术前抗生素给药对接受膀胱切开术的犬的细菌培养结果的影响
目的:评估术前使用抗菌药物对接受膀胱切开术治疗泌尿道结石症的犬的培养结果的影响。
设计:前瞻性对照研究。
动物:41只接受膀胱切开取石术的犬。
程序:在麻醉诱导时和膀胱切开术前手术期间采集尿液样本,并在手术期间从对照组(仅在手术培养样本采集后接受抗菌药物治疗)和实验组(麻醉诱导时接受抗菌药物)采集粘膜活检和培养拭子。
结果:41例病患中有17例在麻醉诱导时培养阳性。在41名病患中,有20名病患的手术样本培养结果呈阳性。给药前呈阳性结果的犬在给药后无阴性结果。无论哪一组,尿液分析结果均无显著变化。一水草酸钙结石是最常见的结石(24/41),其次是磷酸镁铵结石(11/41)。
结论和临床相关性:对于接受膀胱切开取石术的犬,在麻醉诱导时给予抗菌药物与在手术时培养样本采集后给予抗菌药物,培养结果(阳性和细菌类型)没有差异。(JAmVetMedAssoc2012;241:1185–1189)
膀胱结石或泌尿道结石在犬中很常见,如果治疗不当可能会复发。泌尿系感染是某些类型泌尿道结石的一个重要易感因素,分别在44%和65%患有泌尿道结石症的男性和女性中发现的泌尿道感染。例如,鸟粪石(磷酸铵镁)泌尿道结石与中间葡萄球菌和其他产脲酶微生物(变形杆菌和脲原体)有关,而上泌尿道结石通常是大肠杆菌感染的结果。尽管人们认为草酸钙、胱氨酸、尿酸盐和二氧化硅泌尿道结石通常不伴有泌尿道感染,但一项研究发现,在31.9%至51.9%的病例中,这些类型的结石与泌尿道感染相关。虽然泌尿系感染可引起泌尿道结石,但泌尿道结石也可能通过藏匿细菌和对膀胱粘膜壁造成机械损伤而易于感染。由于泌尿道结石可能含有不同于尿液样本中发现的细菌,因此在膀胱切开时通常会将其压碎并提交培养。对尿液细菌培养检测泌尿道感染的准确性进行了详尽的研究。就收集方法而言,据报道,术前膀胱穿刺术提供了最少的污染机会。有趣的是,在一项比较膀胱穿刺、膀胱粘膜拭子、膀胱粘膜活检和泌尿道结石细菌培养的研究中,18.5%的病例的尿液细菌培养结果为阴性,尽管在膀胱粘膜活检样本的培养物或泌尿系石的培养物上都可见细菌。由于无论采用何种方法,假阴性结果的数量都很高,因此我们现在定期对所有泌尿道结石症病患的尿液、膀胱粘膜和结石进行细菌培养和药敏试验。
膀胱结石的治疗包括药物治疗、饮食调整和泌尿道感染治疗或手术切除结石。对于大结石病患或长期饮食改变后结石不溶解的病患以及泌尿道梗阻病患,建议手术切除。尽管在兽医学中尚未报道术前使用抗菌药物联合膀胱切开术去除膀胱结石的效果,但许多临床医生避免术前使用抗菌药物,因为担心其对术中培养结果的不利影响,这可能会影响术后药物治疗。在人类病患中,术前抗菌治疗通常用于泌尿外科手术,不会干扰培养取样或增加假阴性结果。本文报道的研究目的是评估术前抗菌治疗对接受膀胱切开术治疗泌尿道结石症的犬的培养结果的影响。我们评估了接受或未接受术前抗菌药物的2组犬的术前和术中培养结果。我们的假设是,在采集培养样本之前使用抗菌药物不会影响微生物检测的准确性,因此我们医院接受择期手术的病患应遵循正常的抗菌药物预防指南。
材料和方法
2006年至2009年在动物医学中心和2008年至2009年在美国防止虐待动物协会伯格纪念医院对本研究中包括的犬进行了评估。主人对病患入选的许可是通过正式的披露讨论和知情同意书授予的。动物医学中心的临床研究委员会根据适当的动物护理和使用指南批准了这项研究。纳入标准是诊断膀胱结石(在X光片或超声检查上)以及对任何大于6岁的犬或任何检查尿道阻塞的犬进行的CBC和血清生化分析。排除标准是存在或怀疑任何其他传染性病灶或疾病(例如脓肿、皮肤伤口、关节病或肾盂肾炎)、可能改变免疫系统的免疫介导疾病、其他膀胱感染来源(例如异物或脓肿),以及在前7天内使用抗菌剂、类固醇或抗炎药进行的术前治疗。入院时病患通过在线研究随机工具随机分为两组。实验组犬在麻醉诱导时术前给予抗菌药物,对照组犬在采集培养样本后术中给予抗菌药物。
所有手术均由委员会认证的外科医生或由委员会认证的外科医生直接监督的外科住院医师进行。手术时间定义为从皮肤切开到皮肤闭合结束的时间。所有病患均按照两个机构使用的常规麻醉方案进行麻醉诱导,使用氢吗啡酮(0.05mg/kg[0.02mg/lb],IM)或丁丙诺啡(0.01mg/kg[0.005mg/lb]],IM)和格隆溴铵(0.01mg/kg,IM)用于术前用药;丙泊酚(4mg/kg[1.82mg/lb],IV)联合或不联合地西泮(0.5mg/kg[0.23mg/lb],IV)用于麻醉诱导;和异氟烷在气管插管后用于维持麻醉。麻醉诱导后,一旦所有监测设备(例如,脉搏血氧仪和多普勒血压监测仪)安全地连接到病患身上,立即进行无菌膀胱穿刺术进行尿液分析和培养。然后,在病患进入手术室时,即皮肤切口前至少30分钟,给予实验组病患一定剂量的头孢唑啉钠(22mg/kg[10mg/lb],IV)。无菌准备后,进行膀胱切开术的尾部中线腹部入路,并在切入膀胱之前采集尿液样本以单独进行尿液分析。膀胱切开术后,插入需氧培养拭子,用于擦拭膀胱粘膜。然后,将一小块膀胱粘膜和部分压碎的提取的泌尿道结石也放入培养管内。对照组病患接受了与实验组所述相同的程序,但仅在去除泌尿道结石和培养样本后才接受一定剂量的头孢唑啉(22mg/kg,IV)。常规进行膀胱和腹部的闭合。根据已发表的建议,在初始剂量后90分钟给予第二剂抗菌药物。提交所有泌尿道结石进行结晶分析。所有样本都被立即带到动物医学中心的微生物实验室,以便在手术后立即接种并放入肉汤中。来自伯格纪念动物医院的样本在手术当天被送往动物医学中心的实验室;在收集后2至4小时内,将样本在4.44°C下冷藏直至铺板。
对组内和组间数据进行统计分析。分析的变量包括年龄、性别、体重、尿液分析结果(pH、细菌计数、WBC计数、RBC计数和蛋白质浓度)、培养结果(阳性与阴性)、结石分析结果、手术时间和麻醉时间。对所有数据集进行了ShapiroWilk正态性检验。当正态性检验失败时,使用Mann-Whitney秩和检验对麻醉诱导时获得的尿液分析结果(尿比重、pH、蛋白质浓度、WBC计数、RBC计数和细菌计数)进行分类比较和在手术期间,以及组间的体重。当数据通过正态性检验时,进行等方差检验,例如组间年龄。Fisher精确检验用于确定麻醉诱导时采集的样本的培养结果是否与手术时采集的样本的培养结果相关。显著性设定为P<0.05。描述性数据被描述为正态分布数据的平均值±标准差或中值和范围。
结果
在研究期间,103名接受膀胱切开术的病患的研究群体中包括41只犬。从研究中排除的62只犬要么正在接受抗生素(n=54)或免疫抑制药物(5),要么患有并发疾病(3)。实验组20只,对照组21只。在纳入研究的41只犬中,有8只混种犬;拉萨犬、巴哥犬、雪纳瑞、马尔济斯、吉娃娃各3只;英国牛头犬、爱尔兰软毛梗、约克夏梗和腊肠犬各2只;威尔士梗、骑士查理王猎犬、可卡犬、软毛小麦梗、西高地梗、马士提夫犬、比熊犬和迷你杜宾犬各1只。实验组平均年龄为7.45±3.5岁,对照组平均年龄为7.9±2.9岁。实验组和对照组的平均体重为9.12千克(20.06磅;范围:4.8至26.7千克(10.56至58.74磅)和10.8千克(23.76磅;3.2至52.2千克[7.04至114.84磅])。实验组中有6只性未去势的雄性,2只性未绝育雌性,5只被绝育的雌性和7只被去势的雄性。对照组中有8只性未去势雄性,1只性未绝育雌性,7只绝育的雌性和5只去势的雄性。各组之间在年龄、体重或性别上没有显著差异。
平均±SD手术时间为30.6±5.5分钟;各组之间没有显著差异。平均麻醉时间为100.9±19.7分钟;各组之间没有显著差异。实验组病患使用抗菌药物的平均时间为35.5±4.6分钟。由于手术过程的持续时间,18只犬接受了第二剂抗菌药物;这些犬中有11只在实验组,7只在对照组。在这18只犬中,13只接受了额外的外科手术,如肝活检(n=9)和卵巢子宫切除术(5)。两组中没有任何犬出现术中或术后并发症。
尿液分析和培养结果——实验组和对照组之间或麻醉诱导时和手术时收集的样本之间的尿液分析结果(尿液比重、pH值、蛋白质浓度、WBC计数、RBC计数和细菌计数)没有显著差异。
在实验组中,20名病患中的8名(40%)在麻醉诱导样本中具有阳性结果,20名病患中的10名(50%)在手术样本中具有阳性结果。两只犬在手术时培养结果呈阳性,而在麻醉诱导时培养结果呈阴性。在对照组中,21名病患中有9名(43%)在麻醉诱导样本中呈阳性结果,21名病患中有10名(48%)在手术样本中呈阳性结果。总的来说,麻醉诱导时培养阳性的比例为17/41(41%),而手术时为20/41(49%)。一只犬在手术时培养结果呈阳性,但在麻醉诱导时呈阴性。两组在麻醉诱导时或手术时采集的标本的培养结果没有显著差异。
实验组培养的最常见细菌是金黄色葡萄球菌(5例),其次是中间葡萄球菌(3例)、肠球菌(3例)和大肠杆菌(2例)。三只犬从手术样本中培养出多种细菌,但从其麻醉诱导样本中仅培养出一种细菌。与实验组类似,来自对照组的分离物包括金黄色葡萄球菌(4例)、中间葡萄球菌(3例)、肠球菌(2例)、大肠杆菌(1例)和产酸克雷伯氏菌(1例)。只有1例在麻醉诱导和手术样本中发现多种细菌。
尿结石分析——实验组有11个结石被鉴定为一水草酸钙,5个结石被鉴定为磷酸铵镁;2个结石有一个无法确定,2个结石由草酸钙二水合物、一水合物和磷酸钙的混合物组成。细菌培养阳性的病患中有一半(n=5)患有磷酸铵镁结石,4例患有一水草酸钙结石,1例结石无法确定。
在对照组中,尿结石由一水草酸钙(n=13)、磷酸铵镁(6)、磷酸钙(1)和一个无法识别的(1)组成。10例细菌培养阳性病患中,6例为磷酸铵镁结石,3例为一水草酸钙结石,1例为磷酸钙结石。两组在品种、性别、年龄、体重和结石类型方面没有显著差异。
讨论
在本研究中,41只犬在3年期间在2家大型转诊医院接受了膀胱切开术以去除泌尿道结石,在麻醉诱导时给予抗菌药物与术中取样后给予抗菌药物,培养结果(阳性和细菌类型)没有差异。在手术期间取回培养样本后。在这项研究中,48%接受膀胱结石切除术的犬在手术中培养结果呈阳性。在品种、年龄、体重或性别方面,对照组(术中抗菌药物给药)和实验组(术前抗菌药物给药)之间没有显著差异。这降低了由于这些数据点的变化而可能存在的偏差的可能性。在比较麻醉诱导或术中采集的样本时,两组的任何尿液分析结果也没有显著差异。这很可能是因为样本采集的时间安排,考虑到手术尿液样本是在病患进入手术室后最多30分钟采集的;尽管病患接受了静脉输液,但可能没有足够的时间来稀释尿液或改变细胞计数。在临床上,如果在手术前没有采集尿检样本,并且需要尿检样本,这可能与之相关。
膀胱切开取石术是最常见的泌尿道外科手术之一,通常在全科和专科诊所进行。在外科手术中,培养样本通常从粘膜拭子、粘膜活检或泌尿道结石碎片中获得。与我们在人类医学领域的同行不同,许多兽医仍然担心会对术中培养结果产生负面影响,因此对围手术期抗菌药物的使用持谨慎态度。建议使用预防性抗菌药物,以确保在首次手术伤口形成之前达到有效的血药浓度,尤其是在清洁污染的手术中,如泌尿生殖外科手术。因为泌尿道感染通常与膀胱结石有关,所以了解最常见的致病菌是至关重要的。在目前的研究中,48%因膀胱结石而接受膀胱切开术的犬在手术时培养结果呈阳性。认为围手术期使用抗菌药物可能会改变细菌的数量或类型,这使得一些从业者和外科医生不遵循标准的手术建议。
在人类医学中,大多数泌尿生殖手术建议在围手术期预防性使用抗菌药物。最近一项调查人类小儿泌尿科医生的研究发现,超过85%的人在重建或尿路改道手术期间给予围手术期抗菌药物。尽管一些外科医生可能仍存在争议,但减少手术部位感染的建议主要涉及围手术期(包括术中)抗菌药物的使用。兽医外科的许多其他领域,特别是骨科,已经探索了围手术期使用抗菌药物来减少术后感染和其他严重并发症。兽医手术中预防性使用抗菌药物的最常见原因是植入物的放置(例如,骨科、聚丙烯网片和起搏器);进入胃肠道、泌尿生殖道或呼吸道;和持续>2小时的手术。要选择正确的抗菌药物治疗方案,重要的是要计划给药时间并了解抗菌药物在所选组织中的吸收率、预期的目标细菌以及各种抗菌药物的副作用。在接受泌尿生殖手术的犬中,分离出的最常见细菌是大肠杆菌,这是一种革兰氏阴性细菌,对许多抗菌剂敏感,包括青霉素和头孢菌素。头孢菌素对膀胱有极好的渗透性,在静脉给药后约30分钟达到峰值吸收时间。
有趣的是,我们的结果与文献不一致,因为在我们的研究队列中,葡萄球菌属(金黄色葡萄球菌和中间葡萄球菌)是两组中最常见的细菌。尽管如此,与之前的报道一致,本研究中20%的犬在手术中培养了多种细菌。麻醉诱导时收集的样本与手术时收集的样本的培养结果之间没有显著差异,除了实验组中的2只犬和对照组中的1只犬在诱导时培养结果为阴性,而在手术时培养结果为阳性。培养结果的这些差异很可能是由于麻醉诱导培养样本仅来自尿液样本,而手术样本包括通过粘膜拭子进行的尿液细菌学培养以及粘膜活检和碎石的培养。这一发现支持了先前的数据,即仅通过尿液取样就可以遗漏近20%的尿路感染。许多报告描述了可用于诊断尿路感染的不同技术,并显示了收集粘膜活检或泌尿道结石进行培养的好处,因此,我们在手术取样期间使用了这种技术以确保最准确的结果。这支持了我们的假设,即在麻醉诱导时使用抗菌药物不会对手术培养结果产生负面影响。与给药前的样本结果相比,在采样前接受抗菌药物的犬没有出现假阴性细菌培养结果或不同的细菌分离物。
在这项研究中,一水草酸钙泌尿道结石是两组中最常见的类型。与磷酸镁铵结石相比,这与最近关于这些结石发病率增加的研究一致。从历史上看,这些结石与尿路感染的联系并不像其他结石类型那样密切,但由于饮食的彻底改变,这些结石已越来越多地被发现。对于从培养阳性病患身上取出的结石,磷酸铵镁结石的患病率仅略高(11/20阳性病患),无论组别如何,得出的结论是培养阳性无论石头类型如何,都有同样的可能性。
本研究的局限性包括样本量小,这限制了研究的力量。尽管在2家大型机构进行了3年以上评估的病患被认为符合资格,但很少有符合纳入标准;既往使用过抗菌药物是我们研究的排除标准,许多病患在接受手术治疗时已经使用了一段时间的抗菌药物。一旦病患被纳入本研究,他们就会被随机分配到各组,以限制对主人意愿、品种或性别的偏见。另一个限制可能是麻醉诱导时采集的样本与手术时采集的样本的采样技术不同。具体而言,麻醉诱导培养样本仅来自尿液样本,而手术样本包括通过粘膜拭子、粘膜活检和碎石进行的尿液细菌学培养。这种变化不仅是必要的,而且我们认为它与临床高度相关,因为从业者经常在膀胱切开术之前提交尿液分析并将其用作他们的培养样本。这些结果的准确性差异值得注意。我们本可以只提交在手术中获得的尿液样本作为培养样本,但我们的实践标准包括更全面的取样技术;尽管这增加了我们结果的变化,但我们认为这是必要的偏差。其他限制包括我们机构的外科医生在手术时间方面的差异以及麻醉技术人员在抗菌药物给药时间方面的差异。即使有13名病患接受了多次手术,该群体的手术时间也没有太大差异,这很可能是由于外科医生的经验和手术相对简单。从抗菌药物给药到皮肤切开的时间受到密切监控,并尽一切努力在所需的时间范围内完成这项任务。通过严格遵守方案将这些变化保持在最低限度,但肯定存在差异。
基于我们的发现,我们鼓励对所有3种组织样本(用粘膜拭子、粘膜活检样本和泌尿道结石获得的尿液)进行培养,以获得最准确的结果,并鼓励对接受膀胱切开术以取出尿路结石的犬进行预防性术前抗菌治疗。
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