Risques infectieux associés aux dispositifs médicaux invasifs

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1 Risques infectieux associés aux dispositifs médicaux invasifs Florence Espinasse a, *, Bernard Page b, Brigitte Cottard-Boulle a Résumé L abord vasculaire, le drainage urinaire ou la ventilation assistée sont indispensables à la médecine actuelle et, durant leur prise en charge, la plupart des malades hospitalisés sont exposés à l un ou l autre de ces actes. Cependant, l implantation temporaire d un cathéter vasculaire, d une sonde vésicale ou d une sonde endotrachéale est associée à un risque infectieux non négligeable puisqu on estime que 60 % des infections associées aux soins auraient pour origine un dispositif invasif. La physiopathologie de ces infections est étroitement liée à la constitution d un biofilm sur ces corps étrangers. Parmi celles-ci, les bactériémies associées aux cathéters vasculaires, les infections urinaires associées au sondage vésical et les pneumopathies acquises sous ventilation mécanique sont les plus fréquentes et sont considérées comme en partie évitables. Ces infections répondent à des définitions épidémiologiques associant arguments cliniques et critères microbiologiques. La collaboration du laboratoire de microbiologie est essentielle pour suivre l évolution de l incidence de ces infections rapportée au nombre de jours d exposition au dispositif. Cette surveillance est indispensable à la gestion du risque infectieux associé à ces dispositifs invasifs et à l évaluation des programmes de prévention qui reposent sur les précautions standard, des mesures spécifiques et un usage raisonné de ces procédures. Cathéter sondage vésical ventilation mécanique infection associée aux dispositifs invasifs pneumopathie bactériémie liée au cathéter infection urinaire sur sonde. 1. Introduction En 2006, parmi les patients hospitalisés en court séjour dans les établissements de santé français et inclus dans l enquête nationale de prévalence des infections nosocomiales, 43,5 % étaient porteurs d au moins un dispositif invasif (cathéter vasculaire, sonde vésicale, sonde endotrachéale ou trachéotomie). Ce pourcentage de patients exposés atteignait 75 % dans les centres de lutte contre le cancer et 90 % dans les services de réanimation [1]. a Equipe opérationnelle en hygiène hospitalière b Service de réanimation médicale Centre hospitalier universitaire Ambroise-Paré (AP-HP) 9, av. Charles-de-Gaulle Boulogne cedex * Correspondance florence.espinasse@apr.aphp.fr article reçu le 31 mai, accepté le 30 août Elsevier Masson SAS Tous droits réservés. Summary Device-associated infection risk Intravascular catheterization, urinary catheterization, and assisted breathing, are critical to modern medicine. Most patients admitted to a hospital are exposed to one or more of these medical invasive procedures at some point during the course of their treatment. However, the introduction of vascular, urinary or endotracheal catheter is linked to a significant increase in infection risk. An estimated 60% of Healthcare Associated Infections (HAI) is thought to be related to the use of such invasive devices. The pathogenesis of these infections is strongly correlated with a biofilm formation on the surfaces of the foreign materials. The most commonly occurring device-associated infections are intravascular catheter-associated bacteremia, catheter-associated urinary tract infections and ventilator-associated pneumonia which are all considered to be in part preventable. Epidemiological definitions of these infections include both clinical symptoms and microbiological criteria. Microbiology lab assistance is needed to monitor the ratio of infection incidence to the number of days the device was used. Monitoring is critical to managing the risk of infection associated to these invasive devices and to evaluating preventive efforts based on standard precautions, specific measures and sensible use of these medical devices. Catheter indwelling urinary catheter endotracheal tube Healthcare Associated Infection intravascular catheter-associated bacteremia catheter-associated urinary tract infection ventilator-associated pneumonia. Ces dispositifs invasifs sont donc incontournables, au moins à titre provisoire, dans la prise en charge d un patient mais leur présence s accompagne d événements indésirables parmi lesquels les complications infectieuses occupent une place prépondérante chez les patients les plus fragiles. Les arguments microbiologiques, souvent quantitatifs, sont fondamentaux dans les définitions retenues pour la surveillance épidémiologique des infections associées à ces dispositifs invasifs [2]. À partir de prélèvements recueillis dans des conditions précises et à la lumière de renseignements cliniques, le rôle du microbiologiste est de fournir les éléments nécessaires pour établir la colonisation du dispositif, aider à déterminer son imputabilité éventuelle dans le processus infectieux ou participer au système de surveillance épidémiologique de l établissement. Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426 // 51

2 Dossier scientifique Après un bref aperçu sur le lien entre dispositif invasif et biofilm, nous aborderons successivement les risques infectieux associés au cathétérisme vasculaire, au sondage vésical, puis à l intubation trachéale. 2. Dispositifs invasifs et risque infectieux : le biofilm L OMS estime qu entre 5 et 12 % des patients hospitalisés dans le monde développent une infection associée aux soins (IAS) dont plus de 60 % sont associées à l implantation d un dispositif médical ou chirurgical [3]. Tout dispositif, implanté à titre provisoire ou permanent, peut devenir le site d une éventuelle infection (sonde urinaire, canule d intubation, valve cardiaque, prothèse vasculaire ou orthopédique, dispositif intra-utérin, etc.). La physiopathologie de ces infections est liée initialement à la constitution d un biofilm sur ces corps étrangers. Le biofilm est une communauté plurimicrobienne se fixant à une surface inerte ou vivante et maintenue enchâssée sur cette surface par la sécrétion d une matrice adhésive et protectrice. C est une structure vivante, dynamique, en perpétuel remaniement qui constitue le mode de vie majoritaire des microorganismes, ainsi sédentarisés, par opposition à la phase planctonique. Même si les techniques aseptiques sont scrupuleusement respectées lors de l implantation du dispositif, le développement du biofilm est rapide et inéluctable sur la plupart des matériaux utilisés à l heure actuelle en médecine humaine. Schématiquement, la première étape est le dépôt, sur ce dispositif, de substances organiques fonction du milieu (fibronectine, fibrinogène, collagène, protéines urinaires) qui font le lit de l adhésion d une ou plusieurs espèces microbiennes (bactéries, levures, autres?), qui vont y vivre en symbiose ou en coopération. Puis, à la phase de consolidation et de maturation du biofilm, ces microorganismes secrètent la matrice d exopolysaccharides qui formera la structure tridimensionnelle protectrice, à l intérieur de laquelle, par le quorum-sensing, les bactéries vont coordonner leur comportement. Enfin, c est la phase d érosion : des bactéries sessiles sont libérées sous forme de micro-emboles septiques et vont coloniser d autres sites [3]. Les conséquences médicales sont majeures. 1/ Le biofilm limite la réaction immunitaire locale par défaut de pénétration des anticorps et des cellules phagocytaires. Mais ces dernières libèrent leurs facteurs microbicides, induisant une réponse inflammatoire chronique dans les tissus entourant le dispositif. 2/ Les bactéries dans les couches profondes du biofilm sont en dormance, donc incapables de se diviser, avec pour effets une mauvaise sensibilité des diagnostics microbiologiques par culture et une résistance élevée aux antibiotiques actifs sur la bactérie en division avec augmentation des concentrations minimales inhibitrices d un facteur 100 ou Ceci explique que la réussite de traitement d une infection associée à un dispositif invasif est très souvent conditionnée par l ablation du dispositif. 3. Risque infectieux associé aux cathéters vasculaires Disposer d un abord vasculaire est essentiel pour la prise en charge des patients relevant de la réanimation, la cancérologie, ou de l hémodialyse L implantation d un cathéter vasculaire permet la réalisation rapide d une expansion volémique, l administration de médicaments, de nutrition parentérale ou de produits sanguins, ainsi que la surveillance Type de dispositif vasculaire Cathéter veineux périphérique Cathéter artériel périphérique Cathéter veineux central Cathéter veineux central de dialyse, non tunnellisé Cathéter veineux central inséré par voie périphérique (PICCline) Cathéter veineux central tunnellisé (type Canaud, ) Chambre à cathéter implantable ou chambre de perfusion veineuse ou «PAC» Tableau I Les cathéters vasculaires usuels. Site anatomique d insertion et spécificités éventuelles Veines de l avant-bras, de la main ou du pied chez le nouveau-né Artère radiale ou fémorale. Monitorage des paramètres hémodynamiques et accès vasculaire pour prélèvements répétés de gaz du sang Inséré dans des conditions d asepsie chirurgicale dans la veine sous-clavière, jugulaire interne, ou fémorale Insertion fémorale ou jugulaire interne d un cathéter à double lumière Inséré dans la veine basilique ou céphalique, au dessus du pli du coude, sous contrôle radiologique, jusqu à la veine cave supérieure pour un traitement parentéral de longue durée Insertion chirurgicale en vue d une hémodialyse d une durée prévisible > 3 semaines dans l attente éventuelle d une fistule artérioveineuse fonctionnelle Accès veineux profond inséré chirurgicalement pour traitement répété de longue durée > 3 mois, ou veinotoxique ou en absence de capital veineux 1. Fonction des recommandations, de la nécessité du cathéter et de sa fonctionnalité. 2. Selon Maki et.al [11]. Durée moyenne de maintien habituellement observée 1 Très courte 2 à 4 jours Taux de bactériémie associée au cathéter/1 000 jours d exposition 2 0,5 [0,2-0,7] Courte 1,7 [1,1-2,3] Courte 2,7 [2,6-2,9] Courte 4,8 [4,2-5,3] Longue (jusqu à 6 mois) Longue (jusqu à 18 mois) Longue (jusqu à plusieurs années) 1,1 [0,9-1,3] 1,6 [1,5-1,7] 0,1 [0,0-0,1] 52 // Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426

3 cardio-vasculaire et le maintien d une voie d accès veineux en situation d urgence. Seront traités ici les cathéters veineux ou artériels, introduits par voie périphérique ou centrale. Ainsi, en France, seraient mis en place chaque année chambres à cathéter implantables, 1 million de cathéters centraux veineux (CVC) et artériels [4] et 25 à 30 millions de cathéters veineux périphériques (CVP) [5]. Les complications liées aux cathéters vasculaires ont des conséquences parfois majeures, d une part pour l abord vasculaire considéré, et d autre part, pour le patient luimême (allongement de la durée de séjour, retard du programme thérapeutique, nouvelle ponction, localisation secondaire de l infection ). Outre les infections, locales ou systémiques, potentiellement sévères, ces gestes invasifs peuvent s accompagner de complications mécaniques (pneumothorax, trajet aberrant, migration surtout pour les voies centrales), qui, elles-mêmes, aggraveront les risques de complications thrombotiques ultérieures (phlébite, sténose, thrombose ). Ainsi, toutes causes et tout degré de gravité confondus, la fréquence des complications du cathétérisme central concernerait plus de 15 % des patients [6]. Les complications liées à ces gestes invasifs sont en partie évitables et justifient les programmes de prévention liés à ce type d actes s appuyant sur des recommandations consensuelles pondérées. Les caractéristiques de quelques cathéters vasculaires sont résumées dans le tableau I Définitions des infections associées aux cathéters vasculaires (figure 1) Les définitions des infections associées aux cathéters vasculaires (ILC) présentées dans la figure 1 sont celles applicables à la surveillance épidémiologique en France depuis 2007 [2]. Elles diffèrent des définitions cliniques usuelles et ne correspondent pas exactement à celles du CDC rendant délicate toute comparaison entre les études épidémiologiques publiées dans la littérature internationale Physiopathologie des infections associées aux cathéters vasculaires Comme pour tout dispositif implanté, dans les 24 heures suivant l insertion du cathéter dans l organisme, débute la constitution du biofilm à l origine d infections locales et/ou systémiques. Schématiquement, trois voies d acquisition des microorganismes sont décrites dont les deux premières se succèdent pour un cathéter de longue durée (figure 2). La colonisation par voie extraluminale du cathéter est le mécanisme le plus fréquemment évoqué pour les cathéters à émergence cutanée, dans les premiers jours suivant la pose. Les bactéries des flores du patient, cutanée surtout ou oropharyngée, du professionnel, ou provenant d un antiseptique contaminé migrent via le site d insertion, suivant la surface externe du cathéter, le long du trajet sous-cutané. Cette contamination peut aussi survenir secondairement lors de la réalisation des pansements du site d insertion. En ce qui concerne les CCI, ce mécanisme est secondaire à cause de leur implantation chirurgicale dans une loge hermétique sous-cutanée. La colonisation intraluminale du cathéter a pour origine l introduction de microorganismes dans la lumière du cathéter à partir du connecteur lors de la manipulation des raccords sur la ligne veineuse (injection, déconnexion) ou par une préparation injectable contaminée. Elle devient prépondérante pour les cathéters maintenus au-delà de 4 jours (CVP) ou de 7-10 jours (CVC). C est le mécanisme le plus fréquent pour les chambres à cathéter implantables en raison des injections itératives dans le réservoir après passage à travers la barrière cutanée. La colonisation de la portion intravasculaire du cathéter peut également se faire par voie hématogène secondairement à un ou des épisodes bactériémiques occasionnés par la présence d un foyer infectieux à distance (urinaire, pulmonaire, chirurgicale, digestive ou autre). Elle est considérée comme rare (< 10 %). Figure 1 Critères de définition des infections associées aux cathéters [2]. Bactériémie liée au cathéter Hémocultures positives dans les 48 heures encadrant le retrait du cathéter (ou la suspicion diagnostique si le cathéter n est pas retiré d emblée) Soit hémocultures appariées positives : délai > 2 h ou ratio > 5 Bactériémie liée au CVC ou assimilé ET Soit culture du cathéter positive avec le même microorganisme CVC ou assimilé 10 3 UFC/mL ou site d insertion positif Infection générale liée au cathéter Infection locale liée au cathéter Signes infectieux LOCAUX Soit pus au site d insertion du CVP en absence d autre porte d entrée identifiée CVP 10 3 UFC/mL Bactériémie liée au CVP Et signes infectieux GENERAUX régressant dans les 48 heures suivant l ablation du cathéter Infection générale liée au CVC ou assimilé CVC Purulence orifice CVC et/ou tunnellite Et CVC 10 3 UFC/mL (ou assimilé) Infection locale liée au CVC ou assimilé Culture du cathéter 10 3 UFC/mL Soit CVP 10 3 UFC/mL Infection générale liée au CVP CVP Soit pus au site d insertion du CVP et culture positive Infection locale liée au CVP Soit absence de culture Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426 // 53

4 Dossier scientifique 3.3. Épidémiologie des infections associées aux cathéters vasculaires Description Les cathéters vasculaires sont, à égalité avec le site urinaire, les premières causes des bactériémies nosocomiales dans la dernière enquête française (2004) incluant plus 10 millions de journées d hospitalisation dans 286 établissements de santé. Ils sont à l origine d 1 bactériémie sur 5, dont la moitié liée aux cathéters veineux centraux (tableau II) [7]. Cathéters veineux centraux Ces dispositifs sont fréquents. En court séjour, 8,4 % des patients hospitalisés depuis au moins 24 h étaient porteurs d un cathéter veineux central le jour de l enquête de prévalence [1]. L étude d incidence réalisée dans 165 réanimations françaises volontaires incluant patients hospitalisés en réanimation plus de 48 heures montrent qu un cathéter veineux central est mis en place chez 60 % des patients adultes, pour une durée moyenne de maintien de 10 jours. L incidence moyenne des infections locales, générales ou systémiques associées aux CVC (ILC/BLC) dans cet échantillon était de 2,31/1 000 jours CVC dont 0,97 bactériémies associées aux CVC/1 000 jours CVC [8]. Aux États-Unis, les données du National Healthcare Safety Network (NHSN) (2 461 réanimations, > 6 millions jours-cvc surveillés) font état d incidences moyennes de bactériémies associées aux cathéters centraux, comparables, variant de 1,3 (réanimation pédiatrique) à 5,5 bactériémies/1 000 jours-cvc (réanimation brûlés) [9]. Figure 2 Cathéter vasculaire : principales voies d acquisition des microorganismes. Des patients hospitalisés hors réanimation sont également porteurs de CVC. Une étude réalisée dans 29 services de soins allemands montre un ratio d exposition de 4,6 jours- CVC/100 journées d hospitalisation avec une incidence des bactériémies associées de 4,3/1 000 jours-cvc [10]. Ces infections sont potentiellement graves. L allongement de la durée de séjour en réanimation liée aux bactériémies associées aux CVC varie de 4 à 19 jours. Malgré les difficultés liées aux facteurs confondants, la mortalité attribuable à ces bactériémies associées aux CVC est estimée à 10 à 20 % des patients [4]. Pour le système de santé, le surcoût lié au traitement et à l allongement de la durée de séjour attribuable à une bactériémie nosocomiale associée au CVC est estimé en France entre et euros par cas, soit par an 100 à 130 millions d euros. Cathéters veineux périphériques Le cathéter veineux périphérique est le dispositif invasif le plus utilisé dans les établissements de santé. En France en 2006, 28 % des patients hospitalisés depuis au moins 24 heures en médecine, et 40 % en chirurgie ou en réanimation étaient porteurs d un CVP [7]. Sa pose est devenue un geste fréquent et banal, à tel point que la pertinence du geste et la justification du maintien du dispositif peuvent constituer un axe de prévention des ILC. Le risque infectieux associé aux CVP est perçu comme faible mais probablement sous-estimé par manque de documentation microbiologique (cultures du cathéter et/ ou du site d insertion non réalisées), manque de spécificité des signes locaux (rougeur et/ou douleur et/ou induration et/ou cordon veineux) à la fois témoignant possiblement d un phénomène irritatif/inflammatoire (phlébite) ou d un phénomène infectieux, et enfin une courte durée d exposition, avec résolution spontanée de l infection à l ablation du CVP. Dans les études comparatives, le risque d infection systémique associé au CVP est inférieur à celui associé au CVC. L incidence des bactériémies associées aux CVP varie de 0,5 à 0,7 pour jours CVP (tableau I) [11, 12] et 5 % des bactériémies nosocomiales avaient un CVP comme porte d entrée, documentée dans 47 % des cas [7]. Tableau II Fréquence relative des portes d entrée de bactériémies nosocomiales 1, RAISIN 2004 [7]. Porte d entrée suspectée n % Urinaire ,8 Foyer digestif ,6 Cathéter central ,1 Pleuro pulmonaire 434 9,5 Cutanée 306 6,7 ISO 249 5,5 Cathéter veineux périphérique 233 5,1 Chambre à cathéter implantable 209 4,6 Autre 208 4,6 Neutropénie sans porte d entrée 146 3,2 Inconnue chez un patient non neutropénique ,5 Non renseignée 30 0,7 1. Nosocomiales : patient hospitalisé depuis plus de 48 heures au moment de l épisode bactériémique. 54 // Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426

5 Une estimation des risques de bactériémies associées aux autres cathéters vasculaires figure dans le tableau I Microbiologie des infections associées aux cathéters vasculaires Pour les cathéters à émergence cutanée, les microorganismes les plus fréquemment impliqués dans les bactériémies associées sont principalement ceux de la flore cutanée, essentiellement les staphylocoques à coagulase négative (38 %) puis les Staphylococcus aureus (27 %), les Candida sp. et les entérobactéries (tableau III) [7, 13]. En réanimation, après les cocci à Gram positif (49 %), entérobactéries (28 %) et Pseudomonas aeruginosa (13 %) occupent une place non négligeable parmi les microorganismes responsables des colonisations des CVC [8]. Pour les cathéters implantés chirurgicalement et les cathéters centraux à insertion périphérique (PICCline), sont isolés par ordre de prévalence, les staphylocoques à coagulase négative, les entérobactéries puis Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa [13] Facteurs de risque des infections associées aux cathéters vasculaires À côté des facteurs de risque liés au malade, difficilement contrôlables, tels que les âges extrêmes, le sexe masculin, l immunodépression, la dénutrition ( ), ont été identifiés des facteurs liés à la pose du cathéter tels que les conditions de pose et l expérience de l opérateur, le site d insertion choisi, le matériau du cathéter et ceux liés à son utilisation : durée du cathétérisme, fréquence et conditions de manipulations de la ligne veineuse, type de soluté perfusé (composition, ph, osmolarité, débit de perfusion) [11, 14] Diagnostic microbiologique des infections associées aux cathéters vasculaires L apport de la microbiologie est indispensable pour documenter l implication du cathéter vasculaire dans le processus infectieux, exclure la responsabilité d un autre foyer infectieux et contribuer à la prise en charge optimale de l épisode, en fonction de l espèce bactérienne ou fongique isolée. Elle est fondamentale pour affirmer la colonisation des cathéters vasculaires centraux dans le cadre des surveillances épidémiologiques mises en œuvre dans les réanimations Conditions optimales de prélèvement Cette phase pré-analytique est souvent déléguée dans les établissements de santé à divers professionnels habilités (médecin, infirmier) différents du biologiste ou de ses collaborateurs. La multiplicité des acteurs potentiels accroît les risques de contamination des prélèvements, et complique la distinction entre infection, colonisation ou contamination. Mermel et coll. recommande de dédier une équipe transversale aux prélèvements et aux soins des cathéters vasculaires [13], ou plus simplement, il est nécessaire de former les professionnels aux conditions optimales de prélèvements. Avant le prélèvement des hémocultures par ponction veineuse périphérique et pour éviter la contamination par la flore cutanée, la préparation de la peau du malade doit être réalisée en 4 temps : détersion au savon, rinçage au sérum physiologique stérile, séchage, application d un antiseptique de préférence alcoolique en respectant le temps de contact de l antiseptique avant la ponction, sans omettre la désinfection du bouchon des flacons. Avant prélèvement des hémocultures sur un cathéter vasculaire, si le volume «mort» jusqu au premier raccord est important, il est souhaitable de l éliminer par une purge préalable pour ne recueillir que le contenu du cathéter. Après un prélèvement, il est recommandé de rincer les chambres à cathéter implantables en injectant 10 ml sérum physiologique stérile par saccades [15]. L ablation du pansement est suivie de l écouvillonnage du site d insertion. Certains pansements de cathéters (ou «patchs»), imbibés de chlorhexidine et/ou d ions argent, pourraient perturber la fiabilité des résultats de ces écouvillonnages cutanés mais aucune étude comparative n est publiée à ce sujet. L ablation du cathéter doit se faire stérilement, et son extrémité distale (la totalité de la partie insérée pour les cathéters courts, 5 cm pour les cathéters longs) coupée et adressée au laboratoire. Avant ablation du cathéter, les techniques de préparation de la peau sont discutées. Le cathéter peut être contaminé au passage au travers du site d insertion, mais l usage d un antiseptique majeur peut inhiber la culture microbienne. Dans le protocole Réa-RAI- SIN, la technique d ablation suivante est recommandée : appliquer avant l ablation soit de l alcool simple soit du savon antiseptique/rinçage/séchage [7]. Tableau III Fréquence relative des microorganismes isolés dans les bactériémies nosocomiales à porte d entrée potentiellement associée à un dispositif invasif, RAISIN 2004 [7]. Porte d entrée (nombre) Urinaire (n = 1 009) Cathéter central (n = 549) Cathéter veineux périphérique (n = 249) Chambre à cathéter implantable (n = 229) Pleuro-pulmonaire (n = 477) Staphylococcus aureus Staphylocoque à coagulase négative Escherichia coli Klebsiella, Enterobacter, Serratia Pseudomonas aeruginosa Autres Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426 // 55

6 Dossier scientifique Enfin, il est recommandé de ne pas administrer, ou ne pas modifier l antibiothérapie en cours avant la réalisation des prélèvements Techniques diagnostiques «cathéter en place» En l absence de syndrome infectieux sévère, ou en absence de signes locaux francs, ces techniques peuvent éviter le retrait prématuré et/ou inapproprié du cathéter (> 75 % des cas) [16] Hémocultures appariées Cette approche diagnostique a un double objectif : mettre en évidence une bactériémie par ponction veineuse périphérique et documenter l origine de la bactériémie comme étant le cathéter vasculaire par une hémoculture prélevée à partir du cathéter. Ces prélèvements doivent être réalisés simultanément (délai < 10 minutes). Les hémocultures quantitatives appariées Cette méthode présente les meilleures performances diagnostiques mais a l inconvénient de nécessiter une organisation permettant l ensemencement sans délai et des tubes spéciaux (type Isolator ). L implication du cathéter est établie sur le ratio cathéter vasculaire/périphérie 3 à 7 après dénombrement bactérien de l espèce commune dans les échantillons de sang correspondants. Elle explore la contamination intraluminale du cathéter (Sensibilité (Ss) : 0,87 Spécificité (Sp) : 0,98 Valeur prédictive positive (VPP) : 0,95 Valeur prédictive négative (VPN) : 0,95). Les hémocultures qualitatives appariées avec différentiel de délai de positivité En seconde intention, cette méthode apparemment simple implique de disposer d un système automatisé à détection continue, d introduire le même volume de sang dans chacun des flacons (périphérique/cathéter vasculaire) et à les insérer rapidement et simultanément dans l automate. C est un point critique, difficile à maîtriser, qui constitue la principale limite de la méthode. L hémoculture prélevée sur le cathéter doit se révéler positive au moins 2 heures avant celle prélevée en périphérie. Cette méthode a été validée sur différents types de patients mais sa valeur prédictive positive est modeste (Ss : 0,85 Sp : 0,81 VPP : 0,56 VPN : 0,96 pour une prévalence de 0,2) [17, 18] Ecouvillonnage du point d insertion du cathéter Un écouvillonnage humide de 2 cm 2 autour du site d insertion est préconisé uniquement en cas de suspicion d infection et en présence d un exsudat [13]. Le seuil de significativité a été fixé à 15 UFC d une même espèce. Elle explore uniquement la colonisation par voie extraluminale, donc est inutile pour les cathéters de longue durée. La valeur prédictive négative de cette méthode est bonne et permet d exclure colonisation et/ou infection du cathéter. En cas de résultat positif, il peut s avérer nécessaire d étayer le diagnostic avec d autres éléments Techniques diagnostiques après ablation du cathéter Culture semi-quantitative de Maki [17] Le fragment de cathéter est roulé à la surface de la gélose. Cette technique n explore donc que la colonisation extraluminale et de fait, a été incomplètement validée pour les cathéters de longue durée [16]. Le seuil de significativité a été fixé à 15 UFC par cathéter. La VPP de cette méthode est modeste (Ss : 0,85 Sp : 0,82 VPP : 0,60 VPN : 0,95 pour une prévalence de 0,2) Les méthodes quantitatives sont à privilégier [13, 16, 17]. Méthode de Brun-Buisson (ou culture quantitative de Cléri simplifiée). Le cathéter est «vortexé» 1 minute dans 1 ml de sérum physiologique puis la charge bactérienne est dénombrée après culture de 10 µl. Elle explore la colonisation extraluminale et une partie de la colonisation endoluminale. Le seuil de colonisation est à 10 3 UFC/mL. La VPP reste modeste bien que supérieure à la technique de Maki. (Ss : 0,83 Sp : 0,87 VPP : 0,65 VPN : 0,95 pour une prévalence de 0,2). C est la plus répandue en France. La méthode originale de Cléri par l introduction d 1 ml de bouillon stérile dans la lumière du cathéter et celle avec sonication pour décrocher les bactéries proposée par Sherertz, avec un seuil de significativité à 10 2 UFC/mL, sont les seules explorant à la fois la colonisation extra et intraluminale du cathéter. Si l implantation de cathéter imprégné d antibiotique ou d antiseptique se répand en France, il sera probablement licite d utiliser des milieux de culture contenant les inhibiteurs adéquats (recommandation non publiée) Interprétation des résultats microbiologiques Le diagnostic d une infection associée à un cathéter vasculaire repose sur un faisceau d arguments clinico-microbiologiques. La communication des résultats microbiologiques doit se faire avec toute la réserve qui s impose quant à l utilisation des seuils de significativité (utilisation du cathéter dans les 48 h précédentes pour administration d une antibiothérapie avant l ablation, désinfection de la peau avec un antiseptique majeur) et des conditions de prélèvements mal contrôlées dans un établissement hospitalier (volumes de sang non identiques, ou délai entre les 2 prélèvements > 10 minutes, délai d acheminement) Prévention des infections associées aux cathéters [5, 16] Les infections sur cathéters sont majoritairement d origine exogène. C est donc pour ce type d infections associées aux soins, considérée comme «évitables», que l efficacité des programmes de prévention est attendue. Les mesures sont nombreuses, répondant à différents niveaux de preuve selon les études scientifiques qui ont permis de les valider. Les mesures essentielles sont les suivantes : - restreindre la pose d un cathéter vasculaire aux indications pertinentes et en limiter la durée par une réévaluation fréquente (quotidienne pour les cathéters de courte durée) ; - former les professionnels qui insèrent et entretiennent ces cathéters vasculaires ; - respecter les conditions d asepsie recommandées pour la pose et pour la manipulation, et particulièrement la désinfection des mains par friction hydroalcoolique et la préparation cutanée du site d insertion. Privilégier les sites d insertion à risque moindre de complications ; - changer les lignes de perfusion selon les recommandations en vigueur en fonction du type de soluté perfusé. 56 // Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426

7 4. Risque infectieux associé aux dispositifs de drainage vésicaux (sonde urinaire ) Trente pour cent des infections associées aux soins contractées dans un établissement de santé sont des infections urinaires (IU) (soit 1,63 % des patients hospitalisés) [1]. Leur fréquence relative varie de 12 % (en réanimation) à 40 % (en SSR) selon le type de séjour et on estime qu environ 80 % à 85 % des infections urinaires sont associées à la réalisation d un acte de soins thérapeutique ou diagnostique sur la sphère urogénitale. En effet, on considère qu entre 1 et 5 patients admis dans un court séjour seront exposés à un sondage vésical pendant leur séjour hospitalier Définition des infections urinaires associées aux soins La définition de l infection urinaire (IU) a été révisée lors de la conférence de consensus SPILF-AFU [19] et adoptée par le CTINILS en 2007 [2]. Elle exclut désormais la bactériurie asymptomatique (ou colonisation) du champ de l infection nosocomiale. L IU associe la présence de signes cliniques et/ou fonctionnels (fièvre > 38 C, impériosité mictionnelle, pollakiurie, brûlure mictionnelle, ou douleur sus-pubienne) en l absence d autre cause, infectieuse ou non, à des critères biologiques définissant une uroculture positive (cf ). Pour valider le diagnostic d une IU associée aux soins sont vérifiés en pratique quotidienne, l absence de signes d infection urinaire à l admission, la réalisation éventuelle d un geste invasif sur l arbre urinaire ou enfin, le changement de microorganisme en cause chez un malade admis avec une infection urinaire préexistante. préférentiellement endogènes, à partir du méat urinaire vers l urètre et la vessie, ou introduits dès la manœuvre invasive. Par migration intraluminale quand des microorganismes pénètrent à l intérieur du système de drainage fermé ou «système clos» : en cas de reflux des urines collectées vers la vessie au moment de la mobilisation du patient par exemple, ou lors de la violation du système de drainage au niveau de la connexion sonde-collecteur à urine, ou lors de la vidange sans précautions du collecteur : il s agit alors d une transmission croisée de microorganismes d origine exogène, véhiculés par les professionnels de santé (manuportage) et pouvant diffuser selon un mode épidémique. Ainsi, ce biofilm microbien s installe en 24 à 72 heures après la pose de la sonde. Si certaines espèces bactériennes dotées d une uréase (Proteus sp., Providencia, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa) sont présentes dans le biofilm, elles hydrolysent l urée en ammoniac libre induisant une augmentation du ph urinaire et la précipitation de minéraux sous forme de cristaux de struvite ou d hydroxyapatite qui s incrustent sur la sonde. L incrustation qui siège autour du ballonnet et dans la lumière de la sonde entraîne une réduction du canal de drainage et une stagnation des urines, favorisant ainsi la survenue de bactériurie. C est une particularité du biofilm des sondes vésicales. La sonde favorise non seulement l acquisition de l infection mais aussi sa promotion, rendant l arbre urinaire plus vul- Figure 3 Sondage vésical : principales voies d acquisition des microorganismes Physiopathologie des infections associées au sondage urinaire Sauf dans les derniers centimètres de l urètre distal où il est colonisé par les flores périnéale, digestive et génitale, le tractus urinaire humain est stérile. Plusieurs mécanismes de défense coexistent pour lutter contre l envahissement de la vessie par des microorganismes : la longueur de l urètre, les caractéristiques physico-chimiques de l urine normale (ph, osmolarité et teneur en acides organiques) inhibant la croissance de la plupart des microorganismes, l effet hydrodynamique des mictions et enfin les sécrétions urinaires inhibitrices de l adhésion bactérienne (mucopolysaccharides produits par les cellules vésicales et protéine de Tamm Horsfall). Le sondage vésical ou toute autre manœuvre invasive altère ces mécanismes physiologiques de défense et facilite la colonisation microbienne, première étape du développement d une infection urinaire sur sonde (IUSV). En dehors des rares acquisitions par voie hématogène ou lymphatique à partir d une source endogène (ex : Staphylococcus aureus), deux modes d acquisition des microorganismes par voie ascendante ont été décrits, pouvant s associer chez un même patient sondé (figure 3) [20]. Par migration extraluminale dans le biofilm se développant sur la surface externe de la sonde, de microorganismes Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426 // 57

8 Dossier scientifique nérable à l infection dès lors que la vessie est colonisée : persistance de résidu à cause d un drainage imparfait, action mécanique érosive sur la muqueuse urothéliale. Ceci a pour conséquence la persistance d un risque infectieux après l ablation du dispositif pendant au moins 48 heures, voire 7 jours selon les définitions françaises [2] Épidémiologie des infections associées au sondage urinaire Bien qu en théorie la non-invasivité des prélèvements urinaires puisse faciliter la surveillance des IU associées aux soins, les séries épidémiologiques françaises publiées sont limitées. Cette surveillance est difficilement réalisable à partir du laboratoire de biologie car les renseignements cliniques indispensables à la distinction entre colonisation et IU sont rarement accessibles au biologiste. Une étude réalisée dans un hôpital gériatrique montrait que seuls 40 % de 204 ECBU analysés correspondaient à une véritable IU [21]. Pour déterminer l incidence des IUSV pour jours de sondage, considérée comme l indicateur de référence pour en suivre l évolution, le recueil de la date de pose mais aussi celle de l ablation de la sonde est indispensable mais très contraignant à obtenir en continu sans l informatisation du dossier du patient. Enfin, ces définitions sont d application peu aisée dans les réanimations par exemple du fait de symptômes cliniques peu spécifiques ou difficiles à rechercher Description La dernière enquête de prévalence française révèle que 30,3 % des infections nosocomiales sont des IU, ce qui leur confère la première place chez les patients adultes hospitalisés en soins de suite et de réadaptation (SSR), soins de longue durée (SLD), médecine, obstétrique, et la deuxième place en réanimation et en chirurgie respectivement derrière les pneumopathies et les infections du site opératoire. En terme d incidence rapportée au nombre de jours de sondage vésical, les données de surveillance du réseau REA-RAISIN 2007 font état de 6,5 USV pour jours de sondage, avec 84 % de malades adultes sondés en réanimation pour une durée moyenne d exposition de 11 jours. Les données américaines des hôpitaux participant au NHSN montrent des taux moyens comparables d IUSV dans les réanimations variant de 3,1 à 7,4 IUSV/1000 jours de sondage [9]. Ces taux sont plus élevés dans les services en aval de la réanimation de 6,8 IUSV/1 000 en post-réanimation à 17 IUSV/1 000 jours en SSR [22] Bien que la mortalité et la morbidité des IUSV soit faible, la prévalence élevée du sondage vésical induit un nombre absolu élevé d IUSV qui peuvent avoir des conséquences importantes au niveau collectif (réservoir massif de bactéries «hospitalières» fréquemment multirésistantes aux antibiotiques et source d infections croisées) mais aussi pour le patient atteint (facteur de comorbidité, facteur de risque pour l infection sur prothèse orthopédique, évolution vers l infection chronique obstructive ou l insuffisance rénale chronique ) Microbiologie des infections urinaires associées au sondage urinaire Les microorganismes les plus fréquemment à l origine des IUSV restent dans 60 % des cas les entérobactéries de la flore digestive du patient, native ou modifiée par l exposition à une antibiothérapie, ou par transmission croisée, avec prédominance de E. coli [1]. Dans les réanimations, après les entérobactéries, Pseudomonas aeruginosa (16 %), Candida (15 %) et les entérocoques (12 %) occupent une place non négligeable [7]. La fréquence des souches résistantes aux antibiotiques est plus élevée que dans les infections urinaires communautaires, constituant un véritable réservoir intra-hospitalier. L IUSV survenant après un sondage de courte durée est davantage monomicrobienne. Lors des sondages de longue durée (> 30 jours), il existe de façon constante une bactériurie élevée ( 10 5 UFC/mL), et polymicrobienne (2 à 5 espèces) dans 80 % des cas Facteurs de risque des infections associées au sondage urinaire La plupart des études se sont intéressées aux facteurs de risque d une bactériurie associée à un acte invasif sur le tractus urinaire (tableau IV) [23]. Cette bactériurie est précurseur d une infection urinaire symptomatique chez moins de 10 % des patients sondés, probablement en Tableau IV Facteurs modifiables et non modifiables favorisant la survenue d une bactériurie (d après [22, 23]). Modifiables Non modifiables Facteur RR Facteur RR Durée de sondage > 6 jours 5,1-6,8 Sexe féminin 2,5-3, 7 Mise en place sonde en dehors du bloc opératoire 2,0-5,3 Autres sites infectés 2,3-2,4 Hospitalisation dans un service d urologie ou d orthopédie 2,0-4,0 Dénutrition 2,4 Collecteur au-dessus du niveau de la vessie 1,9 Diabète 2,2-2,3 Sondage uniquement pour mesure de la diurèse 2,0 Insuffisance rénale 2,1-2,6 Désolidarisation sac de recueil-sonde 1,2-3,0 Stent urétéral 2,5 Administration d antibiotique au moment du geste 0,1-0,4 Pathologie urologique (rétention, lithiase, incontinence) Non-observance des mesures d asepsie adaptées à l acte RR : risque relatif. Bactériurie asymptomatique au moment du geste invasif Age supérieur à 50 ans Vessie neurologique 58 // Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426

9 raison de la décompression et du drainage permanent obtenu par le sondage [24]. Certains de ces facteurs de risque sont accessibles à des stratégies de prévention telle la durée de sondage vésical. Avant le développement du système clos, la bactériurie, qu elle soit ou non symptomatique, était systématique après 3 jours de drainage ouvert. Avec un système clos, le risque de survenue d une IUSV est stable dans les 2 ou 3 premiers jours de sondage puis s accroît de 5 % par jour de sondage supplémentaire [19]. Les facteurs de risque des bactériémies associées à une IUSV sont encore moins clairement définis car elles sont rares (moins de 4 % des IUSV) [22] Diagnostic biologique d une infection urinaire sur sonde Conditions optimales de prélèvement Le prélèvement d urine ne doit jamais être réalisé dans le sac collecteur, ni par déconnexion de la sonde. L urine doit être recueillie par ponction «sans aiguille», après désinfection, au niveau du site de prélèvement spécifique situé sur la tubulure du collecteur, et si possible au moment du changement de sonde pour une meilleure représentativité des espèces effectivement présentes dans la vessie. L usage d un système de recueil sous vide contenant un stabilisateur (tel l acide borique) permet la conservation sans modification notable de la bactériurie et de la leucocyturie pendant l acheminement au laboratoire Les critères de définition d une uroculture positive Le seuil de détection d une bactériurie asymptomatique est de 10 2 UFC/mL d urine collectée par voie basse (ensemencement 10 µl sur gélose). Sur des urines obtenues par ponction vésicale sus-pubienne (geste invasif), le seuil de détection de la bactériurie doit être réduit à 10 UFC/mL (ensemencement 100 µl sur gélose) [24, 25]. Les seuils diagnostiques significatifs sont controversés. Certains auteurs considèrent qu il faut prendre en compte toute numération au-delà de 10 3 UFC microorganismes/ml, ceux-ci évoluant rapidement vers des numérations plus élevées en absence d intervention. En France, un dénombrement de germes urinaires 10 5 UFC/mL avec au plus 2 microorganismes différents définit une IUSV sur des urines recueillies par voie basse, en présence d un sondage vésical ou d un autre abord de l arbre urinaire, en cours ou effectif dans les 7 jours précédents. Dans ce contexte, la leucocyturie résulte de l action mécanique de la sonde ou de l acte et perd toute valeur diagnostique Prévention des infections urinaires associées au sondage urinaire Éviter le sondage vésical abusif. - Restreindre aux indications pertinentes en hospitalisation ou en péri-opératoire. - Préférer les alternatives au sondage (mesures du résidu vésical par échographie, sondage évacuateur intermittent, étui pénien, cathéter sus-pubien). - Veiller à l ablation précoce de la sonde en utilisant des actions mnémotechniques. Appliquer les protocoles d insertion et de maintenance des sondes. - Poser la sonde dans des conditions d asepsie rigoureuse. - Utiliser un système de drainage clos pendant toute la durée du sondage (pas de déconnexion). Le changement systématique de la sonde vésicale n est pas une mesure de prévention et n est pas recommandé. 5. Pneumopathies acquises sous ventilation mécanique Les pneumopathies associées aux soins représentent environ 15 % des infections nosocomiales et occupent, avec les infections du site opératoire, le deuxième rang des sites infectés [1]. Leur incidence varie entre 0,5 à 1 cas pour 100 admissions, et augmente de 6 à 20 fois chez les patients, adultes ou enfants, sous ventilation mécanique. Ce qui place les pneumopathies acquises sous ventilation au 1 er rang des infections nosocomiales en réanimation avec une incidence variant entre 1 et 4 épisodes pour jours de ventilation. Les patients atteints de ces pneumopathies nécessitent une ventilation mécanique et un séjour prolongés ainsi que des antibiothérapies souvent lourdes, responsables d un surcoût non négligeable. La mortalité attribuable aux PAVM pourrait excéder 10 % [26, 27, 28] Définitions Une pneumopathie acquise sous ventilation mécanique (PAVM) correspond à «toute pneumonie associée aux soins, survenant chez un malade dont la respiration est assistée par une machine, soit de manière invasive par l intermédiaire d un tube endotrachéal ou d une trachéotomie, soit de manière non invasive par l intermédiaire d un masque facial ou d un autre procédé, dans les 48 heures précédant la survenue de l infection» [2]. Une PAVM est considérée comme liée à l intubation si elle survient 48 heures après le début de l intubation et moins de 2 jours après l extubation. À l opposé, la pneumonie d inhalation, favorisée par des troubles de la conscience ou de la déglutition, contractée avant l admission dans un établissement de santé et non liée aux soins initiaux, est stricto sensu exclue du champ des infections associées aux soins car considérée comme en incubation lors de la prise en charge. En France, la définition épidémiologique de la PAVM certaine ou probable repose sur des éléments clinico-radiologiques, associés à une documentation microbiologique, soit quantitative réalisée à partir de prélèvements protégés (cas 1), ou non protégés (cas 2), ou sur des méthodes microbiologiques alternatives (cas 3). L association de ces différents critères est impérative pour distinguer la PAVM de la colonisation trachéale, de la trachéo-bronchite ou de modifications de l état clinique résultant d autres mécanismes pathologiques (figure 4). La stratégie diagnostique des PAVM n a toujours pas fait l objet d un consensus puisque certaines équipes utilisent un score de suspicion clinique associée à des cultures semi-quantitatives des sécrétions trachéales [28, 29]. Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426 // 59

10 Dossier scientifique Figure 4 Critères de définition des pneumopathies acquises sous ventilation mécanique [2]. Signes radiologiques Et au moins 1 des signes suivants Et au moins 1 des signes suivants - Deux clichés radiologiques ou plus avec une image évocatrice de pneumopathie. - En l absence d antécédents de cardiopathie ou de maladie pulmonaire sous-jacentes, une seule radiographie ou un seul examen scannographique suffit. - Hyperthermie > 38 C sans autre cause - Leucopénie (< GB/mm 3 ) ou hyperleucocytose (> GB/mm 3 ) - Apparition de sécrétions purulentes ou modifications des caractéristiques (couleur, odeur, quantité, consistance) - Toux ou dyspnée ou tachypnée - Auscultation évocatrice - Aggravation des gaz du sang (désaturation) ou besoins accrus en oxygène ou en assistance respiratoire Et selon le moyen diagnostique utilisé Cas 1. Cas 2. Cas 3. Méthodes microbiologiques alternatives Diagnostic bactériologique effectué par examen bactériologique protégé avec numération de microorganismes : - lavage broncho-alvéolaire (LBA) avec seuil > 10 4 UFC/mL, ou - 2 % des cellules obtenues par LBA avec des inclusions bactériennes au Gram à l examen direct (classé dans la catégorie diagnostique LBA), ou - brosse de Wimberley avec seuil > 10 3 UFC/mL - prélèvement distal protégé (PDP) avec seuil > 10 3 UFC/mL. Diagnostic bactériologique effectué par examen bactériologique non protégé (aspiration trachéale non protégée chez le malade intubé) avec numération de micro-organismes : - bactériologie quantitative des sécrétions bronchiques avec seuil > 10 6 UFC/mL Ces seuils ont été validés en l absence d antibiothérapie antérieure. - Hémocultures positives (en l absence d autre source infectieuse) - Culture positive du liquide pleural - Abcès pleural ou pulmonaire avec culture positive - Examen histologique du poumon évocateur de pneumonie - Méthodes microbiologiques alternatives modernes de diagnostic (antigénémies, antigénuries, sérologies, techniques de biologie moléculaire) validées par des études de niveau de preuve élevé. Figure 5 Intubation endotrachéale : principales voies d acquisition des microorganismes Physiopathologie des pneumopathies acquises sous ventilation mécanique Chez le sujet sain, les voies aériennes inférieures et les alvéoles pulmonaires sont régulièrement soumises à une contamination microbienne à laquelle s opposent différents mécanismes de défense : mouvements mucociliaires, sécrétions locales d immunoglobulines, activité macrophagique alvéolaire. En cas d altération ou de débordement de ces multiples mécanismes de défenses, situation fréquente chez les hospitalisés et aggravée par la pathologie sousjacente, l invasion bactérienne, virale ou fongique des voies respiratoires inférieures et du parenchyme pulmonaire normalement stériles, provoque une pneumopathie (figure 5). Le mécanisme d acquisition principal est la micro-inhalation de sécrétions contenant des microorganismes pathogènes, endogènes ou exogènes (transmission croisée à partir d un autre patient ou de l environnement), colonisant les voies aériennes supérieures et digestives. Cette colonisation est favorisée par la présence de la sonde d intubation endotrachéale qui court-circuite la barrière naturelle entre oropharynx et trachée, altère la clairance mucociliaire et inhibe le réflexe de toux. Le ballonnet de la sonde d intubation n assure pas une étanchéité parfaite entre le carrefour oropharyngé et les voies aériennes proximales. Il autorise ainsi la micro-inhalation des sécrétions potentiellement infectieuses accumulées dans la partie postérieure de l oropharynx (100 à 150 ml par jour) en raison des troubles de la conscience et/ou de la réduction des réflexes du carrefour oropharyngé. L intubation peut aussi léser l épithélium de la muqueuse trachéale et en faciliter la colonisation. Si la source principale de ces microorganismes potentiellement pathogènes est l oropharynx, la colonisation gastrique, favorisée par une augmentation du ph et la présence éventuelle d une sonde naso-gastrique, constitue également un réservoir microbien. Ce phénomène est 60 // Revue Francophone des Laboratoires - Novembre n 426