, Galle, Leber, Pankreas, Oropharynx, Lunge, Geschlechtsorgane
III. Kontaminiert
Eingriffe mit erheblicher Kontamination des OP-Gebiets durch endogene Standortflora (z. B. Austritt von Darminhalt) oder exogene Erreger. Beinhaltet Eingriffe, bei denen eine akute, nichteitrige Entzündung vorhanden ist, sowie offene, frische Frakturwunden
5–20
Offene, frische Fraktur bei Unfall in der Landwirtschaft. Eingriffe mit intraoperativer „Verletzung“ der sterilen Kautelen
IV. Infiziert (schmutzig)
Eingriffe bei bereits vorhandener eitriger Infektion oder nach Perforation im Gastrointestinaltrakt. Massive Kontamination des OP-Gebiets durch endogene Standortflora
>20
Perforation von Hohlorganen (Peritonitis). Alte traumatische Wunden mit devitalisiertem Gewebe

Kriterien

Die Diagnose einer postoperativen Wundinfektion kann schwierig sein und je nach Beobachter variieren. Typischerweise haben Chirurgen ein schwereres Erkrankungsbild zum Maßstab (Mindestvoraussetzung: Vorhandensein von Fieber und reichlich Eiter) verglichen zu Beobachtern außerhalb der Chirurgie, die epidemiologische Untersuchungen durchführen. Klar definierte und reproduzierbare Kriterien sind daher unabdingbar (Anderson et al. 2014). Obwohl es Definitionen mit höherer Sensitivität gibt (Wilson et al. 1998), entsprechen die Definitionen des US-amerikanischen CDC einem Kompromiss zwischen Sensitivität, Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit (Horan et al. 1992). Sie werden weltweit angewandt und ermöglichen epidemiologische Erhebungen in verschiedenen Krankenhäusern und chirurgischen Teilfächern.
Definition
CDC-Einteilung der postoperativen Wundinfektion
1.
Die Infektion umfasst ausschließlich die Kutis und Subkutis (oberflächliche Infektion).
 
2.
Die Infektion greift auf Faszien und Muskeln über (tiefe Wundinfektion).
 
3.
Organbefall mit Beteiligung von Körperhöhlen (Infektion mit Organbeteiligung).
 
Die NRZ- und CDC-Definitionen chirurgischer Wundinfektionen sind einsehbar auf der Website des Nationalen Referenzzentrums für Surveillance von nosokomialen Infektionen (http://www.nrz-hygiene.de) (s. auch Kap. Surveillance nosokomialer Infektionen).

Risikoindex des NNIS

Das amerikanische System zur Überwachung und Erfassung postoperativer Wundinfektionen (National Nosocomial Infection Surveillance System, NNIS; heute: National Healthcare Safety Network, NHSN) hat einen Risikoindex entworfen, der zwar häufig diskutiert und kritisiert wird (Roy et al. 2000; Morikane et al. 2014), aber einfach anzuwenden ist und als Referenz dienen kann, um Infektionsraten verschiedener Chirurgen und Krankenhäuser zu vergleichen (Brandt et al. 2004; Haustein et al. 2011).
Für manche Operationsarten ist er allerdings zu ungenau, weil er nicht alle modifizierbaren Risikofaktoren berücksichtigt und den vorhandenen Risiken nicht gerecht wird (Russo und Spelman 2002; Gervaz et al. 2012; Morikane et al. 2014). Neuere Untersuchungen und statistische Analysen großer Datenbanken haben gezeigt, dass Risikoindices für spezifische Operationsarten eine höhere Vorhersagekraft haben und meistens dem NNIS-Index überlegen sind (Geubbels et al. 2006; Mu et al. 2011; Berrios-Torres et al. 2012). In Ländern mit sehr begrenzten Ressourcen ist der NNIS-Index ebenfalls nur eingeschränkt anwendbar (Campos et al. 2001).
Darüber hinaus haben sich die OP-Techniken in den letzten 20 Jahren erheblich verändert, vor allem durch Einführung von minimalinvasiven Techniken in der Abdominalchirurgie (de Oliveira et al. 2006). Daher wurden bereits Modifikationen des NNIS-Risikoindex für Appendektomien, Magenoperationen, Cholezystektomien und Kolonoperationen eingeführt und stratifiziert nach der Art der OP-Durchführung (laparoskopisch vs. konventionell) (Gaynes et al. 2001; Romy et al. 2008).
Der NNIS-Risikoindex definiert die 4 Risikokategorien 0, 1, 2 und 3. Je ein Risikopunkt wird vergeben, wenn eines der folgenden Kriterien erfüllt ist (Culver et al. 1991):
  • Die Wunde entspricht der Wundklasse III oder IV (kontaminiert oder infiziert).
  • Der ASA-Score des Patienten ist größer als 2.
  • Die Operation hat länger gedauert als 75 % der Operationen in der jeweiligen Eingriffsart.
Die Infektionshäufigkeit steigt mit zunehmender Anzahl von Risikopunkten. Gemäß den Daten des französischen Wundinfektionsregisters (ISO-RAISIN) von mehr als 386.149 Operationen mit insgesamt 6733 Wundinfektionen (1,7 %) waren die Raten wie in Tab. 2 dargestellt (Grandbastien et al. 2004).
Tab. 2
Infektionshäufigkeit in Abhängigkeit vom NNIS-Risikoindex (Grandbastien et al. 2004)
NNIS-Index
Wundinfektionsrate (95 % CI)
0
0,91 (0,87–0,95)
1
2,36 (2,27–2,44)
2
6,00 (5,70–6,33)
3
12,96 (11,56–14,50)
Der ASA-Score besteht aus 5 verschiedenen Einstufungen des Gesundheitszustandes des Patienten. Die Beurteilung des ASA-Scores ist allerdings einer subjektiven Einschätzung unterworfen und kann für Schwankungen zwischen verschiedenen Beobachtern sorgen. Der Vorteil ist hingegen, dass der ASA-Score in allen Anästhesieberichten enthalten ist, leicht erhoben werden kann und robust ist, d. h. keine komplexe Berechnung voraussetzt.
Neben dieser präoperativen Risikoabschätzung spielt der Operationsverlauf eine wichtige Rolle bei der Entstehung von postoperativen Wundinfektionen. Dauert der Eingriff zu lange, steigt das Infektionsrisiko. Die Grenze für eine akzeptable Eingriffsdauer hängt von der Komplexität des Eingriffs ab (Ruef 2004). Aus den Daten des NNIS-Registers wurden für jede OP-Kategorie Richtwerte der Eingriffsdauer abgeleitet (Tab. 3). Innerhalb dieser Richtwerte sind 75 % aller Eingriffe beendet. Überschreitet die Eingriffsdauer diesen Wert T (in Stunden gemessen und jeweils auf die nächste volle Stunde aufgerundet), dann steigt das Infektionsrisiko beträchtlich.
Tab. 3
Grenzwert T (75. Perzentil) von wichtigen chirurgischen Eingriffen gemäß dem NNIS-System
Kategorie des Eingriffs
T-Wert
(Stunden)
Koronarer Bypass
5
Gallenwegs-, Leber- oder Pankreasoperationen
4
Kraniotomie
4
HNO-Operationen
4
Kolonoperationen
3
Orthopädischer Eingriff mit Gelenkimplantat
3
Gefäßchirurgie
3
Abdominale Hysterektomie
2
Hernienoperation
2
Appendektomie
1
Extremitätenamputation
1
1
Es gibt mittlerweile mehrere Alternativen zum NNIS-Index für die häufigsten chirurgischen Eingriffe, da dieser Index nur wenige potenzielle Risikofaktoren aufnimmt (Abschn. 6). Die US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) empfehlen seit 2011 die Berechnung der Standardized Infection Ratio (SIR), im Deutschen ausgedrückt als „Standardisierte Wundinfektionskennzahl“, berechnet für jede teilnehmende Abteilung und pro ausgewählter OP-Gruppe (Brummer et al. 2008; Mu et al. 2011). Diese Zahl gibt das Verhältnis der tatsächlich aufgetretenen Wundinfektionen zur Zahl der aufgrund des Risikospektrums der Patienten zu erwartenden Wundinfektionen an. Probleme kann die Berechnung bei kleinen Abteilungen ergeben, in denen nur wenige Eingriffe pro OP-Gruppe ausgeführt werden.
Die SIR ist leicht zu ermitteln, wenn ein Referenzwert vorhanden ist.
Definition
Die Standardized Infection Ratio (SIR) beschreibt das Verhältnis (Ratio) zwischen der Anzahl der beobachteten Wundinfektionen (O = observed [beobachtet]) in einer bestimmten Art von Intervention und der Anzahl der erwarteten Wundinfektionen (E = expected [erwartet]).
Letztere (E) wird pro NNIS-Kategorie ermittelt, indem man die Anzahl durchgeführter Interventionen im Krankenhaus oder von einem Chirurgen, für welchen man sich interessiert, mit dem Referenzwert der entsprechenden NNIS-Kategorie multipliziert. Ein SIR (O/E) größer als 1,0 zeigt an, dass mehr Infektionen aufgetreten sind, als man erwartet hat und gibt einen Hinweis auf das Ausmaß der Abweichung. Eine SIR kleiner als 1,0 zeigt das Gegenteil an (Troillet und Widmer 2014).

Häufigkeit

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).
Tab. 4
Reduktion von postoperativen Wundinfektionen in bereits über 3 Jahre am OP-KISS beteiligten Krankenhäuser. Auswahl von 4 wichtigen Indikatoroperationen. (Nach: Gastmeier et al. 2004)
Operation
Anzahl der über 3 Jahre teilnehmenden Kliniken
Wundinfektionsraten im Verlauf der Teilnahme (%)
Reduktion (%)
1. Jahr
2. Jahr
3. Jahr
Cholezystektomie
25
1,6
1,1
1,3
14
Herniotomie
25
1,8
1,3
1,2
35
Hüftendoprothese
11
1,6
1,4
0,9
42
16
2,0
1,5
1,1
44
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).
Cave
Die Nachbeobachtungsperiode (post-discharge surveillance) ist ein kritischer Aspekt der Überwachung, da zwischen 20 und 70 % aller postoperativen Wundinfektionen sich erst nach Entlassung manifestieren (Holtz und Wenzel 1992; Sands et al. 1996; Weiss et al. 1999; Avato und Lai 2002). Die Nachbeobachtungsperiode sollte bei Eingriffen ohne Implantate mindestens 15 Tage betragen (Olson und Lee 1990; Gastmeier et al. 2003); dies ist aber in der Routine wegen des relativ hohen Aufwandes oft kaum zu realisieren.
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).

Daten aus Deutschland

Das KISS-Erfassungssystem des Nationalen Referenzzentrums (NRZ) für Surveillance von nosokomialen Infektionen erfasst seit 1997 postoperative Wundinfektionen (OP-KISS; Kap. Surveillance nosokomialer Infektionen). Es konzentriert sich auf mehrere Indikatoroperationsarten, die häufig durchgeführt werden, und stratifiziert Patienten nach dem Risikoindex des NNIS-Systems. Zur erleichterten Interpretation berechnet das NRZ für jede teilnehmende Abteilung die standardisierte Wundinfektionsrate pro ausgewählte OP-Art. Aktuelle Referenzdaten, die alle 6 Monate aktualisiert werden, sind im Internet abrufbar auf der Website http://www.nrz-hygiene.de/surveillance/kiss/op-kiss/.
Das KISS-System beinhaltet auch eine Komponente für ambulant durchgeführte Operationen (AMBU-KISS). Es bestätigte sich im AMBU-KISS, wie bereits in Frankreich und den USA gezeigt, dass nur wenige Wundinfektionen nach ambulanten Eingriffen diagnostiziert werden. Nichtsdestotrotz bestehen auch im ambulanten Bereich einige Möglichkeiten der verbesserten Infektionsprävention (Schaefer et al. 2010).

US-amerikanische Daten

Die NNIS-Daten werden seit über 20 Jahren erhoben und basieren auf einer multizentrischen Infektionserfassung in mehr als 300 US-amerikanischen Zentren. Die Daten werden regelmäßig veröffentlicht. Sie können im Internet eingesehen und als Vergleichsmaßstab herangezogen werden (http://www.cdc.gov/nhsn/index.html).

Daten aus der Pädiatrie

Obwohl Wundinfektionen auch in der Pädiatrie auftreten können, sind die Raten in der Regel niedriger als bei Erwachsenen (Allpress et al. 2004). Im Durchschnitt tritt bei pädiatrischen Operationen eine Infektion bei 1,8 % (1,1–6,3 %) der Kinder auf (Balkhy und Zingg 2014). Mehrere Berichte über nosokomiale Infektionen in der Kinderherzchirurgie konnten dokumentieren, dass den größten Anteil an nosokomialen Infektionen die Wundinfektionen darstellten (Pollock et al. 1990; Allpress et al. 2004; Adler et al. 2014).
Eine US-amerikanische Gruppe hat ein risikoadjustiertes Überwachung- und Präventionsprogramm von Wundinfektionen bei Kindern gestartet (Bruny et al. 2013; Saito et al. 2013). Dagegen gibt es bisher in Europa keine einheitliche, nationale oder internationale Überwachung von postoperativen Wundinfektionen nach pädiatrischen Routineeingriffen. Daher sind wir häufig auf Einzelstudien angewiesen, um die Epidemiologie und Risikofaktoren von Wundinfektionen in dieser Patientengruppe beschreiben zu können (Sharp et al. 2013; Ryan et al. 2014; Segal et al. 2014).

Erregerspektrum

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).
Cave
Viren (z. B. Hepatitis, HIV) können zwar bei Operationen übertragen werden und nach einer Latenzzeit systemische Infektionen bei Patient oder Operateur verursachen. Sie sind allerdings nicht in der Lage, lokale Wundinfektionen zu verursachen.
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.

Auswirkungen und Kosten

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).
Wichtig
Postoperative Wundinfektionen beanspruchen medizinische Ressourcen, verlängern die Krankenhausverweildauer in erheblichem Maße und sind somit ein wichtiger Kostenfaktor (Perencevich et al. 2003; Eber et al. 2010).
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.
Tab. 5
Verlängerung der Krankenhausverweildauer, verursacht durch postoperative Wundinfektionen (Daten verschiedener Einzelstudien, publiziert zwischen 2000 und 2015)
Studie (Erstautor)
Jahr
Land
Abteilung
Zusätzliche Krankenhausverweiltage
Merle (Merle et al. 2000)
2000
Frankreich
Abdominalchirurgie
7,2
Schulgen (Schulgen et al. 2000)
2000
Deutschland
Verschiedene OP-Arten
9,8–11,5
Hollenbeak (Hollenbeak et al. 2000)
2000
USA
Herzchirurgie
20
Whitehouse (Whitehouse et al. 2002)
2002
USA
Orthopädie
15
Zhan (Zhan und Miller 2003)
2003
USA
Verschiedene OP-Arten
9,4
Kasatpibal (Kasatpibal et al. 2005)
2005
Thailand
Verschiedene OP-Arten
21,3
Monge (Monge Jodra et al. 2006)
2006
Spanien
Orthopädie
31
Weber (Weber et al. 2008b)
2008
Schweiz
Verschiedene OP-Arten
16,8
De Lissovoy (de Lissovoy et al. 2009)
2009
USA
Verschiedene OP-Arten
9,7
Vogel (Vogel et al. 2010)
2010
USA
Gefäßchirurgie
10,3
Graf (Graf et al. 2010)
2010
Deutschland
Herzchirurgie
17,9
De Angelis (De Angelis et al. 2011)
2011
Schweiz
Verschiedene OP-Arten
15,2
Kusachi (Kusachi et al. 2012)
2012
Japan
Abdominal- und Herzchirurgie
20,7
Lee (Lee et al. 2013)
2013
USA
HNO-Chirurgie
6,8
Jenks (Jenks et al. 2014)
2014
England
Verschiedene OP-Arten
10
Roy (Roy et al. 2014)
2014
USA
Hysterektomie
3–6
Kobayashi (Kobayashi et al. 2015)
2014
Japan
Herzchirurgie
49

Antibiotikaprophylaxe

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.
Wichtig
Bei kontaminierten oder infizierten Wunden ist demgegenüber eine präemptive Antibiotikatherapie – nicht eine Prophylaxe – indiziert.
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).
Wichtig
Auf einen Nenner gebracht bedeutet adäquate Antibiotikaprophylaxe:
  • Richtiges Timing (zeitgerecht: 60–30 Minuten vor dem Hautschnitt)
  • Richtige Dosierung (therapeutische Dosis, gegebenenfalls zweite Dosis bei längeren Eingriffen)
  • Vernünftiges Spektrum (in der Regel Cephalosporin der ersten oder zweiten Generation)
  • Keine nicht indizierte Verlängerung nach der OP

Zusammenfassung und Ausblick

Postoperative Wundinfektionen sind die häufigste Komplikation nach chirurgischen Eingriffen. Sie werden verursacht durch ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren:
  • Relevante Konzentration von Mikroorganismen, die während der Operation in die Wunde gelangen
  • Virulenz dieser Mikroorganismen
  • Lokale Wundbedingungen (Nekrose oder Fremdmaterial)
  • Abwehrmechanismen des Patienten
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.
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