Die Vermeidung von Hautkontaminationen bei der Entnahme von Blutkulturen ist wichtig für die korrekte Erregerdiagnostik und adäquate Therapieentscheidung. Erkenntnisse hierzu liefern zwei aktuelle Studien.
Bakterielle Bakteriämien und Fungämien gehören zu den häufigsten nosokomialen Infektionen; besonders bei Patientinnen und Patienten mit Komorbidität nehmen diese Erkrankungen oft einen dramatischen, lebensbedrohlichen Verlauf. Für die Krankenhaushygiene ist die Rate nosokomialer Bakteriämien ein wichtiger Qualitätsmarker der Infektionsprävention. In internationalen Surveillancesystemen für nosokomiale Infektionen wie dem National Healthcare Safety Network (NHSN) der USA oder dem deutschen Krankenhaus-Infektions-Surveillance-System (KISS) wird diese Rate daher fortlaufend gemonitort. Durch Bezug auf die Zahl der Venenkatheterliegetage lässt sich auf Intensivstationen die Wirksamkeit von Präventionsmaßnahmen im zeitlichen Verlauf bewerten. Auch ein Benchmarking gegenüber anderen Teilnehmern an der Erfassung ist möglich.
Kontamination mit Hautkeimen
Für die klinische Diagnostik und die Infektionserfassung spielt das Ergebnis der Blutkulturdiagnostik eine entscheidende Rolle. Problematisch ist dabei seit jeher die Bewertung von Blutstrominfektionen durch Hautkeime. Derartige Erreger wie Staphylococcus epidermidis, andere Koagulase-negative Staphylokokken, Cutibacterium (früher: Propionibacterium) acnes oder Corynebakterien können zwar einerseits bei entsprechend disponierten Patienten echte Sepsiserreger sein. Andererseits werden Blutkulturen in einem erheblichen Teil der Fälle, der je nach Untersuchung zwischen 3 % und 20 % schwanken kann, durch Hygienefehler bei der Abnahme mit Hautkeimen kontaminiert. Die Tabelle stellt Konstellationen dar, die einen Hinweis auf die Kontamination einer Blutkultur geben. Derartige Kontaminationen sollten nach Möglichkeit durch regelmäßig wiederkehrende Schulungen der abnehmenden Ärzte so weit wie möglich verringert werden. Kontaminierte Blutkulturen verursachen im Labor zusätzliche Kosten für die Differenzierung und die Antibiotika-Empfindlichkeitsprüfung. In der Klinik führen sie zu einem unnötigen Antibiotikaeinsatz, wodurch der einzelne Patient belastet und die allgemeine Resistenzsituation eines klinischen Bereichs ungünstig beeinflusst wird.
Bedeutung der Vermeidung von Kontaminationen
2020 haben Dr. Brigitte Lamy und Mitarbeiter vom bakteriologischen Institut des Universitätsklinikums Nizza/Frankreich im Auftrag der European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID) zusammenfassend die aktuellen Aspekte der Blutkulturdiagnostik in einer Übersichtsarbeit dargestellt [1]. Parallel hierzu erschien eine Arbeit aus dem Iowa College of Medicine, in der auf die besondere Bedeutung der Abnahmephase für die Vermeidung von Kontaminationen eingegangen wurde [2]. Nachfolgend werden die wichtigsten Aspekte der beiden Arbeiten dargestellt.
Lamy und Mitarbeiter führen zunächst aus, dass nach Schätzungen in Europa jährlich circa 1,2 Millionen Blutstrominfektionen auftreten. Die hierdurch entstehenden Belastungen für die Gesundheitssysteme der europäischen Staaten sind erheblich. Klinische Arbeiten haben gezeigt, dass jede Verzögerung einer adäquaten antimikrobiellen Therapie mit einem signifikanten Anstieg der Mortalität bei akuter Sepsis mit Schocksymptomatik einhergeht [3]. Die zeitliche Beschleunigung der Blutkulturdiagnostik, die Fokussierung auf echte Pathogene und die Präzisierung der Antibiotika-Empfindlichkeitsprüfung haben daher eine außerordentlich große Bedeutung.
Die Autoren führen aus, dass die Phase von der Abnahme der Blutkultur beim Patienten bis zum Eingang der Probe im Labor („Präanalytik“) heute zunehmend in den Fokus des klinischen Interesses rückt. Im Einzelnen werden unter dem Begriff der Präanalytik folgende Schritte verstanden:
- Auswahl der Abnahmestelle beim Patienten
- Hautdesinfektion (verwendetes Mittel, Einwirkzeit)
- Aseptische Durchführung der Punktion/Abnahme
- Verimpfung der Proben in die Blutkulturflaschen
- Anzahl der abzunehmenden Kulturen
- ggf. Abnahme weiterer Kulturen
- Transport der Proben ins Labor
Auswahl der Punktionsstelle. Hinsichtlich der Auswahl der Punktionsstelle konnte eine Arbeit aus den USA aus dem Jahr 2013 zeigen, dass die krankenhausweite Vermeidung jeglicher Abnahme von Blutkulturen aus liegenden Gefäßkathetern die Rate kontaminierter Kulturen auf ein Minimum senkt. Nachdem die Klinikleitung untersagt hatte, Blutkulturen aus Gefäßkathetern zu entnehmen (mit Ausnahme von Kulturen von neonatologischen und hämatologisch-onkologischen Patienten mit schlechten Venenverhältnissen), sank die Häufigkeit von Katheterabnahmen von 10,9 % (sechsmonatige Vorphase) auf 0,4 % (sechsmonatige Interventionsphase). Parallel dazu sank die Rate kontaminierter Blutkulturen von 1,6 % auf 0,5 % [4]. Doern et al. raten daher zum Verzicht auf Abnahmen aus zentralvenösen Kathetern, wenn diese bereits längere Zeit liegen [2]. Wird eine Blutkultur jedoch im Rahmen der Aufnahmediagnostik als Erstes aus einem frisch gelegten Katheter entnommen, so ergibt sich nach einer aktuellen Studie kein erhöhtes Kontaminationsrisiko [5].
Hautdesinfektion vor Punktion. Zu den verschiedenen Hautdesinfektionsmitteln und Einwirkzeiten wurden eine Vielzahl von Studien durchgeführt. Doern et al. kommen zu der Empfehlung, aufgrund der kürzeren Einwirkzeit im Vergleich zu jodhaltigen Mitteln ein Präparat auf der Basis von 70 % Isopropanol einzusetzen. Ob der Zusatz von Chlorhexidin oder anderen Remanenzstoffen einen zusätzlichen Vorteil bringt, erscheint ihnen eher zweifelhaft [2]. Diese Empfehlung wird auch nicht durch eine kürzlich publizierte Vorher-Nachher-Studie aus einer japanischen Universitätsklinik relativiert, die einen Vorteil eines kombinierten Alkohol-Chlorhexidin-Präparats gegenüber PVP-Jodlösung zeigte. Eine rein alkoholische Lösung wurde, wie in vielen vorangegangenen Studien, hier nicht parallel untersucht [6]. Die Einwirkzeit (Feuchthaltezeit) der Haut und die Art des Auftragens des Desinfektionsmittels (Sprayen versus Abreiben mit sterilem Tupfer) wurden wissenschaftlich nicht untersucht. Doern et al. empfehlen eine Einwirkzeit von 30 Sekunden, während die Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) 60 Sekunden empfiehlt [7]. Die KRINKO beschränkt sich auf die Aussage, dass die Vorgaben des Desinfektionsmittelherstellers dazu beachtet werden sollen [8]. Eine evidenzbasierte Empfehlung kann somit dazu nicht gegeben werden. Sofern überhaupt Tupfer verwendet werden, dürfen nur sterile Tupfer aus einer frisch zuvor geöffneten Verpackung zum Einsatz kommen.
Gewinnung der Blutprobe. Als erster Schritt sollten die Blutkulturflaschen in Patientennähe aufgestellt werden. Nach einer hygienischen Händedesinfektion des Durchführenden werden die Kappen entfernt und das Gummiseptum mit dem Hautdesinfektionsmittel eingesprüht. Dieses kann während der Blutabnahme abtrocknen. Zum Schutz der ausführenden Person vor blutgetragenen Erregern ist die Verwendung von Einmalhandschuhen bei der Punktion obligat. Da aus Praktikabilitätsgründen meist keine sterilen, sondern lediglich frische medizinische Einmalhandschuhe verwendet werden, darf die Punktionsstelle nach der Hautdesinfektion nicht mehr palpiert werden. Sofern nicht mit einem Überleitsystem, sondern mit Kanüle und Spritze Blut abgenommen wird, muss nach dem Ziehen der Kanüle die Nadel gewechselt werden. Die Begründung hierfür ist, dass an der Außenwandung der Kanüle residente Hautkeime aus dem Stichkanal mitgezogen werden können, die dann falsch positive Ergebnisse erzeugen [2].
Beimpfung der Blutkulturflaschen. Sofern zur Abnahme eine Spritze verwendet wird, muss zunächst die anaerobe, anschließend die aerobe Flasche mit je circa 10 ml Blut befüllt werden. Die Begründung hierfür ist, dass ggf. in der Spritze vorhandene geringe Luftmengen dadurch allenfalls in die zweite (= aerobe) Flasche gelangen können. Wird ein Überleitset verwendet, ist das Vorgehen genau umgekehrt, da die im Überleitschlauch vorhandene Restluft in die erste Flasche gelangt. Zwischen den beiden Flaschen soll kein weiterer Kanülenwechsel stattfinden, da hierdurch wieder die Kontaminationsgefahr durch versehentliches Berühren des Spritzenkonus steigt. Doern et al. favorisieren eindeutig die Abnahme mit einem Überleitset, da dadurch die Fehlerquellen reduziert werden und sich die Diskussion um einen ersten und/oder zweiten Kanülenwechsel erübrigt [2]. Nach der Beimpfung werden die Flaschen leicht geschwenkt und sofort mit den Einsenderdaten einschließlich der Patientenidentifikation und Abnahmeuhrzeit beschriftet.
Abnahme weiterer Blutkulturen. Damit Kontaminationen als solche erkannt werden können, ist es erforderlich, dass jeweils mindestens zwei Blutkulturpärchen von verschiedenen Punktionsstellen entnommen werden. Nur dann sind bei Erregerwachstum die in der Tabelle dargestellten Kriterien abprüfbar. Zum optimalen Abstand zwischen zwei Blutkulturabnahmen liegen Studien vor, die gezeigt haben, dass ein Abstand von wenigen Minuten absolut gleichartige Ergebnisse liefert wie längere Abstände. Somit ist es nicht erforderlich, bestimmte Wartezeiten einzuhalten [9]. Der Transport ins Labor sollte so schnell wie möglich und spätestens innerhalb von 16 Stunden bei Lagerung bei Raumtemperatur erfolgen.
Kommentar
Die Blutkulturdiagnostik ermöglicht den Nachweis einer Bakteriämie und ist eine wichtige Untersuchungsmethode. Eine nachgewiesene Bakteriämie erhöht die Mortalität deutlich. Die Entnahme von Blutkulturen ist jedoch mit dem Risiko falsch positiver Ergebnisse verbunden. Dies kann zu unnötigen Therapien mit Antiinfektiva führen, die wiederum mit Resistenzentwicklungen und anderen unerwünschten Wirkungen wie allergischen Reaktionen, Diarrhöen und Clostridium-difficile-Infektionen, verlängerten Krankenhausaufenthalten und erhöhten Kosten einhergehen können. Vor diesem Hintergrund ist das Thema der Vermeidung von Kontaminationen von Blutkulturen sowie die Unterscheidung zwischen Infektion und Kontamination bei positiven Blutkulturen für die klinische Praxis sinnvoll und wichtig. Um Kontaminationen zu erkennen, müssen die Art des Keims, die Zeit bis zum positiven Ergebnis und die Anzahl der positiven Flaschen berücksichtigt werden. Bei der Vorbereitung der Analyse spielt hygienisches Arbeiten eine zentrale Rolle. Außerdem ist es wichtig, mindestens vier Blutkulturflaschen zu befüllen (zweimal zwei Paare, aerob/anaerob) und ausreichend Blutvolumen zu verwenden, um den Erfolg der Analyse zu gewährleisten. Die Sensitivität der Blutkulturergebnisse steigt proportional zum abgenommenen Blutvolumen pro Kulturflasche. Darüber hinaus steigt die erfolgreiche Detektion einer Bakteriämie mit der Anzahl der entnommenen Blutkulturflaschen: Nach Abnahme von einem Paar liegt die Sensitivität für den Nachweis einer bestätigten Bakteriämie bei ca. 73 % beziehungsweise 90 % bei zwei Blutkulturpaaren, bei drei beziehungsweise vier Blutkulturpaaren kann sie bis zu 98 % beziehungsweise fast 100 % erreichen [10]. Zusammenfassend stellt die Blutkulturdiagnostik aktuell den Goldstandard zur Erregerisolation und Resistenzbestimmung dar. Eine standardisierte Entnahmetechnik ist entscheidend für die Sensitivität und Reduktion von Kontaminationen. Dadurch wird eine rationale Antiinfektivatherapie gefördert.
[1] Lamy B et al. Bloodstream infections – standard and progress in pathogen diagnostics. Clin Microbiol Infect 2020; 26: 142–150
[2] Doern GW et al. A comprehensive update on the problem of blood culture contamination and a discussion of methods for addressing the problem. Clin Microbiol Rev 2020; 33: e00009–19
[3] Kumar A et al. Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock. Crit Care Med 2006; 34: 1589–1596
[4] Boyce JM et al. Obtaining blood culture by venipuncture versus from central lines: impact on blood culture contamnation rates and potential effect on central line-associated bloodstream infection reporting. Infect Control Hosp Epidemiol 2013; 34: 1042–1047
[5] Kelly AM, Kim S. Taking blood cultures from a newly established intravenous catheter in the emergency department does not increase the rate of contaminated blood cultures. Emerg Med Asutralas 2013; 25: 435–438
[6] Ota K et al. Regression discontinuity of blood culture contamination rate after changing of disinfectants: retrospective observational study. Nature Scientific Reports 2021; 11: 21235
[7] Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM). Qualitätsstandards in der mikrobiologischen Diagnostik (MiQ). Blutkulturdiagnostik – Sepsis, Endokarditis, Katheterinfektionen. München, Jena: Elsevier; 2007
[8] Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI). Hinweise zur Blutkultur- diagnostik. Informativer Anhang 1 zur Empfehlung der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut: Prävention von Infektionen, die von Gefäßkathetern ausgehen. Bundesgesundheitsbl 2017; 16: 216–230
[9] Li J, Plorde JJ, Carlson LG. Effects of volume and perodicity on blood cultures. J Clin Microbiol 1994; 32: 2829–2831
[10] Scotti C et al. Mögliche Fallen in Präanalytik und Analytik. Die Blutkultur ist negativ. Wirklich? Swiss Med Forum 2021; 21: 160–162
