20 грудня, 2023
Значимість повідон-йоду у профілактиці інфекцій ділянки хірургічного втручання
Профілактика інфекцій ділянки хірургічного втручання (ІДХВ) є комплексною і потребує інтеграції профілактичних заходів до, під час та після виконання операції. Авторами дослідження проведено огляд літератури щодо використання повідон-йоду для профілактики ІДХВ на кожному етапі хірургічного втручання.
Ключові слова: інфекція ділянки хірургічного втручання, антисептик, повідон-йод, загоєння ран, деколонізація.
Клінічні та економічні наслідки хірургічних інфекцій
ІДХВ визначаються як післяопераційні інфекційно-запальні ускладнення, що виникають протягом 30 днів після хірургічного втручання або протягом 1 року у випадку постійних імплантатів і є одним із найбільш частих типів інфекцій, асоційованих із наданням медичної допомоги [1, 2]. Розвиток ІДХВ пов’язаний із підвищеним ризиком смертності, повторних втручань, інфікування органів і тканин, а отже, є значним тягарем для системи охорони здоров’я [3].
Оскільки антибіотикорезистентність є однією з найбільших загроз для охорони здоров’я [7], використання антисептиків із метою профілактики ІДХВ може бути кращим за антибіотики завдяки їх меншій схильності викликати бактеріальну резистентність і більш широкому спектру протимікробної дії [8]. Деякі антисептики, наприклад препарати на основі повідон-йоду (PVP-I), можна застосовувати на всіх етапах хірургічного втручання, починаючи з передопераційних заходів (підготовка шкіри, передопераційне промивання носової порожнини та деколонізація метицилін-резистентного золотистого стафілокока [MRSA]), інтраопераційної іригації і закінчуючи лікуванням післяопераційних хірургічних ран [9]. Такий підхід забезпечує економічну перевагу порівняно з використанням кількох різних препаратів, кожен із яких можна застосовувати лише на окремих етапах хірургічного втручання.
Антимікробна активність найпоширеніших антисептиків
Існує кілька основних класів антисептиків, включаючи бігуаніди (хлоргексидин [CHX]), похідні йоду (PVP-I), похідні хлору (гіпохлорит натрію) та спирти. Кожен антисептик має свій механізм дії, антимікробний спектр та профіль резистентності. У таблиці наведено властивості двох найбільш використовуваних антисептиків – CHX та PVP-I.
Хоча дослідження активності in vitro є достатньо інформативними, слід зазначити, що фактори навколишнього середовища в умовах лабораторії можуть впливати на результати спостережень [19]. Тому вибір найбільш прийнятного антисептика в реальній практиці має ґрунтуватися на клінічних даних і настановах, заснованих на доказах.
|
Таблиця. Властивості хлоргексидину та повідон-йоду [130] |
||||
|
Антисептик |
Механізм дії |
Бактерицидна активність |
Антимікробний спектр |
Профіль |
|
Хлоргексидин |
Змінює проникність клітинної мембрани мікроорганізму та спричиняє витік клітинних компонентів [128] |
Ефективний проти більшості збудників ESKAPE* (змінна/обмежена активність проти Klebsiella pneumoniae та Pseudomonas aeruginosa) [129]. Менш ефективний, ніж PVP-I, у присутності органічного матеріалу [18, 129]. Менш ефективний відносно елімінації Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, MRSA та P. aeruginosa в біоплівках порівняно із їх знаходженням у вільній формі; вища ефективність у свіжих біоплівках порівняно зі зрілими [129] |
Широкий спектр активності проти грампозитивних бактерій. Неповний спектр активності проти грамнегативних бактерій, грибів та вірусів. Відсутня активність проти спор [8] |
Резистентність до СНХ спостерігається у Staphylococcus epidermidis, A. baumannii та Mycobacterium abscessus. Спостерігається перехресна резистентність до колістину, ванкоміцину та даптоміцину [130-135] |
|
Повідон-йод |
Проникає в мікроорганізми та окислює ключові білки, нуклеотиди і жирні кислоти, що призводить до загибелі клітин [66] |
Ефективний проти всіх збудників ESKAPE [129]; найкоротший час досягнення ефективності проти Staphylococcus aureus, Enterococcus faecium та P. aeruginosa у присутності крові (порівняно зі CHX, полігексанідом та октенідином) [18, 129]. Високоефективний у знищенні біоплівок, включаючи MRSA, K. pneumoniae, P. aeruginosa та Candida albicans [129] |
Широкий спектр активності проти грампозитивних і грамнегативних бактерій, грибів, вірусів та спор [8]
|
Не спостерігається антимікробна/перехресна резистентність [136, 137]
|
|
* ESKAPE: Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp. |
||||
Передопераційна антисептика
Рекомендації з використання антисептиків у передопераційній підготовці шкіри
PVP-I є одним із найпоширеніших антисептиків для профілактики ІДХВ й асоціюється з низькою частотою виникнення післяопераційних інфекційних ускладнень [20]. Однак у 2016 році Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) опублікувала нові настанови, у яких рекомендовано використання спиртового розчину антисептика на основі CHX для підготовки операційного поля при хірургічних втручаннях [21]. Ця вказівка була збережена в оновлених рекомендаціях ВООЗ 2018 року [2].
Метааналіз, який було покладено в основу даної рекомендації, базувався на дослідженнях, що були оцінені як докази низької якості [2]. Крім того, існуючі розбіжності у самих дослідженнях поставили під сумнів обґрунтованість рекомендації. Розбіжності, зокрема, включали порівняння спиртового CHX та водного PVP-I, малий розмір вибірки, а також те, що антисептики, які використовувалися для аналізу, містили невідому або субоптимальну концентрацію спирту [20, 22, 23]. Крім того, доказова база на підтримку рекомендацій ВООЗ зосереджувалася на дорослих пацієнтах, натомість як у педіатричній популяції досліджень не проводилося. Таким чином, ефективність спиртового розчину антисептика на основі CHX у дітей не була доведена [2].
У повторному метааналізі Maiwald et al., після оновленого систематичного огляду літератури та виключення досліджень із застосуванням антисептиків із недостатньою або невідомою концентрацією спирту, CHX більше не мав переваг перед PVP-I для профілактики ІДХВ, що свідчить про передчасність рекомендації ВООЗ [20]. Автори метааналізу, на який посилається ВООЗ, також визнають, що доступність спиртових препаратів на основі CHX залишається обмеженою і може бути додатковою витратою в країнах, що розвиваються [24].
У настановах інших організацій, зокрема Ортопедичного наукового товариства [25], Міжнародного інституту вдосконалення охорони здоров’я [26], Центру контролю та профілактики захворювань США [5] та Французького товариства лікарняної гігієни [27], на відміну від настанов ВООЗ в однаковій мірі рекомендовано використання спиртового розчину на основі як CHX, так і PVP-I. Більш нейтральна та збалансована позиція стосовно використання цих двох засобів може вважатися більш доцільною.
Профіль безпеки антисептиків
Хоча всі антисептики мають подразнювальні властивості [51], у настановах ВООЗ щодо профілактики ІДХВ зазначається, що CHX може викликати подразнення шкіри, реакції уповільненого типу, такі як контактний дерматит і фоточутливість, а в деяких дуже рідкісних випадках – реакції підвищеної чутливості, такі як анафілактичний шок [2]. У звітах лікарів та інших медичних працівників повідомлялося про контактний дерматит, асоційований із CHX [53]. Крім того, потрапляння CHX в очі при використанні у якості антисептика для процедур на обличчі, таких як естетичні ін’єкції, може призвести до значних хімічних опіків у вигляді кератитів [54-56].
У дослідженні CLEAN встановлено, що шкірні реакції всіх ступенів тяжкості частіше виникали при застосуванні спиртового розчину CHX, ніж при застосуванні спиртового розчину PVP-I (17,5% проти 14,4% відповідно; р=0,011) [29]. Натомість у дослідженні CLEAN3 зазначено, що незначні шкірні реакції були рідкісними (загалом 1,6%), без суттєвої різниці між спиртовими розчинами CHX та PVP-I (1,8 та 1,4% відповідно; скоригований відносний ризик [95% довірчий інтервал]: 1,06 [0,77-1,35]) [30]. Про тяжкі шкірні реакції не повідомлялося.
Економічні аспекти використання антисептиків
Перев’язувальні матеріали та розчини на основі PVP-I є відносно недорогими порівняно з іншими антимікробними препаратами [57]. Доступність спиртових препаратів на основі CHX залишається обмеженою і може бути додатковою витратою в країнах, що розвиваються [24]. Крім того, існує думка, що пов’язки, які змінюють колір (наприклад, такі, що містять 10% PVP-I і знебарвлюються в міру поглинання йоду), можуть бути більш економічно ефективними, оскільки зміна кольору є індикатором того, як часто слід міняти пов’язки. Це може запобігти зайвій зміні пов’язок і заощадити як витрати на перев’язки, так і час нагляду за пацієнтами [57, 58]. Виходячи із цього вартість конкретних препаратів може впливати на клінічні рішення щодо застосування тих чи інших антисептиків.
Передопераційна деколонізація носової порожнини
Доведено, що носійство S. aureus у пацієнтів, яким показано хірургічне втручання, підвищує ризик розвитку ІДХВ [60, 61]. Крім того, позитивний результат на MRSA асоціюється з вищим рівнем смертності порівняно з метицилін-чутливим S. aureus [62]. Таким чином, скринінг та деколонізація S. aureus у носіїв перед операцією є перспективним методом зниження рівня стафілококових ІДХВ та пов’язаних із ними ризиків. Настановами ВООЗ рекомендовано інтраназальне застосування 2% мупіроцинової мазі
з/без миття тіла розчином CHX у пацієнтів-носіїв S. аureus перед проведенням кардіоторакального або ортопедичного хірургічного втручання. Пацієнти з носійством S. aureus, яким показані інші види хірургічних втручань, також мають розглядатися як кандидати на цю схему профілактичного втручання [2].
Однак використання мупіроцину має певні обмеження через те, що він не є загальнодоступним і дешевим [63]. Крім того, викликають занепокоєння повідомлення стосовно неефективності його застосування для деколонізації S. aureus у носовій порожнині через резистентність до мупіроцину [64]. Зокрема, не відомо, як впливає використання засобу для миття тіла із CHX у поєднанні з мупіроцином на розвиток резистентності. З огляду на ці застереження щодо мупіроцину в кількох дослідженнях вивчалося використання PVP-I для передопераційної деколонізації носової порожнини [66-70]. Показано, що інтраназальне застосування розчину PVP-I у якості передопераційної підготовки має зіставну з мупіроцином ефективність у запобіганні ІДХВ в осіб, яким проводять ортопедичні операції [67, 68]. Слід зазначити, що пацієнти, яким застосовували мупіроцин, частіше скаржилися на головний біль, ринорею, закладеність та біль у горлі, ніж ті, хто використовував розчин PVP-I [67].
Інтраопераційне зрошення рани
У настановах ВООЗ, CDC та Американського товариства інфекційних захворювань (IDSA) рекомендовано зрошування хірургічної рани водним розчином PVP-I перед її зашиванням для профілактики ІДХВ [2, 5, 71]. Це особливо рекомендовано у випадку чистих і чисто-забруднених ран (тобто ран без ознак інфекції, які можуть включати/не включати відновлення або видалення внутрішнього органа) [2].
Результати досліджень вказують на зниження ІДХВ при використанні розведеного водного розчину PVP-I для зрошення ран за різних хірургічних втручань, включаючи краніотомію, кесарів розтин, операції на грудній залозі та внутрішньоочеревинне зрошення під час лапаротомії та хірургічних втручань на хребті [72-79]. При ендопротезуванні колінного та кульшового суглобів отримані результати дещо різняться. Так, у систематичному огляді та метааналізі, що включав 7 досліджень та 31 213 пацієнтів, яким було виконано тотальне ендопротезування суглобів, Kim et al. не виявили різниці у частоті післяопераційних ІДХВ між пацієнтами, яким проводили промивання PVP-I перед закриттям рани, та пацієнтами, яким промивання не проводили [81]. Однак у нещодавно опублікованому ретроспективному дослідженні (Shohat N. et al., 2022) операцій тотального ендопротезування суглобів (n=31331), проведених у період із 2009 по 2019 рік, використання розбавленого PVP-I асоціювалося із 2,34-кратним зниженням частоти перипротезної інфекції суглоба порівняно з фізіологічним розчином (р<0,001) [83].
В ортопедичній хірургії при виборі оптимального засобу для іригації також необхідно враховувати хондролітичні ефекти антисептиків. Внутрішньосуглобове зрошення навіть розведеними концентраціями CHX протягом коротких періодів часу може мати токсичний вплив на клітини, що виробляють колаген, і, таким чином, уповільнювати загоєння рани [88].
У 2000 році Управління із санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів США (FDA) наклало заборону на використання PVP-I при хірургічних втручаннях зі збільшення грудей через припущення про можливий руйнівний вплив на оболонку імплантатів, виготовлених із силіконового еластомера [79]. Однак докази, які призвели до цього рішення, згодом були поставлені під сумнів [84], після того як Zambacos et al. опублікували результати експерименту in vitro, який показав, що PVP-I не мав значного впливу на міцність силіконової еластомерної оболонки після чотирьох тижнів інкубації порівняно з фізіологічним розчином [85]. Кілька подальших досліджень продемонстрували відсутність структурного впливу PVP-I на грудні імплантати. При цьому було відмічено значне зниження частоти виникнення капсулярної контрактури при використанні PVP-I [84]. У 2017 році FDA внесло зміни до інструкції для застосування одного з брендів імплантатів, які зняли заборону на використання PVP-I при збільшенні грудей, що, як вважається, сприятиме зниженню ризику бактеріального забруднення поверхні імплантатів [79, 86].
Антисептики для профілактики інфекційних ускладнень, асоційованих із біоплівками
Інтраопераційне зрошення є прийнятним методом для запобігання утворенню біоплівок під час операції [99]. Крім того, у настанові Всесвітньої спілки товариств із загоєння ран 2016 року визнано, що йод є прийнятним антимікробним засобом для запобігання утворенню біоплівок, як і оцтова кислота, мед, полігексанід та срібло [100]. Ефективність водного PVP-I в усуненні біоплівок була доведена й описана у численних дослідженнях [101-111]. У випробуванні Oduwole et al. була продемонстрована ефективність PVP-I у пригніченні росту Staphylococcus epidermidis і S. aureus in vitro та процесу утворення стафілококової біоплівки при субінгібуючих концентраціях PVP-I (низькі концентрації антисептиків, при яких може бути спровокований розвиток біоплівки) [107]. Крім того, PVP-I у низькій концентрації (0,25%) in vitro повністю усував сформовані біоплівки мультирезистентних S. aureus, K. pneumoniae, P. aeruginosa та C. albicans [103]. Йодовмісні ранові пов’язки продемонстрували більшу антимікробну ефективність проти зрілих біоплівок P. aeruginosa і S. aureus порівняно з пов’язками на основі срібла при використанні моделі статичної дифузії in vitro [109].
Концентрація PVP-I для інтраопераційного зрошення ран
Оптимальна концентрація водного розчину PVP-I для інтраопераційного зрошення не визначена [112], утім найчастіше використовують 0,35-3,5% розчини [80, 113]. Концентрація PVP-I визначає його антимікробну активність [114], оскільки повідон є гідрофільним і діє як переносник йоду до клітинних мембран. Як тільки комплекс PVP-I досягає клітинної стінки, вивільняється вільний йод, який проявляє цитотоксичну дію із широким спектром антимікробної активності незалежно від типу збудника (грампозитивні, грамнегативні бактерії, гриби, віруси або спори) [8]. Частка вільного йоду зростає у міру розведення PVP-I, із максимальною концентрацією вільного йоду 24 ppm при 0,7% [116]. Це парадоксальний ефект «кривої дзвону»: при концентрації PVP-I <0,05% він втрачає свої комплексні властивості [116]. Таким чином, було показано, що бактерицидна ефективність PVP-I in vitro зростає при більш високих розведеннях: 0,1-1% [115, 117].
У кількох дослідженнях вивчалася активність різних розведень водного розчину PVP-I, включно з фундаментальним випробуванням, у якому порівнювали ефективність PVP-I і CHX проти MRSA [17]. У ньому бактерицидну активність двох антисептиків вимірювали за допомогою логарифмічних коефіцієнтів зменшення (LRF), отриманих у діапазоні часу експозиції стосовно 33 ізолятів MRSA. Повна антисептична ефективність визначалася як 30 с LRF >5. Порівняно із CHX, PVP-I мав вищу мікробоцидну ефективність і залишався активним при більшому розведенні. Найважливіше те, що PVP-I на відміну від CHX мав здатність досягати 30 с LRF >5 [17].
У дослідженні in vitro бактерії (S. aureus, S. epidermidis) і клітини людського організму (фібробласти та мезенхімальні клітини строми) піддавали впливу водних розчинів полігексаніду, перекису водню, октенідину, PVP-I і CHX у різних розведеннях протягом 2 хвилин. За винятком полігексаніду всі антисептики проявляли бактерицидну і цитотоксичну дію в комерційно доступних концентраціях. При розведенні до концентрації, яка зберігала життєздатність клітин людського організму, лише PVP-I проявляв бактерициду дію (мінімальна бактерицидна концентрація становить 1,32 г/л). Автори дійшли висновку, що PVP-I, розведений до такої концентрації, може бути оптимальним антисептиком для інтраопераційної іригації [118]. Однак для підтвердження цього необхідні клінічні дослідження. Також існує потреба у проспективних клінічних дослідженнях щодо визначення оптимальної концентрації PVP-I для інтраопераційної іригації та отримання доказів для створення відповідних рекомендацій.
Післяопераційна антисептика
Історично склалося так, що для лікування ранових інфекцій та зменшення бактеріального навантаження певний час був доступний обмежений спектр антимікробних препаратів [120]. Одним із них є перев’язувальний матеріал, що містить 10% PVP-I [58]. Сьогодні існує кілька альтернативних антимікробних засобів для лікування ран, включаючи CHX, срібло, бензалконію хлорид, триклозан, октенідин та полігексанід [9, 121].
При використанні антисептиків для загоєння ран необхідно враховувати, що всі вони можуть проявляти певний цитотоксичний ефект, що погіршує процеси репарації [122]. Тому вибір місцевого антисептика має бути збалансований між його бактерицидною активністю та потенційною цитотоксичністю [123]. Клінічні випробування виявили дуже низьку цитотоксичність PVP-I порівняно з іншими антисептиками при тестуванні на клітинах шкіри та слизової оболонки ротової порожнини [9]. Дослідження у пацієнтів із хронічними виразками на нижніх кінцівках показало, що застосування PVP-I не порушувало мікросудинну систему і не призводило до суттєвого зменшення щільності дендроцитів або фібробластів [124].
Принципово важливо також мати підтвердження, що застосовуваний після операції антисептик не перешкоджатиме процесу загоєння рани. У клінічному дослідженні пацієнтів із розщепленими шкірними трансплантатами використання пов’язки, просоченої маззю із PVP-I, не уповільнювало загоєння рани порівняно з пов’язкою, просоченою вазеліново-петролатумною маззю. Також при застосуванні PVP-I відмічені можливий більш ранній початок епітелізації та тенденція до зниження кількості бактерій [125]. Eming et al. запропонували наступне пояснення стосовно механізму дії PVP-I у сприянні загоєнню ран. У дослідженнях in vitro було показано, що PVP-I знижує активність плазміну і нейтрофільної еластази, а також загальну активність металопротеїназ, які зумовлюють порушення репарації тканин у хронічних ранах [126]. На підставі цих даних автори рекомендували використовувати PVP-I при поганому загоєнні ран, вираженій ексудації та надмірному рівні протеаз [126].
Висновки
У зв’язку зі зростанням глобальної антибіотикорезистентності слід приділяти більше уваги використанню антисептиків для профілактики ІДХВ, враховуючи їхню меншу схильність до формування бактеріальної резистентності, у тому числі й перехресної. У цьому огляді представлено докази на користь використання PVP-I для профілактики ІДХВ на кожному етапі хірургічного втручання. Це один із найбільш широко використовуваних антисептиків для передопераційної підготовки місця хірургічного втручання, рекомендований для інтраопераційної іригації та післяопераційної обробки ран. Його застосування пов’язане з низькою частотою розвитку ІДХВ, сприянням загоєнню ран, а також з економічною вигодою. Крім того, водні розчини йоду, зокрема PVP-I, є одними з небагатьох антисептиків, які можна безпечно використовувати на слизових оболонках. Однак існує потреба в подальших клінічних дослідженнях із більш строгим дизайном та всебічним порівнянням антисептичних засобів, особливо для передопераційної підготовки шкіри.
Реферативний огляд підготувала Марія Ареф’єва
За матеріалами: Monstrey S.J., Govaers K., Lejuste P., Lepelletier D., Ribeiro de Oliveira P. Evaluation of the role of povidone-iodine in the prevention of surgical site infections. Surg Open Sci. 2023, Mar 16;13:9-17.
