Éclosion d’infection invasive à Aspergillus chez des patients chirurgicaux associée à un système de traitement de l’air contaminé

Une épidémie d’infection à Aspergillus dans un hôpital de soins tertiaires a été identifiée chez des patients hospitalisés présentant des plaies d’amputation, péritonite, néphrite allogreffe ou médiastinite. Pendant une période, des patients ont été identifiés, tous ayant des échantillons d’Aspergillus provenant de sites normalement stériles. cas Pour une évaluation de la qualité de l’air du bloc opératoire, les comptages de particules ont été mesurés en tant que marqueurs de substitution pour Aspergillus conidia. Une augmentation substantielle de la proportion de particules en suspension dans l’air de ⩾ μm, Une caméra vidéo à espace confiné a identifié l’humidité et la contamination du matériau isolant dans les conduits et les unités de débit d’air variables en aval des filtres finaux. Aucune infection invasive supplémentaire des plaies d’Aspergillus n’a été identifiée après l’assainissement des systèmes de traitement d’air du bloc opératoire. épidémie inhabituelle était due à la détérioration tion de matériau isolant dans des unités de volume de débit d’air variable

Les espèces d’Aspergillus sont des moisissures thermotolérantes omniprésentes qui produisent de nombreuses conidies – μm de diamètre. La petite taille de ces spores permet une dispersion facile sur les courants d’air et le dépôt dans les alvéoles humaines. Les aspergillomes, les aspergilloses bronchopulmonaires allergiques ou les sinusites chroniques et rarement provoquent des infections invasives. Les individus particulièrement exposés aux maladies invasives sont ceux qui souffrent de malnutrition protéino-calorique, ceux qui reçoivent une chimiothérapie pour une tumeur maligne, ceux qui reçoivent de la moelle osseuse ou Les facteurs de l’hôte prédisposant comprennent des défauts dans les macrophages alvéolaires, qui tuent les conidies, et les neutrophiles, qui tuent les hyphes Bien que les patients immunodéprimés soient prédisposés aux infections invasives, ces infections sont distinctement rares chez les personnes immunocompétentes , représentant <% de tous les cas dans une grande série récente Aspergillus fumigatus et Aspergillus flavus représentent la majorité des espèces pathogènes Établir un diagnostic d'infection invasive due à Aspergillus Les preuves convaincantes incluent la croissance d'espèces d'Aspergillus à partir d'un échantillon provenant d'un site normalement stérile ou la preuve histopathologique d'éléments fongiques typiques envahissant les tissus avec des hyphes ramifiés à angle aigu, cloisonnés et non pigmentés. Les espèces d'Aspergillus sont peu fréquentes Les infections pulmonaires chez les patients immunodéprimés sont les plus fréquentes. Les infections de plaies sont beaucoup moins fréquentes mais ont été rapportées après une chirurgie cardiaque et abdominale. Les poussées hospitalières surviennent généralement pendant les périodes de construction ou de rénovation , lorsque une contamination par des espèces d'Aspergillus peut survenir Bien que la contamination de l'air soit souvent impliquée, la contamination directe des systèmes de traitement de l'air est inhabituelle [, -] Alternativement, les systèmes d'eau hospitaliers ont été récemment identifiés comme une source d'aspergillose nosocomiale. qui a finalement été attribuée à un système de traitement de l'air contaminé dans un bloc opératoire

Index de cas

Une femme obèse de 1 an a été admise dans un hôpital de soins tertiaires en octobre avec une fracture de l’humérus après un accident de voiture. Le lendemain matin, elle est devenue hypotensive et, pendant la chirurgie, elle a eu une lacération hépatique réparée. Infection intra-abdominale Le lendemain, elle est retournée en salle d’opération pour réparer d’autres déchirures mineures du foie. Après l’opération, la plaie abdominale déhiscente Des fièvres persistantes avec leucocytose ont déclenché une troisième intervention chirurgicale en octobre https://norwinst.org. La plaie abdominale ne présentait aucun signe d’infection, mais péritonéale purulente. Fumigatus En novembre, la moisissure a été identifiée sur la plaie abdominale ouverte. Le tissu débridé présentait des hyphes septés envahissants et un aspergillum avec des phialides irradiant d’un conidiophore, ce qui permettait de diagnostiquer une figure de fumigatus.

Figure Vue largeDownload slideTop Moule et tissu nécrotique dans la plaie abdominale médiane de l’index qui a poussé Aspergillus fumigatus Fond L’examen de l’échantillon de biopsie montre que les hyphes envahissent la paroi des vaisseaux sanguins et les tissus environnants. Les conidies sont visibles dans le vaisseau sanguin. et tissu nécrotique dans la plaie abdominale médiane de l’index qui a poussé Aspergillus fumigatus. L’examen du spécimen de biopsie montre que les hyphes envahissent la paroi des vaisseaux sanguins et les tissus environnants. Les conidies sont visibles à l’intérieur des vaisseaux sanguins.

Méthodes

Le cas index a été identifié au cours d’une troisième période postopératoire Étant donné la nature inhabituelle de l’infection de la plaie et en raison de la transmission potentielle d’un patient à un autre , une enquête sur l’éclosion a été entreprise. à partir de sites habituellement stériles ou s’il y avait une confirmation histopathologique des éléments de l’hyphes septatés relevés lors de l’examen des échantillons de biopsie obtenus par une technique invasive Cette définition est cohérente avec les définitions de consensus pour les infections fongiques profondes dues aux moisissures. ont été exclus. En outre, les patients ambulatoires avec des spécimens de culture positifs pour les espèces Aspergillus ont été exclus. Les cas ont été identifiés par les dossiers médicaux de l’hôpital de mars à mars. Pathologie bases de données et microscopie clinique Les antécédents médicaux, le diagnostic, la culture et les preuves pathologiques de la maladie, la thérapie, les résultats thérapeutiques, les dates d’hospitalisation, l’emplacement des pièces, les procédures ou chirurgies, ainsi que les dates et lieux des interventions chirurgicales ont été analysés. Pour évaluer la contamination potentielle de l’environnement, des plaques de décantation ont été placées dans l’unité de soins coronariens et dans les salles d’opération peu après l’identification du cas index. Les plaques de gélose Sabouraud dextrose ont été ouvertes dans l’air pendant ~ h Les isolats cliniques et environnementaux de A fumigatus ont été comparés par amplification aléatoire de l’ADN polymorphe RAPD en utilisant des amorces ayant un pouvoir discriminant satisfaisant R, ‘-GTATTGCCCT-, scellé et incubé à ° C pendant plusieurs semaines. ‘; et Opc, ‘-TGTCTGGGTG-‘, tel que décrit ailleurs Plusieurs autres patients atteints d’une infection invasive à Aspergillus répondant à la définition de cas ont été identifiés au début de l’enquête voir ci-dessous Ces patients avaient également subi une intervention chirurgicale en octobre. Les salles étaient reliées par un couloir central pour la livraison des fournitures et des couloirs extérieurs pour le mouvement du personnel. Chaque moitié du bloc opératoire était alimentée en air filtré par des systèmes de ventilation nord et sud indépendants. Ces systèmes de traitement de l’air étaient situés sous la salle d’opération et reliés aux salles d’opération par des conduits complexes. Deux prises d’air principales étaient situées sur les côtés nord et sud du bâtiment. % d’efficacité pour les particules de ⩾ μm de diamètre La salle d’orthopédie, à Le système sud consistait en des bancs de filtres principaux avec un rendement en% Les deux systèmes de traitement de l’air étaient surveillés en permanence par ordinateur pour les changements de pression dans les filtres. Les registres de ces filtres ont été revus. Toutes les salles d’opération ont été reçues. Échangeurs d’air par heure grâce à un volume d’air variable Les unités VAV situées dans les conduits juste en aval des filtres finaux permettent le réglage des débits d’air ambiant grâce à des amortisseurs d’air et au contrôle de la température de l’air par des éléments radiatifs. détecteurs dans les salles d’opération, si aucun mouvement n’a eu lieu dans une pièce pour & gt; min, réduisant l’échange d’air de ~% en tant que mesure de conservation de l’énergieUn compteur portable multicanal Met One Laser Particle Counter, modèle; Pacific Scientific Instruments a été utilisé pour mesurer les particules atmosphériques ⩾, ⩾, ⩾, ⩾ ou ⩾ μm / m La mesure des particules ⩾ μm a été utilisée comme substitut pour les bioaérosols Aspergillus conidia Une caméra couleur à espace confiné avec un objectif grand angle et une vidéo enregistreur SeeSnake Modèle KD-; Ridge Tool a été utilisé pour étudier les conduits qui ne pouvaient pas être directement visualisés Diffuseurs, conduits et autres matériaux de conduits sélectionnés ont été cultivés pour Aspergillus par tamponnage-cm zones de matériaux sélectionnés en utilisant des culturettes humidifiées

Résultats

La revue des dossiers a identifié des cultures Aspergillus-positives parmi des patients uniques Il n’y avait pas de patients avec des résultats histopathologiques positifs pour les éléments hyphalal qui ne figuraient pas dans les rapports de culture. Pour ces patients, il y avait, en plus du patient index, Chez ces patients, le premier échantillon de culture d’Aspergillus a été obtenu en octobre et le dernier en février. Les interventions chirurgicales comprenaient la révision d’une moignon d’amputation, l’insertion d’un cathéter péritonéal dialyse, la transplantation rénale et pancréatique, le pontage aorto-coronarien et le Autogreffe de l’artère pulmonaire Deux des patients décédés Toutes les cultures diagnostiques provenaient de spécimens opératoires d’espaces anatomiques stériles fermés qui n’étaient ouverts que dans l’air du bloc opératoire. Quatre cas étaient dus à A fumigatus et étaient dus à A flavus Des patients seulement immunosuppresseurs thérapie et ensuite seulement après la chirurgie Aucun hôpital w ou l’unité hébergeait tous les patients; chacun d’entre eux, cependant, avait été à la salle d’opération pendant la période de – Octobre Aucun projet de construction ou de rénovation d’hôpital n’a eu lieu au cours de ce mois

Tableau View largeTélécharger les patients atteints d’une infection invasive à Aspergillus identifiés par un examen des dossiersTable View largeTélécharger les patients atteints d’une infection invasive à Aspergillus identifiés par une revue des dossiers

Figure View largeTélécharger diapositive représentant la période de flambée A Placement des plaques de règlement de la salle d’opération B Placement des plaques de décantation des unités de soins coronaires C Filtres finaux de la salle d’opération modifiés D Les comptages de particules sur les filtres finaux effectués pour assurer le bon fonctionnement G Caméra vidéo à espace fermé utilisée pour visualiser les intérieurs des conduits de ventilationFigure Vue largeTélécharger Diapositive représentant la période de flambée A Placement des plaques de règlement de la salle d’opération B Placement des plaques de décantation des unités de soins coronaires C Filtres finaux de la salle d’opération modifiés D Fonction propre E et F Mesures de comptage des particules effectuées en salle d’opération G Caméra vidéo à espace fermé utilisée pour visualiser les intérieurs des conduits de ventilationEn novembre, les plaques de décantation des salles d’opération n’ont pas donné d’espèces Aspergillus En novembre, plaques supplémentaires dans la chambre du patient et autres Zones CCU a comparé les isolats d’A fumigatus à d’autres espèces d’Aspergillus, et à différents isolats. Les isolats cliniques ont été comparés par PCR PCR RAPD Bien que les profils d’ADN de plusieurs isolats aient semblé similaires, aucun isolat n’a montré de les deux amorces ont été comparées Ces résultats suggèrent qu’aucun isolat n’était apparenté et qu’une source unique de contamination était improbable

Figure Vue large Diapositive de téléchargement Amplification aléatoire de l’analyse de l’ADN polymorphe d’isolats d’Aspergillus fumigatus Profils d’hybridation utilisant les amorces R et Opc: Marqueur de taille de couloir; voie péritonéale fluide, patient; isolat environnemental de l’unité de soins coronariens; Patient ayant une voie d’aspergillose pulmonaire dans la chambre près du patient; voie péritonéale fluide, patient; voie artère iliaque, patient; voie greffe aortique, patient; et l’échantillon de contrôle de voie – Bien que plusieurs isolats montrent des modèles d’ADN similaires lorsque seule amorce a été utilisé, aucune sont identiques lorsque les modèles générés par les deux amorces sont amplification comparedFigure Voir largeDownload slideRandom d’analyse de l’ADN polymorphe d’Aspergillus fumigatus isolats profils d’hybridation en utilisant des amorces R et Ope: Lane marqueur de taille; voie péritonéale fluide, patient; isolat environnemental de l’unité de soins coronariens; Patient ayant une voie d’aspergillose pulmonaire dans la chambre près du patient; voie péritonéale fluide, patient; voie artère iliaque, patient; voie greffe aortique, patient; et échantillon de contrôle de voie – Bien que plusieurs isolats montrent des profils d’ADN similaires lorsque seul l’amorce est utilisée, aucun n’est identique lorsque les motifs générés par les deux amorces sont comparés Malgré les résultats négatifs des plaques de sédimentation du bloc opératoire, la survenue exclusive d’infections à Aspergillus Les salles d’opération où les patients avaient subi une intervention chirurgicale recevaient de l’air des systèmes de traitement d’air nord et sud. Les registres de ces systèmes indiquaient qu’aucun filtre final n’avait besoin d’être remplacé. Malgré cela, tous les filtres pour la manipulation de l’air Les échantillons d’air des systèmes de traitement d’air nord et sud ont été dosés pour des particules de ⩾ μm de diamètre aux prises d’air et aux conduits en aval des filtres finaux. Chaque nouveau filtre fonctionnait à ou au-dessus de% efficacité pour les particules dans cette gamme de taille par rapport à la particule c En aval des filtres finaux, les mesures effectuées dans les salles d’opération et les couloirs, sous les diffuseurs alimentés par les deux systèmes de traitement de l’air, présentaient des concentrations accrues de particules de ⩾ μm.

Table View largeTélécharger slideComptabilité des particules en salle d’opérationTable View largeTélécharger slideComptabilité des particules en vol dans les salles d’opérationCette augmentation inattendue des particules de taille conidienne dans la salle d’opération a conduit à une étude des canalisations en aval des filtres finaux. Lorsque des unités VAV ont été démontées, une isolation en fibre de verre revêtue d’aluminium a été trouvée humide, s’est détériorée et s’est noircie. Cette isolation intérieure installée en usine a été conçue pour réduire le bruit. De nombreux diffuseurs et les grilles étaient rouillées, indiquant une condensation dans les appareils de traitement de l’air Les isolats d’isolant détérioré, les conduits et les diffuseurs de salle d’opération et de couloir donnaient une grande variété de moisissures. Les espèces Aspergillus provenaient de% des spécimens du système de traitement de l’air sud A fumigatus et Aspergillus niger je solates et% de spécimens du système nord A fumigatus et A flavus isolats

Figure Vue largeDownload slideA Diffuseur de salle d’opération montrant des fragments de fibre de verre provenant d’isolant soufflé en aval d’un volume d’air variable VAV Un rouille intense indique une condensation intermittente ou chronique B Vue intérieure d’une unité VAV montrant une détérioration de matériau isolant en fibre de verre doublée de feuilleFigure Diffuseur de pièce montrant des fragments de fibre de verre provenant d’isolant soufflé en aval d’un volume variable de débit d’air Unité VAV Une rouille sévère indique une condensation intermittente ou chronique B Vue intérieure d’une unité VAV montrant une détérioration de matériau isolant en fibre de verre doublé de feuilleParement, de & gt; Les unités VAV ont été inspectées dans d’autres blocs opératoires ou zones cliniques où les patients à risque d’infection à Aspergillus recevaient des soins. Toutes les unités avaient un matériau isolant intérieur, mais une preuve minime de détérioration a été trouvée seulement dans les unités. matériau isolant intérieur, revêtement des surfaces intérieures des unités VAV avec un fongicide Foster -; Foster Products, et les diffuseurs de nettoyage En général, les comptages de particules dans l’air dans la gamme -μm ont été réduits pour les unités assainies, les conduits et les diffuseurs non montrés Au mois de mai, aucune autre infection post-chirurgicale Aspergillus n’est survenue à l’hôpital

Discussion

Des températures plus fraîches ~ ° C- ° C et des pluies fréquentes se sont formées. Immédiatement avant la première intervention chirurgicale liée à l’épidémie, les températures se sont réchauffées ~ ° C- ° C et la pluie a continué. Ces conditions ont favorisé la condensation dans les conduits. théâtre En novembre, les températures sont revenues à une gamme saisonnière et le temps s’est asséché Ces dernières conditions n’ont peut-être pas soutenu la croissance des espèces d’Aspergillus ainsi que celles d’octobre et pourraient expliquer, au moins en partie, l’arrêt spontané des cas après octobre. Cette association négative peut simplement être due à notre mesure du nombre de particules en suspension dans l’air après la fin spontanée du foyer. Il semble que les premiers cas aient été exposés à Espèces d’Aspergillus au cours de la chirurgie en octobre, des jours ou des semaines avant l’identification du cas Novembre Rétrospectivement, au moment où la flambée a été reconnue, les mesures «en temps réel» des numérations de conidies dans la salle d’opération n’étaient peut-être pas utiles si les concentrations augmentaient déjà. La transmission des infections à Aspergillus survient le plus souvent pendant ou après l’hospitalisation. La survenue d’une infection invasive d’Aspergillus postopératoire, cependant, est inhabituelle elle est examinée dans La plupart des infections associées à la chirurgie sont dues à des pansements contaminés ou, comme c’était le cas ici, à une contamination par l’air. de blessures dans la salle d’opération Cette enquête est la première à impliquer des unités VAV dans la transmission nosocomiale des infections fongiques Ces dispositifs sont recommandés par l’American Institute of Architects dans les récentes directives pour la construction et l’équipement des hôpitaux et des installations médicales. couramment installé dans les hôpitaux pour improviser Les directives, cependant, spécifient que les unités VAV ne doivent pas être utilisées en aval des systèmes d’humidification ou qu’elles peuvent interférer avec les échanges d’air dans les zones de soins des patients. Les revêtements dans les unités VAV sont généralement installés pour réduire le bruit généré par les turbulences. En général, aucun matériau ne doit être installé dans les conduits au-delà des filtres finaux, des revêtements spéciaux ont toujours été autorisés dans les VAV. Dans cet hôpital, le débit d’air et la pression du filtre ont été correctement surveillés et la conception des systèmes de ventilation. Les tests génétiques ont été utilisés pour étudier l’épidémiologie de l’infection nosocomiale Aspergillus Les techniques d’identification par PCR, telles que l’analyse RAPD, ont documenté la transmission nosocomiale des espèces d’Aspergillus [,, -] Analyses d’un grand nombre de maladies environnementales et hospitalières isolats indiquent que la diversité génétique marquée parmi A L’hétérogénéité des spores aéroportées explique probablement pourquoi, dans cette épidémie, les patients étaient infectés par différentes souches. Nous avons choisi de ne pas comparer les isolats d’A fumigatus récupérés à partir de matériaux isolants et de conduits avec des isolats cliniques en raison de la période prolongée entre les éclosion et collecte d’échantillons d’aéro-manipulateurs pour la culture Des isolats génétiques identiques peuvent fournir de bonnes preuves pour une source ponctuelle, mais pour éliminer efficacement une source ponctuelle, il faut génotyper plusieurs isolats de A fumigatus de chaque patient et un grand nombre d’isolats environnementaux. Bien que la contamination des systèmes de traitement de l’air soit rare [, -], cette éclosion a suggéré que certaines modifications aux lignes directrices actuelles sur la qualité de l’air pourraient être nécessaires pour les zones critiques de soins aux patients, comme l’oncologie quartiers, unités de soins intensifs et opéra Les directives actuelles pour les salles d’opération ne portent que sur les échanges d’air totaux par heure, l’efficacité de la filtration, l’emplacement des filtres et les systèmes de surveillance pour mesurer les chutes de pression dans les filtres et les taux d’échange d’air. En dépit de la mise en œuvre appropriée de ces directives par cet hôpital, une épidémie d’infection à Aspergillus est toujours survenue. Installations utilisant des unités VAV dans les aérothermes pour les zones cliniques où les patients sont susceptibles de contracter une infection nosocomiale peuvent souhaiter vérifier que les isolants intérieurs ne sont pas présents ou sont en bon état Dans certaines conditions, comme cela peut se produire avec une humidité excessive, ces matériaux peuvent se détériorer et devenir un substrat attrayant pour la croissance des moisissures. peut conduire à une infection fongique invasive grave patients nocompétents

remerciements

Nous remercions Ronald Greenfield pour l’examen du manuscrit