ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Evaluation bacteriological analysis of urine in patients with long-term bladder drainage

A.O. Vasilyev, A.V. Govorov, A.A. Shiryaev, P.I. Bykov, Kim Yu.A., N.A. Kalinina, M.G. Schneiderman, D.Yu. Pushkar

1Department of Urology, A.I. Evdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry n.a. A.I. Evdokimov, Moscow, Russia; 2 S.I. Spasokukotsky City Clinical Hospital, Moscow, Russia; 3 National Medical Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology n.a. V.I. Kulakov, Moscow, Russia
Introduction. The experience of comparative evaluation of the effectiveness of various types of urethral catheters in prevention of catheter-associated infection is described in this article.
Materials and methods. The study included 69 patients treated at the CCH n.a. S.I. Spasokukotsky in the period from December 2017 to March 2018. The average age of patients was 67.5 years. In all patients, the bladder was drained by a two-way Foley catheter No. 16–18 Ch (100% silicone). In the 1st group (n=18), the bladder was drained with a standard urethral uncoated catheter, in the 2nd (n=16) – with a silver impregnated urethral catheter, in the 3rd (n=15) – with an urethral catheter coated with nitrofuran, in the 4th (n=20) urethral catheter with the possibility of controlled irrigation of the bladder and urethra with antiseptic solutions and (a new model of the urethral catheter developed during cooperative work of the Moscow State University of Medicine and Dentistry n.a. A.I. Evdokimov Urology Department and National Medical Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology n.a. V.I. Kulakov).
Results. The bladder was drained by Foley urethral catheter for ≥ 15 days. A microbiological study of urine (on the example of clinical isolates of conditionally pathogenic microorganisms) with preparation of an inoculum, inoculation of nutrient media, counting cultures of pathogenic bacteria and determining the sensitivity of pathogenic bacteria to antibiotics was carried out. The study showed the effectiveness of the new urethral catheter model in patients with long-term bladder drainage.
Conclusions. Conducting multicenter studies evaluating the effectiveness of the proposed urethral catheter model with the inclusion of a larger number of patients will reduce the economic costs, associated with treating patients with prolonged bladder drainage in the long term by reducing the number of nosocomial infection cases and reducing postoperative day.

Keywords

urethral catheter
long-term drainage
complications
catheter-associated infection
treatment
prevention

Введение. С момента первого клинического применения и по сегодняшний день уретральный катетер является самым востребованным медицинским изделием в стационаре. Будь то кратковременная катетеризация или длительное дренирование мочевого пузыря, уретральный катетер является неотъемлемой составляющей лечебного процесса практически при всех нозологиях. Вместе с тем его применение может вызывать бактериальную колонизацию органов мочевыделительной системы, приводить к образованию камней и вторичной бактериемии [1]. Внедрение уретральных катетеров, импрегнированных антибактериальными препаратами или серебром, в значительной степени способствовало снижению частоты катетер-ассоциированной инфекции; однако ее частота по-прежнему остается высокой. По мнению X. Bonfill et al. [2] встречаемость бактериурии, связанной с постоянными катетерами, может достигать 8% в день.

Более 30% случаев нозокомиальной инфекции обусловлено наличием постоянного уретрального катетера [3, 4]. Было показано [5], что более 70% нозокомиальных инфекций связано с уретральным катетером. В середине 1980-х гг. рядом авторов было высказано предположение, согласно которому длительное дренирование мочевого пузыря, а также хроническое воспаление уретры на фоне интермиттирующей катетеризации могут увеличивать риск развития рака мочевого пузыря и первичного рака уретры у мужчин [6, 7].

Постоянный уретральный катетер с открытой дренажной системой уже в течение первых 3–4 дней практически в 100% случаев обусловливает развитие бактериурии. Использование закрытой дренажной системы позволяет замедлять, но не предотвращать развитие бактериурии. Считается, что из общего числа катетер-ассоциированных инфекций мочевыводящих путей (КАИМП) около 2/3 случаев бактериурии возникает в результате миграции бактерий в мочевой пузырь через пространство между катетером и стенкой уретры (экстралюминально), что приводит к развитию бактериурии практически у всех пациентов в течение первых 4 нед. В остальных случаях развитие бактериурии происходит интралюминально путем миграции бактерий вдоль внутреннего просвета катетера [8]. Массовое внедрение в клиническую практику уретральных катетеров, покрытых антисептическими или антимикробными препаратами, побудило ряд клиницистов провести исследования по оценке сравнительной эффективности клинически доступных катетеров. Полученные в ходе работы результаты оказались противоречивыми. Самыми масштабными из существующих на сегодняшний день следует считать опубликованные в 2012 г. R. Pickard et al. [9, 10] результаты многоцентрового рандомизированного контролируемого исследования (the CATHETER trial), в котором описывается частота развития КАИМП у пациентов при использовании разных типов уретрального катетера с антимикробным покрытием. В ходе проведенного анализа авторами сделан вывод, согласно которому использование катетеров с серебряным покрытием не приводит к уменьшению числа случаев симптоматической КАИМП.

Цель исследования: провести сравнительную оценку эффективности различных видов уретральных катетеров, в том числе разработанной новой модели уретрального катетера, в профилактике и снижении риска развития КАИМП у пациентов с длительным дренированием мочевого пузыря.

Материалы и методы. Проспективное исследование было проведено на базе ГКБ им. С. И. Спасокукоцкого ДЗМ г. Москвы. В исследование вошли 69 пациентов (средний возраст – 67,5±2 года, проходивших лечение в урологических, общетерапевтических (включая отделение неврологии) отделениях, а также в отделении интенсивной терапии (включая отделение для больных с нарушением мозгового кровообращения). Критерии исключения: наличие цистостомы; аутокатетеризация либо использование для деривации мочи кондомных систем; прием уросептиков (в том числе растительного происхождения); наличие в течение календарного месяца, предшествовавшего данному исследованию, урогенитальной инфекции или инвазивного вмешательства на органах мочевыделительной системы.

В 32 случаях дренирование мочевого пузыря было обусловлено перенесенным оперативным вмешательством, в 20 – хронической задержкой мочи в связи с гиперплазией предстательной железы, в 17 – с целью контроля за диурезом. У всех пациентов мочевой пузырь был дренирован силиконовым двухходовым катетером Фолея № 16–18 Сh с закрытой дренажной системой. В зависимости от вида использованного уретрального катетера все пациенты были разделены на четыре группы (табл. 1).

В 1-й группе (n=18) мочевой пузырь был дренирован стандартным уретральным катетером без покрытия, во 2-й (n=16) – уретральным катетером, импрегнированным серебром, в 3-й (n=15) – уретральным катетером, покрытым нитрофураном, в 4-й (n=20) – уретральным катетером с возможностью контролируемого орошения слизистой мочеиспускательного канала антисептическими растворами и отведения экссудата (новая модель уретрального катетера, разработанная совместными усилиями кафедры урологии МГМСУ им. А. И. Евдокимова и НЦАГиП им. акад. В. И. Кулакова; см. рисунок). В качестве антисептического раствора для орошения нами был использован 0,1%-ный водный раствор хлоргексидина биглюконата. Орошение проводили не реже 2 раз в день (в среднем 3 раза) путем одномоментного введения 10–20 мл раствора по специальному «рабочему» каналу уретрального катетера [11]. Бактериологический анализ мочи выполняли всем пациентам до установки уретрального катетера и после его снятия. Исключение составили пациенты, поступившие с острой задержкой мочи, а также пациенты (n=6), у которых после удаления уретрального катетера самостоятельное мочеиспускание не восстановилось. Помимо этого всем пациентам 4-й группы был дополнительно проведен бактериологический анализ полученного в ходе дренирования мочевого пузыря экссудата с последующим выращиванием культур микроорганизмов на питательных средах.

Образцы мочи, полученные до и после дренирования мочевого пузыря уретральным катетером, а также экссудат в течение 2 ч доставляли в лабораторию. Для выделения бактерий из мочи, полученной до установки уретрального катетера, для всех групп пациентов были применены универсальные питательные среды (среда CLED), после удаления катетера, а также для выделения бактерий из экссудата – селективная питательная среда МакКонки. И в том, и в другом случае выбор сред был ориентирован на поддержание роста как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий. Учитывая гипотетическую колонизацию мочи в ходе дренирования мочевого пузыря уретральным катетером, выбор питательной среды МакКонки был обусловлен возможностью проводить первичную дифференциацию выросших культур по способности ферментировать лактозу. Титр бактерий в моче определяли полуколичественным штриховым методом с помощью тест-системы типа «ДипСтрик». Полученные инокулированные чашки Петри и тест-системы типа «ДипСтрик» в последующем инкубировали в условиях обычной атмосферы при 37°С в течение 22 ч.

После инкубации проводили учет результатов с определением морфологических типов выделенных культур и их концентрации. Диагностически значимым титром патогенных бактерий в 1 мкл исследованной мочи считали титр ≥103 КОЕ/мл (для первичных патогенов I группы – E. coli и S. saprophyticus), 103 и 104 КОЕ/мл (для вторичных патогенов группы II – P. mirabilis), группа KES (бактерии родов Klebsiella spp., Enterobacter spp. и Serratia spp.), P. aeruginosa, P. vulgaris, S. Pneumoniae и др.) при изоляции их от мужчин и женщин в монокультуре соответcтвенно [9]. После идентификации патогенных бактерий определяли чувствительность микроорганизмов к антибактериальным препаратам путем засеивания выделенных культур на агар Мюллера–Хинтона (толщина агара – 4±0,5 мм). После инокуляции и нанесения дисков с антибиотиками чашки Петри помещали в термостат при температуре 35±1°С на 16–20 ч. Зоны подавления роста измеряли оптическим способом по внутреннему диаметру роста единичных колоний.

Для расчетов описательной статистики использовали программу Microsoft Exсel 2010, с помощью которой проведены объективное сравнение полученных результатов и комплексная оценка достоверности различий данных. Оценка степени формирования биопленки на наружной и внутренней поверхностях уретрального катетера в данном исследовании не проводилась.

Результаты. Бактериологический анализ мочи, полученной до установки уретрального катетера, показал отсутствие клинически значимых титров патогенных бактерий, что объясняется селекцией пациентов на этапе включения в исследование. В группе больных с хронической задержкой мочи (n=10), а также больных, у которых установка уретрального катетера преследовала цель контроля диуреза (n=10), был выявлен рост E. coli и Enterobacter spp. в титре 102 КОЕ/мл соответственно.

Средний срок нахождения уретрального катетера во всех группах составлял 15 и более дней. После удаления уретрального катетера у 61 пациента восстановлено самостоятельное мочеиспускание, у 6 пациентов из группы больных с хронической задержкой мочи самостоятельное мочеиспускание не восстановилось, в связи с чем была выполнена троакарная цистостомия, а спустя некоторое время – трансуретральная резекция предстательной железы.

Длительное нахождение уретрального катетера (≥15 дней) было связано с увеличением скорости развития симптоматической КАИМП. Лихорадка >38°С, боль и дизурические явления после удаления уретрального катетера имели место у 7 (37%) больных 1-й группы, у 2 больных 2-й и 3-й групп (по 18% соответственно) и у 1 (5%) пациента 4-й группы (р=0,83 и р=0,19 для 1-й и 2–4-й групп соответственно).

Микробиологический анализ мочи в 1-й группе больных показал наличие бактерий из группы первичных и вторичных патогенов в титре 104 и 103 КОЕ/мл для E. coli и Enterobacter spp. соответственно (для мужчин) и наличие бактерий из группы первичных патогенов в титре 103 и 104 КОЕ/мл для E. coli и S. saprophyticus соответственно (для женщин). Во 2–4-й группах была отмечена более низкая скорость бактериурии (концентрация выделенных патогенных бактерий не превышала диагностически значимый титр, р=0,001). Подробная информация о наиболее значимых бактериях, выделенных из мочи и экссудата, представлена в табл. 2.

Микробиологический анализ позволил выделить 42 штамма микроорганизмов, из которых 32 штамма E. coli, 6 штаммов Enterobacter spp. и 4 штамма S. saprophyticus. Из общего числа нозокомиальных штаммов E. coli в ассоциацию было выделено более половины (59%), в то время как во 2–4-й группах из общего числа штаммов выделено лишь 2 ассоциации. При бактериологическом исследовании полученного экссудата в ассоциацию было выделено 2 штамма группы первичных патогенов.

У десяти пациентов развитие симптоматической КАИМП потребовало проведения системной антибактериальной терапии в срок до 7 дней, учитывая спектр чувствительности в зависимости от значений минимально подавляющей концентрации (МПК) и диаметра зон подавления роста. Для наиболее распространенного патогенного штамма E. coli нами был взят диаметр зоны подавления ≥30 мм (табл. 3).

Обсуждение. Анализ литературы показывает, что спектр возбудителей, приводящих к развитию КАИМП при длительном дренировании мочевого пузыря, широко варьируется в различных стационарах, однако наиболее распространенными на протяжении последних лет являются микроорганизмы кишечной группы (E. coli и другие представители семейства Enterobacteriaceae). Данный факт подтверждается более высокой частотой инфекций мочевыводящих путей (ИМП) у женщин по сравнению с мужчинами и повышенным риском развития ИМП после катетеризации или инструментальных вмешательств на мочевом пузыре [12]. Наиболее частыми осложнениями, связанными с длительной катетеризацией, являются симптоматическая или бессимптомная бактериурия и уретрит. По мнению B. S. Niël-Weise et al. [13], длительное нахождение уретрального катетера связано с увеличением скорости развития симптоматической КАИМП. Согласно данным S. A. Rani et al. [14], длительное нахождение уретрального катетера также сопряжено с инкрустацией последнего солями за счет образования кристаллической биопленки. Данное обстоятельство в свою очередь может приводить к КАИМП за счет возрастающего числа уреазопродуцирующих микроорганизмов, среди которых можно выделить Proteus, Providencia, Morganella spp. и Corynebacterium urealyticum. На их долю может приходиться до 82 % случаев ИМП.

Существующий риск формирования антибиотикорезистентных штаммов ограничивает назначение рутинной антибактериальной терапии в лечении бессимптомной бактериурии как при краткосрочной (<30 дней), так и при длительной (>30 дней) катетеризации [15]. В случае симптоматической бактериурии лечение проводится на основании данных культурального исследования мочи и определения чувствительности к антибиотикам. По-прежнему основными факторами, определяющими выбор лечебной тактики при необходимости длительного дренирования мочевого пузыря, являются простота в использовании, удобство применения для пациента и для медицинского персонала, а также экономические затраты, связанные с использованием того или иного уретрального катетера [16]. Cкопление микроорганизмов и их внеклеточных продуктов, формирующих структурное сообщество на уретральном катетере (так называемая биопленка), лежит в основе развития КАИМП [17]. В настоящее время большое внимание уделяется разработке профилактических мер, направленных на предупреждение образования биопленки как на наружной, так и на внутренней поверхности уретрального катетера, а также снижение колонизации и размножения бактерий. Антибактериальная терапия в большинстве случаев снижает колонизацию бактерий, однако способствует образованию антибиотикорезистентных штаммов. В связи с этим рутинное применение антибиотиков (в случае бессимптомной бактериурии) не рекомендуется [4]. Формирование резистентности к антисептикам, напротив, происходит медленно, поэтому их использование в составе покрытия уретрального катетера либо в комплексной профилактике при механическом орошении слизистой мочеиспускательного канала является обоснованным.

Проведенное сравнительное исследование по оценке эффективности различных видов уретрального катетера в профилактике и снижении риска КАИМП у пациентов с длительным дренированием мочевого пузыря показало сопоставимую эффективность уретральных катетеров, покрытых антисептическими веществами (2-я и 3-я группы) и разработанной новой модели уретрального катетера с возможностью контролируемого орошения слизистой мочеиспускательного канала антисептическими растворами и отведением экссудата (4-я группа). Данный факт имел решающее значение при развитии симптоматической КАИМП, частота которой была выше в основной группе (наличие бактерий при микробиологическом исследовании мочи ≥103 КОЕ/мл) по сравнению с контрольными группами (диагностически значимый титр не превышал 103 КОЕ/мл).

Заключение. В наибольшей степени риску развития катетерассоциированной инфекции подвержены пациенты с длительным дренированием мочевого пузыря на фоне нейрогенной дисфункции, травматической болезни спинного мозга, а также пациенты, которым проводится интермиттирующая катетеризация. В ходе проведенного исследования было показано, что длительное дренирование мочевого пузыря уретральным катетером в срок до 15 дней является закономерным фактором риска контаминации органов мочевыделительной системы, способствующим развитию бактериурии и в конечном счете – КАИМП. Увеличение финансовых затрат на борьбу с возникшими инфекционными осложнениями предопределяет поиск новых альтернативных способов профилактики развития катетерассоциированной инфекции. Проведенное микробиологическое исследование мочи показало, что использование уретральных катетеров с антисептическим или антибактериальным покрытием, а также разработанной новой модели уретрального катетера в должной степени позволяет снижать риск развития симптоматической КАИМП за счет местного бактерицидного эффекта, а также механического удаления бактериальных агентов из экстралюминального пространства.

About the Authors

Corresponding author: A.O. Vasilyev – PhD in Medical Sciences, assistant of Department of Urology Moscow State University of Medicine and Dentistry named after A.I. Evdokimov; e-mail: alexvasilyev@me.com

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.