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Prevalence of Multidrug Resistant Organisms in Inter-Hospital Transferred Critically Ill Patients
타 병원에서 전원 온 중환자에서의 다재내성균 보유 경향에 대한 분석
J Acute Care Surg 2017;7:9−14
Published online April 30, 2017;  https://doi.org/10.17479/jacs.2017.7.1.9
© 2017 Korean Society of Acute Care Surgery.

Changho Heo*, Dae-Sang Lee, Eunmi Gil, and Chi-Min Park*,†
허창호*, 이대상, 길은미, 박치민*,†

*Department of Surgery Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea,
Department of Critical Care Medicine, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea
*성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 외과,
성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 중환자의학과
Chi-Min Park, M.D., Ph.D. Departments of Critical Care Medicine and Surgery, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, 81 Irwon-ro, Gangnam-gu, Seoul 06351, Korea Tel: +82-2-3410-1096 Fax: +82-2-2148-7088 E-mail: dr99.park@samsung.com
Received August 24, 2016; Revised October 13, 2016; Accepted October 15, 2016.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract

Purpose:

To assess the prevalence of multidrug-resistant organisms (MDROs) in inter-hospital transferred critically ill patients.

Methods:

This is a retrospective study. The study population comprised patients who were transferred from other hospitals or health care units into the medical or surgical intensive care unit of Samsung Medical Center from January 2012 to December 2014. We evaluated the acquisition of clinically significant MDROs including methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant Enterococci (VRE), extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Gram-negative bacteria, and carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CRGNB).

Results:

Three hundred and twenty-one patients were included in this study. One hundred and fifty-one patients (47.0%) had at least one species of MDRO, 21.5% in MRSA, 27.1% in VRE, 15.6% in CRGNB, and 3.7% in ESBL. The prevalence of MDROs was significantly higher in male (52.7%), patients with diabetes (61.6%), patients with combined infectious diseases (51.6%), and medical patients (49.3%). Patients with MRSA had significantly longer length of stay than the patients without MRSA. The patients with CRGNB had higher mortality than the patients without CRGNB.

Conclusion:

The prevalence of MDROs in inter-hospital transferred critically ill patients was very high. Patients with MDROs in this study had longer hospital stay and higher mortality. These patients require more attention for isolation and hygiene protocols, and antibiotic choices.

Keywords : Intensive care unit, Multidrug-resistant organism, Infection
서론

광범위 항생제의 빈번한 사용으로 인해 중환자실에서의 다제내성균(multidrug-resistant organisms, MDROs)의 발생은 전 세계적으로 증가하는 추세이다[1-3]. 특히 재원기간이 길어지고 감염관리가 취약할수록 중환자실 입실환자들의 다제내성균 보유율은 증가되는 것으로 알려져 있다. 이러한 다제내성균에 의한 감염은 막대한 임상적, 경제적인 피해를 유발하고 있다[4]. 입원환자들에게 있어 다제내성균에 의한 감염이 발생했을 때, 비다제내성균에 의한 감염의 경우에 비해 추가로 발생하는 비용은 한 환자당 적게는 6,000달러에서 많게는 30,000달러까지 추산되었다[5].

환자의 중증도가 높을 경우 더 집중적인 치료를 위한 중환자들의 병원 간 전원은 보편적으로 이루어지고 있다. 병원 간 전원되는 중환자의 수가 증가할수록 동반된 다제내성균에 의한 감염의 파급, 확산의 위험성이 증가할 수 있다. 그러나 병원 간 전원 환자의 다제내성균 보유현황에 대한 분석과 관련된 연구는 현재까지 시행된 바 없다. 따라서 전원 환자들에게서 다제내성균의 보유여부에 대해 예측하기 어려운 실정이고 이로 인해 야기되는 뒤늦은 격리에 따른 내성균의 파급 위험성은 증가하게 되며 적절한 항생제의 선택 또한 늦어지게 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 타 병원에서 전원 온 중환자들의 다제내성균 보유 현황에 대한 분석하고자 하였다.

대상 및 방법

연구 설계 및 대상

본 연구는 후향적 코호트 연구로서 3차 의료기관인 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원에서 시행되었다. 이 연구의 대상자는 2012년 1월부터 2014년 12월까지 3년 동안 타 병원 혹은 의료기관에서 본 연구가 시행된 기관의 내과계중환자실 혹은 외과계중환자실로 전원 온 환자들을 대상으로 하였다. 환자들의 의무기록과 혈액검사 결과, 미생물배양검사 결과, 중환자실 의무기록 등을 토대로 연구에 필요한 자료들을 수집하였다. 이전 병원에서의 입원기간 혹은 체류기간이 48시간 이하인 환자들과 전원일로부터 6개월 이내에 본 연구가 시행된 기관에 입원한 이력이 있는 환자들은 연구대상자에서 제외되었다. 또한 전원 후 48시간 이내에 혈액배양검사를 시행하지 않은 환자들과 중환자실로 바로 입원하지 않고 일반병동으로 입원하였던 환자들도 연구대상자에서 제외되었다. 한국 이외의 다른 국가에서 전원 온 환자와 기타 임상정보를 확인할 수 없는 환자들도 대상자에서 제외되었다. 본 연구는 삼성서울병원 임상윤리심의위원회의 승인을 받았다.

다제내성균(MDRO)

본 논문에서는 임상적으로 중요한 다제내성균인 메치실린 내성 황색포도상구균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA), 반코마이신 내성 장내구균(vancomycin-resistant Enterococci, VRE), 광범위 베타-락탐계 항생제 분해효소 생성 그람음성균(extended-spectrum beta-lactamase [ESBL] producing Gram-negative bacteria), 그리고 카바페넴 내성 그람음성균(carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, CRGNB)의 보유율에 대해 조사하였다. 전원으로부터 48시간 이내에 시행된 균 배양검사에서 이러한 균 중 하나의 균주 이상이 동정된 경우 다제내성균군(MDRO group)으로 정의하였고, 이러한 균 중 어느 하나도 동정되지 않는 경우를 대조군인 비다제내성균군으로 정의하였다. 환자의 기본적인 임상정보와 동반된 기저질환, 동반하고 있는 감염질환, 다제내성균 배양검사 결과 등의 정보는 의무기록을 검토하여 수집되었다. 혈액, 소변, 객담 등의 호흡기분비물, 그리고 기타 임상적으로 감염이 의심되는 부위에서 검체를 얻어 배양검사를 시행하였다. 본원은 일반적으로 중환자실에 입실하는 모든 환자에게 비강 면봉채취검사를 이용한 MRSA의 정규검사와 직장면봉채취검사를 이용한 VRE의 선별 검사를 시행하였다. 감염(infection)과 군체형성(colonization) 간의 구별은 임상의사의 판단에 따라 시행되었다. 이러한 구별은 발열 등 활력징후의 변화, 혈액검사상 백혈구증가증(leukocytosis) 및 C 반응성 단백(C-reactive protein)의 증가 등의 소견의 유무, 환자의 신체검진소견, 영상검사상 감염소견의 유무 등을 토대로 판단되었다. 중환자실 입실 시의 Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score와 전원 후 재원기간도 조사하였다. 중환자실로 전원 온 거의 대부분의 환자들이 진정제를 사용중인 상태로 의식수준 사정이 불가하여 SOFA scoring에서 신경계적 평가는 제외하였다.

통계적 분석

이 연구의 primary outcome은 MDRO 보유이며 MDRO 보유의 정의는 본 연구에서 지정한 네 가지 균주를 하나 혹은 그 이상의 종류의 보유한 경우로 하였다. Secondary outcome은 병원 사망률과 현재 병원 재원기간 등의 임상결과로 정하였다. MDRO group의 임상양상과 보유한 균의 특성을 분석하였으며 대조군과의 임상양상과 임상결과를 비교하였다. 또한 각 균주에 따른 임상결과의 차이를 분석하였다.

결과

Basic characteristics

최종적으로 321명의 환자가 이 연구의 대상자로 참여하였다. 전체 321명 중 하나 이상의 MDRO를 보유한 MDRO군은 151명(47.0%)이었다. MDRO군의 환자 중에서 21.5%가 MRSA를, 27.1%가 VRE를, 15.6%가 CRGNB를, 3.7%가 ESBL 균주를 보유하고 있었다. Table 1은 연구대상자들의 basal characteristic을 기술하였는데, MDRO군의 평균연령은 63.3±1.0세였다. 각 군에서 남성이 차지하는 비율은 대조군은 56.4%였으며 MDRO군에서는 70.8%로, 남성이 차지하는 비율은 MDRO군에서 유의하게 높았다. MDRO군에서의 SOFA score 역시 대조군에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다.

Basic demographic and clinical characteristics of patients

Variable Control group MDRO group p-value 
Total170 (53.0)151 (47.0)
Age (y)62.0±17.963.3±1.00.490
Sex (male)96 (56.4)107 (70.8)0.008
Initial SOFA score4.6±3.95.6±4.00.021
Department
 Medical144 (50.7)140 (49.3)0.025
 Surgical26 (70.3)11 (29.7)
Comorbidity
 DM33 (38.4)53 (61.6)0.002
 CRF15 (44.1)19 (55.9)0.275
 Liver cirrhosis10 (43.5)13 (56.5)0.344
 COPD8 (34.8)15 (65.2)0.070
 Immunocompromised 24 (66.7)12 (33.3)0.080
Combined infection122 (48.4)130 (51.6)0.002
 CNS7 (43.8)9 (56.3)
 Pulmonary83 (45.1)101 (54.9)
 Abdomen34 (63.0)20 (37.0)
 Genitourinary11 (47.8)12 (52.2)
 Skin/soft tissue4 (36.4)7 (63.6)
 Blood8 (40.0)12 (60.0)

Values are presented as number (%) or mean±standard deviation. MDRO: multidrug-resistant organism, SOFA: Sequential Organ Failure Assessment, DM: diabetes mellitus, CRF: chronic renal failure, COPD: chronic obstructive pulmonary disease, CNS: central nervous system.


MDRO군에서는 외과계 환자보다 내과계 환자가 더 많았고, 대조군에 비해 더 많은 환자가 당뇨를 동반했으며, 감염을 동반하는 경우가 더 많았다. 내과계 환자 중 50.7%가 대조군에 속했으며, 49.3%는 MDRO군이었다. 당뇨 환자 중 38.4%는 대조군이었고, 61.6%는 MDRO군이었다.

다제내성균 균주에 따른 임상적 특성과 예후

MDRO 균주별 보유율은 Fig. 1로 나타내었다. Table 2는 MDRO의 균주별로 그 임상적인 특성을 비교한 표이다. MRSA는 전체 환자의 22.6%에서 동정되었다. 만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)이 있는 환자들에서는 COPD를 동반하지 않은 환자들에 비해 MRSA를 많이 보유하고 있는 것으로 나타났다. 그리고 그들 중 대부분은 감염(5.7%)이 아닌 군체형성(94.3%)이었다. CRGNB는 전체 환자의 15.6%에 해당하는 50명의 환자에게서 동정되었고, 그들 중에서는 86.0%에 해당하는 43명의 환자가 감염이었다. MRSA의 경우와는 다르게 대부분의 환자가 군체형성이 아닌 감염에 해당했다. 그리고 그들 중 90%는 Acinetobacter baumannii로 확인되었다. CRGNB를 보유한 환자는 CRGNB를 보유하지 않은 환자에 비해 SOFA score가 더 높은 것으로 나타났다.

Fig. 1.

Prevalence of multidrug-resistant organisms by each organisms. MRSA: methicillin-resistant Staphylococcus aureus, VRE: vancomycin-resistant Enterococci, CRGNB: carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, ESBL: extended-pectrum beta-lactamase.


Analysis of clinical characteristics by each MDRO

VariableMRSAVRECRGNB



TotalNon-MRSAMRSAp-valueTotalNon-VREVREp-valueTotalNon-CRGNBCRGNBp-value
Total297230 (77.4)67 (22.6)297210 (70.7)87 (29.3)321271 (84.4)50 (15.6)
Sex0.1660.2650.018
 Male1871404718712859203164 (80.8)39 (19.2)
 Female11090201108228118107 (90.7)11 (9.3)
Age (y)62.4±17.862.8±16.40.83561.8±17.663.9±17.00.32963.2±17.059.7±19.70.249
 Infection31543 (86.0)
 Colonization38827 (14.0)
Comorbidity0.0880.0030.628
 DM8258248147348674 (86.0)12 (14.0)
 CRF302190.304302190.9283429 (85.3)5 (14.7)0.882
 Liver cirrhosis201550.787211290.1572321 (91.3)2 (8.7)0.345
 COPD211290.021211290.1572316 (69.6)7 (30.4)0.041
 Immuno-compression342950.244342680.4333635 (97.2)1 (2.8)0.025
Current hospital LOS25.1±26.538.4±94.10.05328.3±57.728.2±26.20.98526.4±51.132.5±34.30.419
Hospital death74 (24.9)60140.38775 (25.3)51240.55179 (24.6)59 (21.8)20 (40.0)0.006

Values are presented as number only, number (%), mean±standard deviation.

MDRO: multidrug-resistant organism, MRSA: methicillin-resistant Staphylococcus aureus, VRE: vancomycin-resistant Enterococci, CRGNB: carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, DM: diabetes mellitus, CRF: chronic renal failure, COPD: chronic obstructive pulmonary disease, LOS: length of stay.


MDRO군과 대조군 간의 전원 후 재원기간의 차이는 유의하지 않은 것으로 나타났고, 사망률 또한 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 MRSA를 보유한 환자들은 MRSA를 보유하지 않은 환자에 비해 재원기간이 긴 것으로 나타났으며, 이것은 통계적으로 유의했다. 그리고 CRGNB를 보유한 환자들은 그렇지 않은 환자들에 비해 높은 사망률을 보였다(Table 2).

고찰

본 연구는 병원 간 전원된 중환자에서의 다제내성균의 보유 경향에 대한 분석을 하였으며 결과에서 보았을 때 중환자실로 전원 오는 환자들의 MDRO 보유율이 47.0%로 매우 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 중환자실로 전원된 환자들의 다제내성균 보유 확률에 대한 최초의 결과임에 그 의의가 있다고 할 수 있다. 또한 그 비율 또한 매우 높은 편으로 나타났고, 일부 균주의 경우 대조군에 비해 더 불량한 예후를 보이는 것도 확인하였다. 따라서 이 연구의 결과를 임상적으로 적용한다면 앞으로 중환자실에 전원 오는 환자에게 있어 항생제 사용이나 격리에 있어 더 주의가 필요함을 알 수 있다.

이 연구의 대상을 선정함에 있어 몇 가지 제외 기준을 두었는데, 이전 병원에서의 입원기간 혹은 체류기간이 48시간 이하인 환자들과 전원일로부터 6개월 이내에 본 연구가 시행된 기관에 입원한 이력이 있는 환자들을 제외하는 것이 그 기준이었다. 이와 같은 기준은 환자가 다제내성균을 보유한 것으로 판명되는 경우 최대한 전원 전에 체류했던 병원에서 감염되었을 가능성이 높도록 설정하기 위함이었다.

MDRO에 의한 감염은 입원환자들에게 있어 유병률과 사망률을 증가시키는 주요한 원인 중 하나이다. 중환자실은 병동 중 항생제 내성과 항생제 사용이 가장 높은 곳이고, 항생제 내성의 영향이 최대로 나타나는 곳이기도 하다[6]. 또한 중환자들에게 있어 더 집중적인 치료를 위한 병원 간 전원은 보편적으로 이루어지고 있다. 이러한 전원 온 중환자들에게서 병원균과 내성에 대한 정보 파악이 늦어지게 되면 적절한 항생제 사용과 적절한 격리조치도 지연되며, 중환자실 내에 MDRO의 심각한 확산이 일어날 수 있으므로 그에 따라 임상적으로 좋지 않은 결과들을 야기할 수 있다. 그러므로 MDRO 보유에 대한 현황을 파악하는 것이 중환자실 감염관리나 항생제치료에 있어 매우 중요하다. 균주별 분석에 따르면, CRGNB는 전체 환자의 15.6%에 해당하는 50명에서 동정되었으며, 그 중 86.0%에 해당하는 43명이 군체형성이 아닌 감염으로 판단되었다. 그리고 그들 중 90%는 A. baumannii로 동정되었다. A. baumannii는 최근의 다른 연구들에서도 가장 보편적으로 동정되는 MDRO로 나타났다[7]. 최근의 다른 연구들에서도 가장 보편적으로 동정되는 균은 A. baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumonia, K. pneumonia ESBL, MRSA 등으로 확인된 바 있다. 이 연구에서 확인된 MDRO도 Oliveira 등[8]이 시행한 연구에서와 마찬가지로 그와 같은 균들이 동정되었다. 그러나 다른 연구들에서 중환자실에서 가장 흔하게 동정되는 균을 분석한 결과 VRE와 MRSA로 확인된 경우도 있었다[9,10]. 또한 본 연구에서 CRGNB를 보유한 환자들은 그렇지 않은 환자들에 비해 더 높은 사망률을 보이는 것으로 나타나서 다른 균에 비하여 CRGNB의 보유는 예후에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 생각되었으며 이러한 결과를 바탕으로 CRGNB의 보유의 확산을 막기 위해 많은 노력을 해야 할 것으로 생각되었다.

이 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째로 이전 병원에서의 항생제 사용력과 배양검사결과 등의 임상적인 정보가 부족했던 것이다. 또 이 연구는 후향적 연구로 설계되었기 때문에 표본선정편파가 있을 수 있으며, 계획된 혹은 필요한 정보의 부족이 있을 수 있다. 둘째로 본 연구는 단일기관에서 시행된 연구로서 상대적으로 적은 수의 표본이었다는 점도 이 연구의 제한점이라고 할 수 있다. 셋째로 본 연구는 단일국가에서 시행되었기 때문에, 다른 국가에서 이 연구의 분석결과를 그대로 적용하는 것은 무리가 있을 수 있다는 점도 이 연구의 제한점이다.

결론적으로 중환자실로 전원 오는 환자들 중 많은 비율의 환자가 MDRO를 보유하고 있는 실정이며, 균주에 따라 병원 사망률과 재원기간에 나쁜 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 따라서 이러한 경우에는 환자의 격리나 항생제 선택에 더 많은 주의가 필요할 것으로 생각되며 향후 다기관, 다국가 연구를 통해 국가별, 지역별 현황을 파악하고 MDRO 보유를 미리 예측할 수 있는 위험인자에 대한 연구가 동반되어야 할 것으로 생각된다.

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October 2017, 7 (2)
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