Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong thế kỷ 21, sự gia tăng của các chủng vi khuẩn đề kháng kháng sinh đã trở thành một trong những mối đe dọa khẩn cấp đối với y tế công cộng toàn cầu. Năm 2013, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (US CDC) đã xếp vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem (Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae - CRE) vào nhóm nguy cơ khẩn cấp. Trong nhóm CRE, Klebsiella pneumoniae là căn nguyên vi khuẩn phổ biến nhất được ghi nhận tại nhiều cơ sở y tế trên toàn thế giới cũng như tại Việt Nam.

Bệnh viện Bạch Mai là bệnh viện đa khoa tuyến cuối hạng đặc biệt, nơi tập trung nhiều bệnh nhân nặng với bệnh cảnh phức tạp. Tại Khoa Hồi sức tích cực (HSTC), các báo cáo vi sinh cho thấy tỷ lệ K. pneumoniae đề kháng carbapenem (CR-KP) có xu hướng tăng nhanh từ khoảng 30% vào năm 2014 lên tới hơn 70% vào năm 2017, trong khi carbapenem vốn là nhóm kháng sinh dự trữ quan trọng nhất để điều trị các ca nhiễm khuẩn nặng đe dọa tính mạng. Việc điều trị các ca bệnh này gặp nhiều khó khăn do thiếu các hướng dẫn điều trị chuẩn hóa và tối ưu.

Đề tài "Phân tích đặc điểm lâm sàng, vi sinh và phác đồ điều trị của nhiễm khuẩn do Klebsiella pneumoniae tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai" do sinh viên Trần Nhật Minh thực hiện năm 2019 nhằm giải quyết 3 mục tiêu cụ thể:

  1. Khảo sát đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân nhiễm khuẩn do Klebsiella pneumoniae tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai.
  2. Khảo sát đặc điểm vi sinh của nhiễm khuẩn do Klebsiella pneumoniae tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai.
  3. Phân tích đặc điểm phác đồ và hiệu quả điều trị nhiễm khuẩn do Klebsiella pneumoniae tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai.

Nghiên cứu được giới hạn trong phạm vi không gian tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai kết hợp với Trung tâm DI & ADR Quốc gia, thu thập dữ liệu trên các bệnh nhân điều trị nội trú trong khoảng thời gian từ ngày 01/01/2018 đến ngày 31/12/2018.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu được xây dựng trên hệ thống lý thuyết về vi sinh học, dược lý học và các hướng dẫn thực hành lâm sàng:

  • Cơ chế đề kháng kháng sinh của K. pneumoniae: Phân loại enzym beta-lactamase và carbapenemase theo hệ thống Ambler (nhóm A: KPC; nhóm B: metallo-beta-lactamase như NDM, VIM, IMP; nhóm D: OXA-48); cơ chế giảm tính thấm qua màng tế bào do đột biến kênh porin kết hợp sinh ESBL/AmpC; cơ chế bơm tống thuốc hệ RND (Resistance-Nodulation-Cell Division) liên quan đến đề kháng tigecyclin; cơ chế thay đổi đích tác dụng qua đột biến methyltransferase 16S rRNA (kháng aminoglycosid), đột biến gyrA/parC (kháng quinolon), đột biến protein S10-30S ribosom (kháng tigecyclin), đột biến enzym MurA (kháng fosfomycin) và biến đổi lipid A của lipopolysaccharid (kháng colistin).
  • Mô hình Dược động học/Dược lực học (PK/PD): Tối ưu hóa chế độ liều carbapenem theo thông số $fT > \text{MIC}$ (truyền kéo dài/liều cao); colistin theo $\text{AUC}/\text{MIC}$ và chế độ liều hiệu chỉnh theo Garonzik (2011/2017); aminoglycosid theo $C_{\max}/\text{MIC}$ (đích 8–10); fosfomycin và tigecyclin liều cao trong phác đồ phối hợp.
  • Mô hình phác đồ phối hợp: Khung phác đồ đề xuất của Morrill và cộng sự (2015) và Rodriguez-Baño và cộng sự (2018) cho vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

  • Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu mô tả cắt ngang, không can thiệp, theo dõi dọc tiến cứu trên bệnh nhân nội trú từ thời điểm phân lập vi khuẩn K. pneumoniae lần đầu đến khi rời khoa hoặc tử vong.
  • Tiêu chuẩn lựa chọn và loại trừ: Lựa chọn bệnh nhân nhập khoa trong năm 2018 có nuôi cấy dương tính với K. pneumoniae. Loại trừ các trường hợp nằm viện dưới 48 giờ hoặc không có chẩn đoán nhiễm khuẩn mới tại vị trí lấy bệnh phẩm theo tiêu chuẩn CDC/NHSN 2018.
  • Quy chuẩn đánh giá vi sinh: Độ nhạy cảm và nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của imipenem, meropenem, amikacin xác định bằng phương pháp E-test theo tiêu chuẩn CLSI 2018; MIC của colistin xác định bằng phương pháp vi pha loãng trong môi trường lỏng (broth microdilution) theo khuyến cáo chung CLSI/EUCAST 2016 và phiên giải điểm gãy nhạy cảm theo EUCAST 2018 ($\le 2,\mu\text{g/mL}$).
  • Đánh giá lâm sàng: Chức năng thận tính bằng độ thanh thải creatinin ($Cl_{Cr}$) theo công thức Cockcroft-Gault; mức độ nặng đánh giá bằng thang điểm APACHE II, suy đa tạng bằng SOFA, bệnh mắc kèm bằng chỉ số Charlson.
  • Xử lý số liệu: Quản lý và xử lý dữ liệu bằng phần mềm Microsoft Excel 2016 và IBM SPSS Statistics 23. Kiểm định phân phối chuẩn bằng Kolmogorov-Smirnov hoặc Shapiro-Wilk; biểu diễn biến liên tục dưới dạng trung bình $\pm$ độ lệch chuẩn hoặc trung vị (khoảng tứ phân vị IQR), biến phân loại bằng tần số và tỷ lệ phần trăm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa các kiến thức y dược học về Klebsiella pneumoniae, bao gồm cấu tạo màng tế bào vi khuẩn Gram âm, các yếu tố độc lực (vỏ nhày polysaccharid ức chế thực bào, fimbriae/pili, hệ thống hấp thu sắt), dịch tễ học đề kháng toàn cầu và tại Việt Nam. Tác giả phân tích chuyên sâu 4 cơ chế đề kháng chính (tiết enzym, giảm tính thấm qua porin, bơm tống thuốc, thay đổi đích tác dụng).

Chương này cũng tổng kết dược lý lâm sàng và dữ liệu PK/PD của 5 nhóm kháng sinh chủ chốt trong điều trị CR-KP (carbapenem, colistin, aminoglycosid, tigecyclin, fosfomycin), đồng thời phân tích chi tiết hai phác đồ điều trị kinh điển của Morrill (2015) và Rodriguez-Baño (2018) với ngưỡng MIC carbapenem cắt ngang để ra quyết định điều trị là $8,\mu\text{g/mL}$ và $16,\mu\text{g/mL}$.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày quy trình chọn mẫu từ 168 bệnh nhân có xét nghiệm vi sinh dương tính với K. pneumoniae, sau khi loại trừ 77 trường hợp (37 ca điều trị $< 48$ giờ và 40 ca định danh tạp nhiễm/định cư không có nhiễm khuẩn mới), thu được 91 bệnh nhân đủ tiêu chuẩn với 141 mẫu bệnh phẩm.

Chương này quy định rõ các tiêu chí đánh giá lâm sàng, định nghĩa phác đồ kinh nghiệm ($> 48$ giờ trước khi có kết quả vi sinh), phác đồ sau kháng sinh đồ ($> 48$ giờ sau kết quả vi sinh), và bảng phân liều colistin A (liều thông thường theo tờ hướng dẫn) so sánh với liều B (liều hiệu chỉnh theo PK/PD dựa trên mô hình Garonzik 2011).

Bảng: So sánh hai chế độ phân liều Colistin áp dụng trong nghiên cứu
Tiêu chí Chế độ liều A (Liều thông thường) Chế độ liều B (Liều hiệu chỉnh PK/PD)
Liều nạp 2 – 5 MUI (phân tầng theo 4 mức cân nặng $\le 40\text{kg}$ đến $> 70\text{kg}$) 4 – 9 MUI (phân tầng chi tiết theo 7 mức cân nặng $\le 30\text{kg}$ đến $> 70\text{kg}$)
Liều duy trì ($Cl_{Cr} > 80-90\text{ mL/ph}$) 2 MUI mỗi 8 giờ 3 MUI mỗi 8 giờ
Liều duy trì suy thận ($Cl_{Cr} < 15-30\text{ mL/ph}$) 2 MUI mỗi 24 giờ ($Cl_{Cr} < 30$) 2 MUI mỗi 12 giờ ($Cl_{Cr}\text{ 15–30}$) / 3 MUI mỗi 24 giờ ($Cl_{Cr} < 15$)
Lọc máu liên tục (CVVH) 2 MUI mỗi 8 giờ 3 MUI mỗi 8 giờ

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Chương 3 công bố toàn bộ số liệu thu thập được trên 91 bệnh nhân và 141 chủng vi khuẩn qua 4 nhóm dữ liệu chính:

  • Đặc điểm lâm sàng: Bệnh nhân có trung vị tuổi là 59,0; tỷ lệ nam giới chiếm 69,2%; điểm APACHE II trung vị 15,0; điểm SOFA trung vị 6,0; điểm Charlson trung vị 1,0. Bệnh nhân có tiền sử nhập viện trong 90 ngày trước đó chiếm 78,0%; tỷ lệ thở máy là 91,2%; lọc máu liên tục chiếm 45,1% và lọc máu ngắt quãng chiếm 24,2%. Nhiễm khuẩn thường gặp nhất là viêm phổi (75,8%) và nhiễm khuẩn huyết (25,3%). Tỷ lệ đồng nhiễm vi khuẩn khác lên tới 58,2%, trong đó Acinetobacter baumannii chiếm đa số (69,8% các ca đồng nhiễm).
  • Đặc điểm vi sinh: Bệnh phẩm hô hấp chiếm tỷ lệ cao nhất (66,7%), kế tiếp là máu (12,8%) và dịch ổ bụng (12,1%). Mức độ nhạy cảm của K. pneumoniae với hầu hết các kháng sinh đều $< 30%$, bao gồm cả nhóm carbapenem. Chỉ có aminoglycosid (amikacin nhạy 82,9%) và colistin (nhạy 90,6% theo tiêu chuẩn EUCAST) giữ được tỷ lệ nhạy cảm cao.
  • Đặc điểm phác đồ điều trị: Trong điều trị kinh nghiệm, phác đồ dựa trên carbapenem chiếm 38,5%, phác đồ dựa trên colistin chiếm 30,8%. Khi có kết quả kháng sinh đồ, tỷ lệ sử dụng phác đồ dựa trên colistin tăng lên 50,0% (trong đó 80,0% là phối hợp colistin + carbapenem). Đối với các chủng có MIC carbapenem $> 8,\mu\text{g/mL}$, có đến 85,0% bệnh nhân vẫn được bác sĩ duy trì carbapenem trong phác đồ phối hợp. Chế độ liều colistin B chiếm 93,5% tổng số lượt kê đơn.
  • Hiệu quả điều trị: Tỷ lệ đáp ứng lâm sàng đạt 68,5% (61/89 bệnh nhân); tỷ lệ đáp ứng vi sinh đạt 53,3% (24/45 bệnh nhân được cấy lại). Tổng tỷ lệ tử vong hoặc tiên lượng nặng xin về là 41,8%.

Chương 4: Bàn luận

Chương 4 biện giải kết quả nghiên cứu trong mối tương quan với các công bố quốc tế (Kontopidou 2014, Vardakas 2015, Daikos 2014, Qureshi 2012). Tác giả làm rõ các yếu tố nguy cơ nhiễm CR-KP như thở máy xâm lấn kéo dài, tiền sử sử dụng kháng sinh phổ rộng và thời gian nằm tại ICU trung vị 15 ngày.

Tác giả biện luận về cơ sở lâm sàng của việc duy trì phối hợp carbapenem ngay cả khi vi khuẩn đã kháng thuốc trên in vitro: nhóm bệnh nhân sử dụng phác đồ có carbapenem đạt tỷ lệ tử vong thấp hơn nhóm không có carbapenem (37,3% so với 52,4%), và hiệu quả này thể hiện rõ nhất khi MIC của carbapenem $\le 8,\mu\text{g/mL}$ (tỷ lệ tử vong 22,7% so với 47,1% ở nhóm có MIC $> 8,\mu\text{g/mL}$).


Kết quả và đóng góp

Kết quả chính kèm số liệu trong văn bản

Bảng: Tổng hợp các chỉ tiêu lâm sàng, vi sinh và điều trị chính (N = 91)
Nhóm chỉ tiêu Thông số / Phân loại Giá trị / Tỷ lệ
Nhân khẩu & Mức độ nặng Tuổi trung vị (IQR)
Nam giới
Điểm APACHE II trung vị
Điểm SOFA trung vị
Thở máy xâm lấn
59,0 (46,0 – 67,0) tuổi
63 bệnh nhân (69,2%)
15,0 (11,0 – 21,0)
6,0 (4,0 – 9,0)
83 bệnh nhân (91,2%)
Vị trí nhiễm khuẩn Viêm phổi
Nhiễm khuẩn huyết
Nhiễm khuẩn ổ bụng
69 bệnh nhân (75,8%)
23 bệnh nhân (25,3%)
8 bệnh nhân (8,8%)
Vi sinh & Đề kháng Tỷ lệ nhạy cảm Colistin ($N=85$)
Tỷ lệ nhạy cảm Amikacin ($N=70$)
Đồng nhiễm vi khuẩn khác
90,6% ($\text{MIC}{50}=0,38;,\text{MIC}{90}=0,5,\mu\text{g/mL}$)
82,9% ($\text{MIC}{50}=6;,\text{MIC}{90}=256,\mu\text{g/mL}$)
53 bệnh nhân (58,2%)
Phác đồ điều trị Phác đồ dựa trên Colistin sau KSĐ
Duy trì Carbapenem khi MIC $> 8,\mu\text{g/mL}$
Sử dụng chế độ liều Colistin B
40/80 bệnh nhân (50,0%)
17/20 bệnh nhân (85,0%)
43/46 lượt kê đơn (93,5%)
Hiệu quả điều trị Đáp ứng lâm sàng ($N=89$)
Đáp ứng vi sinh ($N=45$)
Tử vong hoặc nặng xin về
61 bệnh nhân (68,5%)
24 bệnh nhân (53,3%)
38 bệnh nhân (41,8%)
Bảng: Tỷ lệ tử vong phân tầng theo phác đồ Carbapenem và giá trị MIC
Phân nhóm bệnh nhân Số lượng (n/N) Tỷ lệ tử vong (%)
Toàn bộ mẫu nghiên cứu 38/91 41,8%
Phác đồ không chứa Carbapenem 11/21 52,4%
Phác đồ có chứa Carbapenem 22/59 37,3%
- Phân nhóm có MIC $\le 8,\mu\text{g/mL}$ 5/22 22,7%
- Phân nhóm có MIC $> 8,\mu\text{g/mL}$ 8/17 47,1%

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Áp dụng thường quy các kỹ thuật xác định giá trị MIC định lượng chính xác (như E-test, vi pha loãng canh thang) đối với carbapenem, colistin và aminoglycosid tại các đơn vị hồi sức tích cực để phục vụ phân tầng điều trị.
  • Khuyến cáo sử dụng phác đồ phối hợp kháng sinh có chứa carbapenem liều cao, truyền kéo dài khi chủng K. pneumoniae có giá trị $\text{MIC} \le 8,\mu\text{g/mL}$.
  • Tối ưu hóa chế độ liều colistin theo mô hình PK/PD (áp dụng liều nạp và hiệu chỉnh liều duy trì theo độ thanh thải creatinin/lọc máu theo phác đồ B) nhằm tránh thất bại điều trị và giảm thiểu nguy cơ phát sinh chủng kháng colistin.
  • Cần kiểm soát chặt chẽ các can thiệp xâm lấn (thời gian thở máy, đặt catheter) và quản lý sử dụng kháng sinh phổ rộng để hạn chế áp lực chọn lọc vi khuẩn đa kháng.

Đóng góp của khóa luận

Khóa luận đã cung cấp bức tranh toàn diện và cập nhật về dữ liệu dịch tễ vi sinh, đặc tính phân bố giá trị MIC định lượng của các chủng K. pneumoniae tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai năm 2018. Công trình đã phân tích thực trạng sử dụng kháng sinh trên lâm sàng thực tế và chứng minh hiệu quả giảm tỷ lệ tử vong của phác đồ phối hợp chứa carbapenem khi MIC ở ngưỡng $\le 8,\mu\text{g/mL}$, tạo cơ sở khoa học cho công tác dược lâm sàng và xây dựng hướng dẫn sử dụng kháng sinh tại chỗ.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu được thực hiện theo thiết kế mô tả đơn trung tâm tại một khoa lâm sàng duy nhất (Khoa Hồi sức tích cực), cỡ mẫu phân tích còn giới hạn ($N = 91$). Số lượng bệnh nhân được cấy định danh lại để đánh giá đáp ứng vi sinh chưa cao ($45/91$ ca). Nghiên cứu chưa định danh được chính xác các gen mã hóa enzym carbapenemase (KPC, NDM, OXA-48) do giới hạn xét nghiệm sinh học phân tử thường quy.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu đa trung tâm với cỡ mẫu lớn hơn; triển khai các thử nghiệm đánh giá tác dụng hiệp đồng in vitro của các cặp kháng sinh phối hợp; nghiên cứu sâu về độc tính thận của colistin liều cao và tối ưu hóa giám sát nồng độ thuốc trong máu (TDM) đối với aminoglycosid và colistin trên bệnh nhân hồi sức.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu chuyên khảo có giá trị cao cho sinh viên ngành Dược (chuyên ngành Dược lâm sàng), sinh viên Y đa khoa, các bác sĩ hồi sức cấp cứu và dược sĩ lâm sàng đang công tác tại các bệnh viện tuyến tỉnh và trung ương.

Các nội dung có giá trị tham khảo nổi bật bao gồm:

  • Bảng quy đổi và hướng dẫn chế độ liều colistin theo mô hình PK/PD (Liều nạp và liều duy trì theo chức năng thận/lọc máu).
  • Dữ liệu phân bố MIC thực tế của K. pneumoniae và tương quan mức độ nhạy cảm chéo giữa các nhóm kháng sinh dự trữ.
  • Phương pháp luận thu thập và đánh giá dữ liệu dược lâm sàng kết hợp vi sinh theo chuẩn mực quốc tế (CLSI, EUCAST, CDC/NHSN).

Câu hỏi thường gặp

1. Tiêu chuẩn loại trừ bệnh nhân của khóa luận là gì?

Tác giả loại trừ các bệnh nhân có thời gian nằm điều trị tại Khoa Hồi sức tích cực dưới 48 giờ hoặc bệnh nhân không có chẩn đoán nhiễm khuẩn mới tại vị trí lấy bệnh phẩm đầu tiên phân lập K. pneumoniae (được xác định bởi bác sĩ điều trị dựa trên tiêu chí chẩn đoán nhiễm khuẩn của CDC/NHSN 2018).

2. Hai chế độ liều Colistin (Liều A và Liều B) được định nghĩa và phân chia như thế nào?

Liều A là chế độ liều thông thường dựa trên tờ thông tin sản phẩm (liều nạp tối đa 5 MUI cho người $> 70\text{kg}$; duy trì tối đa 2 MUI mỗi 8 giờ). Liều B là chế độ liều hiệu chỉnh theo PK/PD dựa trên công thức Garonzik 2011 (liều nạp tính theo cân nặng lên tới 9 MUI cho người $> 70\text{kg}$; liều duy trì tối đa 3 MUI mỗi 8 giờ cho $Cl_{Cr} > 80\text{ mL/phút}$ và bệnh nhân lọc máu liên tục CVVH).

3. Tỷ lệ phân lập vi khuẩn đồng nhiễm với K. pneumoniae là bao nhiêu và căn nguyên nào chiếm ưu thế?

Tỷ lệ đồng nhiễm vi khuẩn trong mẫu nghiên cứu là 58,2% (53/91 bệnh nhân). Căn nguyên đồng nhiễm phổ biến nhất là Acinetobacter baumannii, chiếm 69,8% (37/53 ca), tiếp theo là Pseudomonas aeruginosa chiếm 18,9% (10/53 ca).

4. Kết quả điều trị thay đổi như thế nào khi phân tầng theo giá trị MIC của Carbapenem?

Ở nhóm bệnh nhân sử dụng phác đồ phối hợp có carbapenem sau khi có kết quả kháng sinh đồ, những trường hợp nhiễm vi khuẩn có $\text{MIC} \le 8,\mu\text{g/mL}$ ghi nhận tỷ lệ tử vong là 22,7% (5/22 ca), thấp hơn rõ rệt so với nhóm có $\text{MIC} > 8,\mu\text{g/mL}$ với tỷ lệ tử vong lên tới 47,1% (8/17 ca).

5. Phương pháp xét nghiệm nào đã được sử dụng để xác định MIC của Colistin và Carbapenem?

Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của imipenem và meropenem được xác định bằng phương pháp E-test theo chuẩn CLSI 2018. MIC của colistin được xác định bằng phương pháp vi pha loãng trong môi trường lỏng (broth microdilution) theo khuyến cáo chung của CLSI/EUCAST 2016 và đánh giá độ nhạy cảm theo tiêu chuẩn EUCAST 2018.


Kết luận

Khóa luận của tác giả Trần Nhật Minh đã phản ánh chi tiết thực trạng nhiễm khuẩn nặng do Klebsiella pneumoniae đa kháng và kháng carbapenem tại Khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai năm 2018, trong đó viêm phổi thở máy và nhiễm khuẩn huyết là hai thể bệnh chủ yếu. Kết quả nghiên cứu khẳng định colistin và aminoglycosid là những kháng sinh còn giữ được tỷ lệ nhạy cảm in vitro cao nhất, đồng thời việc ứng dụng chế độ liều colistin hiệu chỉnh theo PK/PD đã được triển khai trên diện rộng. Đặc biệt, nghiên cứu cung cấp bằng chứng thực tiễn về lợi ích của phác đồ phối hợp chứa carbapenem đối với các chủng có giá trị $\text{MIC} \le 8,\mu\text{g/mL}$, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các quyết định điều trị của bác sĩ và dược sĩ lâm sàng.