Μετεγχειρητικές επιπλοκές λοιμώδους αιτιολογίας σε ασθενείς που υπεβλήθησαν σε κολοορθικές χειρουργικές επεμβάσεις: συναξιολόγηση των φλεγμονωδών δεικτών, της απομόνωσης παθογόνων μικροοργανισμών και του επιπέδου της βουτυρυλοχολινεστεράσης (BChE) στο αίμα με την εμφάνισή τους

Abstract

The colon contains approximately 10^14 living bacteria within its lumen, including many that are pathogenic strains for humans. Colorectal excisions run the primary risk of the colon being either grossly opened (contaminated) or performed as a clean-contaminated operation, with an inherent risk of contamination in the surrounding tissue or on the skin surface. Reported rates of surgical site infections (SSI) after colorectal surgery vary (often 10%–30%) but are consistently higher than rates for other general surgical specialties. However, these high rates of SSI after colorectal surgery should not be accepted as inevitable or immutable.SSIs are the most common cause of healthcare-associated infections and contribute additional morbidity and mortality to surgery. SSIs may be causes of prolonged hospital stays and increased readmission and reintervention rates. They can delay recovery and return to normal activity, which can have a significant psychological impact. In addition, SSIs confer an additional 3% risk of mortality after colorectal resection.Therefore, interventions are needed not only to reduce SSI rates in colorectal surgery but also to predict their development as much as possible so that they can be treated early. Adopting groups of evidence-based interventions, so-called “bundles,” may be effective in reducing SSI rates. Both the National Institute of Health and Care and World Health Organization (WHO) guidelines advocate a set of key interventions that have SSI rates across all surgical specialties. Despite the recorded effectiveness of such interventions, recent meta-analyses have shown that, apart from a few variations, the application of an SSI bundle reduces the risk of infection after colon surgery by only up to 40%. As such, one can hypothesize that the development of methods to predict SSIs, or more severe postoperative septic complications, could be life-saving for patient outcomes, but also dramatically reduce the burden of postoperative rehabilitation and return of the patient to their preoperative functional status.The purpose of this doctoral thesis is to evaluate surgical infections and more specifically the suppuration of surgical trauma in patients in the colorectal department of our hospital. Patients of our department (General University Hospital of Patras) who underwent a colorectal resection were used. The main objective of this thesis is to study the infections associated with postoperative colon patients beyond their simple incidence and to investigate epidemiologically as well as pathologically the processes that lead to the development of postoperative infection and wound disruption. Risk factors as well as known prognostic scores for the disturbance of patient physiology will be investigated as predictors for the development of surgical infections. Regarding the novelties that this thesis will offer the role of Butyrylcholinesterase (BChE) as a prognostic indicator for the development of surgical infections as well as for their outcome will be investigated. This role will extend to the creation of prognostic models based on serum BChE levels to predict the presence or absence of post-operative writing and surgical wound management, using a logistic regression technique.In the course of the study, some independent risk factors with prognostic value for the development of postoperative sepsis emerged. The NEWS 2 score emerged as an independent risk factor for predicting the development of a postoperative complication, both independently of cause and due to anastomotic leakage as a primary cause. The same trend appears during the study of the APACHE II score, which was also shown to be a predictive indicator of postoperative sepsis but without being a reliable factor for the occurrence of SSI. In univariate analysis serum, BChE levels were strongly associated with the development of postoperative sepsis, especially on postoperative days 1 and 3, in a negative manner. This correlation remained in the multivariate correlation as well. At the same time, the presence of malignancy or non-malignancy, as well as the ASA score above 2, emerged as major independent risk factors for the development of SSI. Regarding the development of any septic complication, age, emergency surgery, and emergency admission and BChE levels were independent and weighted risk factors for the development of septic complications. In contrast, gender, laparoscopic approach, and diagnosis of malignancy did not emerge as independent risk factors for the development of septic complications in general, beyond SSIs.Simultaneously, 2 predictive models were developed regarding the development of SSI initially, and the development of any postoperative sepsis thereafter. Regarding the development of SSI, an excellent predictive ability was shown, with an accuracy of 95.2%, a specificity of 85.2%, and a sensitivity of 97.8%. At the same time, the AUC was calculated at 0.981. For the development of any septic complication, the second predictive model returned an accuracy of 83.8%, a Specificity of 91.4%, and a Sensitivity of 72.2% for predicting the development of any postoperative complication after colectomy surgery.The above results are indicative of the usefulness of the studied indicators in clinical practice to predict the development of surgical wound healing and the development of postoperative sepsis. The value of this thesis lies in highlighting that certain clinical scores, despite their existence, have not yet been specifically utilized for the correlation with post-operative sepsis or wound dehiscence. It is telling that despite the lack of literature surrounding surgical wound dehiscence and its association with BChE, the study showed very strong, negative associations with blood levels and the development of postoperative sepsis and surgical wound dehiscence. In addition to the value of BChE as an independent prognostic factor, its association with the development of infectious complications was so strong that it successfully formed the basis for the development of a multivariate model predicting the development of SSI and postoperative complications in general in patients after colorectal resection, using demographic patient data. These results are very encouraging evidence for the value of including BChE as a routine marker for postoperative sepsis and surgical wound effusion, at least in these patients. Among the necessary next steps to draw safer conclusions, as well as the popularization of this index, are the recruitment of more postoperative patients, but also the expansion of the study of this index in relation to other outcomes – types of complications of the postoperative patient characterized by inflammatory processes.

Το κόλον περιέχει περίπου 10^14 ζωντανά βακτήρια εντός του αυλού του, συμπεριλαμβανομένων πολλών που αποτελούν παθογόνα στελέχη. Επομένως, οποιαδήποτε επέμβαση κατά την οποία ανοίγεται ή διατέμνεται το κόλον κατηγοριοποιείται ως καθαρή – επιμολυσμένη ή αμιγώς επιμολυσμένη επέμβαση, με εγγενή κίνδυνο μόλυνσης στον περιβάλλοντα ιστό ή στην επιφάνεια του δέρματος. Τα αναφερόμενα ποσοστά λοίμωξης του χειρουργικού τραύματος (SSI) μετά από χειρουργική επέμβαση παχέος εντέρου ποικίλλουν (συχνά 10%-30%), αλλά είναι σταθερά υψηλότερα από τα ποσοστά για άλλες γενικές χειρουργικές ειδικότητες. Ωστόσο, τα υψηλά ποσοστά SSI μετά από χειρουργική επέμβαση παχέος εντέρου δεν πρέπει να γίνονται αποδεκτά ως αναπόφευκτες ή αμετάβλητες.Τα SSI είναι η πιο κοινή αιτία λοιμώξεων που σχετίζονται με την υγειονομική περίθαλψη και προσδίδουν πρόσθετη νοσηρότητα και θνησιμότητα στη χειρουργική επέμβαση. Τα SSI μπορούν να συμβάλουν σε παρατεταμένη παραμονή στο νοσοκομείο και σε αυξημένα ποσοστά επανεισαγωγής και επανεπέμβασης. Μπορούν να καθυστερήσουν την αποκατάσταση και την επιστροφή στην κανονική δραστηριότητα, κάτι που μπορεί να έχει σημαντικό ψυχολογικό αντίκτυπο. Επιπλέον, τα SSI παρέχουν επιπλέον κίνδυνο 3% θνησιμότητας μετά από ορθοκολική εκτομή. Ως εκ τούτου, απαιτούνται παρεμβάσεις όχι μόνο για τη μείωση των ποσοστών SSI στη χειρουργική του παχέος εντέρου, αλλά και για την όσο δυνατή καλύτερη πρόβλεψη της ανάπτυξής τους, ώστε να αντιμετωπιστούν έγκαιρα. Η υιοθέτηση ομάδων παρεμβάσεων που βασίζονται σε στοιχεία, οι λεγόμενες «δέσμες», μπορεί να είναι αποτελεσματικές στη μείωση του ποσοστού SSI. Τόσο οι κατευθυντήριες γραμμές του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας και Φροντίδας και Αριστείας και του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ) υποστηρίζουν ένα σύνολο βασικών παρεμβάσεων που έχουν μειώσει τα ποσοστά SSI σε όλες τις χειρουργικές ειδικότητες. Παρά αυτή την ετερογένεια, πρόσφατες μετα-αναλύσεις έχουν δείξει ότι, ανεξάρτητα από αυτές τις παραλλαγές, η εφαρμογή μιας δέσμης SSI μειώνει τον κίνδυνο μόλυνσης μετά από χειρουργική επέμβαση παχέος εντέρου έως και 40%. Με παρόμοιο τρόπο, μπορεί κανείς να υποθέσει πως η ανάπτυξη μεθόδων πρόβλεψης μιας SSI ή πιο σοβαρής μετεγχειρητικής σηπτικής επιπλοκής, θα μπορούσε να αποβεί σωτήρια για την έκβαση του ασθενούς, αλλά και να μειώσει δραματικά την επιβάρυνση της μετεγχειρητικής αποκατάστασης της φυσιολογίας του.Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η εκτίμηση της επίπτωσης των χειρουργικών λοιμώξεων και πιο συγκεκριμένα της διαπύησης χειρουργικού τραύματος σε ασθενείς του “Colorectal” τμήματος του νοσοκομείου μας. Για την εκπόνησή της χρησιμοποιήθηκαν προοπτικά ασθενείς του τμήματος μας που υπεβλήθησαν σε κολο-ορθική εκτομή. Ο κυρίαρχος στόχος της διατριβής αυτής είναι η μελέτη των λοιμώξεων που σχετίζονται με μετεγχειρητικούς “colorectal” ασθενείς. Πέραν της επίπτωσής τους διερευνήθηκαν επιδημιολογικά και παθοφυσιολογικά οι διαδικασίες που οδηγούν στην ανάπτυξη της μετεγχειρητικής λοίμωξης και διαπύησης τραύματος. Επιπρόσθετα, διερευνήθηκαν παράγοντες κινδύνου, αλλά και γνωστά προγνωστικά σκορ για την διαταραχή της φυσιολογίας του ασθενούς ως προγνωστικοί παράγοντες για την ανάπτυξη χειρουργικών λοιμώξεων. Όσον αφορά τις νέες εξελίξεις που θα προσφέρει η παρούσα διατριβή, έγινε διερεύνηση του ρόλου της Butyrylcholinesterase (BChE) ως προγνωστικός δείκτης για την ανάπτυξη χειρουργικών λοιμώξεων αλλά και για την έκβασή τους. Ο ρόλος αυτός επεκτάθηκε έως και τη δημιουργία προγνωστικών μοντέλων με βασικό στοιχείο τα επίπεδα BChE στον ορό του αίματος για την πρόβλεψη της εμφάνισης ή μη, μετεγχειρητικής σήψης και διαπύησης χειρουργικού τραύματος, χρησιμοποιώντας τεχνικές λογιστικής οπισθοδρόμησης.Στην πορεία της μελέτης, αναδείχτηκαν ορισμένοι ανεξάρτητοι παράγοντες κινδύνου με προγνωστική αξία για την ανάπτυξη μετεγχειρητικής σήψης. Το NEWS 2 scoreαναδείχτηκε ως ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου για την πρόγνωση της ανάπτυξης μετεγχειρητικής σήψης τόσο ανεξαρτήτως αιτίας, όσο και λόγω αναστομωτικής διαφυγής ως πρωταρχικό αίτιο. Το ίδιο trendεμφανίζεται και κατά τη μελέτη του APACHEII score το οποίο επίσης ανεδείχθη ως προγνωστικός δείκτης της μετεγχειρητικής σήψης, χωρίς όμως να αποτελεί αξιόπιστο παράγοντα για την εμφάνιση SSI. Στην μονοπαραγοντική ανάλυση τα επίπεδα BChE στο αίμα συσχετίστηκαν ισχυρά με την ανάπτυξη μετεγχειρητικής σήψης, ειδικότερα στην 1η και 3η μετεγχειρητική ημέρα, με αρνητικό τρόπο. Η συσχέτιση αυτή παρέμεινε και στην πολυπαραγοντική συσχέτιση. Ταυτόχρονα, αναδείχτηκαν ως μείζονες παράγοντες κινδύνου για την ανάπτυξη SSI συγκεκριμένα, η παρουσία κακοήθειας ή μη, όπως επίσης και το ASA score πάνω από 2. Όσον αφορά την ανάπτυξη οποιασδήποτε σηπτικής επιπλοκής , η ηλικία, το επείγον χειρουργείο, η εισαγωγή σε επείγουσα βάση αλλά και τα επίπεδα BChE αποτέλεσαν ανεξάρτητους και σταθμιζόμενους παράγοντες κινδύνου για την ανάπτυξη σηπτικών επιπλοκών. Αντίθετα, το φύλο, η λαπαροσκοπική προσέγγιση αλλά και η διάγνωση κακοήθειας δεν αναδείχτηκαν ως ανεξάρτητοι παράγοντες κινδύνου για την ανάπτυξη σηπτικών επιπλοκών γενικότερα, πέραν των SSI.Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκαν 2 μοντέλα πρόβλεψης που αφορούσαν την ανάπτυξη SSI αρχικώς, και την ανάπτυξη οποιασδήποτε μετεγχειρητικής σήψης στη συνέχεια. Όσον αφορά την ανάπτυξη SSI, ανεδείχθη μια εξαιρετική προβλεπτική ικανότητα, με ακρίβεια 95.2%, ειδικότητα 85.2% και ευαισθησία 97.8%. Ταυτόχρονα το AUC, υπολογίστηκε στο 0.981. Για την ανάπτυξη οποιασδήποτε σηπτικής επιπλοκής, το δεύτερο προγνωστικό μοντέλο, επέστρεψε ακρίβεια της τάξεως του 83.8%, Ειδικότητα 91.4% και Ευαισθησία 72.2% για την πρόβλεψη της ανάπτυξης οποιασδήποτε μετεγχειρητικής επιπλοκής μετά από χειρουργείο κολεκτομής.Τα ανωτέρω αποτελέσματα είναι ενδεικτικά της χρησιμότητας των μελετώμενων δεικτών στην κλινική πράξη για την πρόβλεψη της ανάπτυξης διαπύησης χειρουργικού τραύματος αλλά και ανάπτυξης μετεγχειρητικής σήψης. Η αξία της παρούσας διατριβής έγκειται στην ανάδειξη ορισμένων κλινικών score τα οποία παρά την ύπαρξή τους δεν έχουν ακόμη αξιοποιηθεί συγκεκριμένα για την συσχέτιση με μετεγχειρητική σήψη ή διαπύηση τραύματος. Είναι ενδεικτικό πως παρά την έλλειψη βιβλιογραφίας γύρω από την διαπύηση χειρουργικού τραύματος και την συσχέτιση με την BChE, η μελέτη ανέδειξε πολύ ισχυρές, αρνητικές συσχετίσεις με τα επίπεδα στο αίμα και την ανάπτυξη μετεγχειρητικής σήψης και διαπύησης χειρουργικού τραύματος. Πέραν της αξίας της BChE ως ανεξάρτητο προγνωστικό παράγοντα, η συσχέτιση της με την ανάπτυξη λοιμωδών επιπλοκών ήταν τόσο ισχυρή που αποτέλεσε επιτυχώς τη βάση για την ανάπτυξη ενός πολυπαραγοντικού μοντέλου πρόβλεψης της ανάπτυξης SSI αλλά και μετεγχειρητικών επιπλοκών γενικότερα σε ασθενείς μετά από κολοορθική εκτομή, χρησιμοποιώντας δημογραφικά στοιχεία των ασθενών. Τα αποτελέσματα αυτά αποτελούν πολύ ενθαρρυντικά στοιχεία για την αξία της ένταξης της BChE ως δείκτη ρουτίνας για την μετεγχειρητική σήψη και διαπύηση χειρουργικού τραύματος, τουλάχιστον σε αυτούς τους ασθενείς. Μεταξύ των απαραίτητων επόμενων βημάτων για τη διεξαγωγή ασφαλέστερων συμπερασμάτων, αλλά και το popularization αυτού του δείκτη, συγκαταλέγονται η στρατολόγηση περισσότερων μετεγχειρητικών ασθενών, αλλά και η επέκταση της μελέτης του δείκτη αυτού σε σχέση με άλλες εκβάσεις – είδη επιπλοκών του μετεγχειρητικού ασθενούς που χαρακτηρίζονται από φλεγμονώδεις διεργασίες.