Objective: The rising number of carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae (CRE) cases has become a concern worldwidely. This study investigated patient characteristics with CRE and analyzed the risk factors associated with its acquisition. Methods: A retrospective review of the electronic medical r...
Objective: The rising number of carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae (CRE) cases has become a concern worldwidely. This study investigated patient characteristics with CRE and analyzed the risk factors associated with its acquisition. Methods: A retrospective review of the electronic medical records of the Kangbuk Samsung Medical Center from May 2016 to April 2019 was performed. The inclusion criterion was hospitalized patients aged ≥18 years with confirmed CRE acquisition. Patients were divided by CRE acquired and non-required patients. CRE acquired patients were those with CRE confirmed by their active surveillance cultures, while non-acquired patients were those with carbapenemase-sensitive Enterobacteriaceae (CSE). If CRE was isolated more than once during hospitalization, only the first isolation was used for data analysis. Patient characteristics, antibiotic used, and the duration of use were compared between two groups using univariate analysis, and the risk factors associated with CRE were analyzed using multiple logistic regression analysis. Results: Among the 73 CRE acquired patients, 44 (60.3%) were positive for carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE). Infection from Klebsiella pneumonia (42 cases, 57.5%), Escherichia coli (17 cases, 23.3%), and Enterobacter cloacae (5 cases, 6.8%). The risk of CRE acquisition was significantly increased by 4.99 times [confidence interval (CI), 1.40-17.78; p=0.013] with mechanical ventilation, 3.86 times (CI, 1.59-9.36; p=0.003) with penicillin administration, and 21.19 times (CI, 6.53-68.70; p<0.001) with carbapenem administration. Conclusions: Proper antibiotic use including the selection, frequency, and duration, and patients on mechanical ventilators need close monitoring.
Objective: The rising number of carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae (CRE) cases has become a concern worldwidely. This study investigated patient characteristics with CRE and analyzed the risk factors associated with its acquisition. Methods: A retrospective review of the electronic medical records of the Kangbuk Samsung Medical Center from May 2016 to April 2019 was performed. The inclusion criterion was hospitalized patients aged ≥18 years with confirmed CRE acquisition. Patients were divided by CRE acquired and non-required patients. CRE acquired patients were those with CRE confirmed by their active surveillance cultures, while non-acquired patients were those with carbapenemase-sensitive Enterobacteriaceae (CSE). If CRE was isolated more than once during hospitalization, only the first isolation was used for data analysis. Patient characteristics, antibiotic used, and the duration of use were compared between two groups using univariate analysis, and the risk factors associated with CRE were analyzed using multiple logistic regression analysis. Results: Among the 73 CRE acquired patients, 44 (60.3%) were positive for carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE). Infection from Klebsiella pneumonia (42 cases, 57.5%), Escherichia coli (17 cases, 23.3%), and Enterobacter cloacae (5 cases, 6.8%). The risk of CRE acquisition was significantly increased by 4.99 times [confidence interval (CI), 1.40-17.78; p=0.013] with mechanical ventilation, 3.86 times (CI, 1.59-9.36; p=0.003) with penicillin administration, and 21.19 times (CI, 6.53-68.70; p<0.001) with carbapenem administration. Conclusions: Proper antibiotic use including the selection, frequency, and duration, and patients on mechanical ventilators need close monitoring.
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문제 정의
본 연구는 국내 단일 3차 중형 병원에서 발생한 카바페넴 내성 장내세균의 특성을 조사하고, CRE 발생 관련 위험 인자를 알아보고, CRE 발생 고위험군을 특징화하여 능동 감시 배양의 세부 기준을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 단일 기관에 입원한 환자 중 CRE 발생한 환자를 대상으로 대조군을 매칭하고 비교하여 CRE 획득에 대한 위험인자를 분석하였다. 중환자실 입원력, 인공 호흡기 사용력, penicillins사용력, cephalosporins사용력, metronidazole사용력, carbapenems의 장단기사용력, glycopeptides의 장단기사용력은 CRE 발생의 위험요인으로 확인되었다.
본 연구에서는 선행연구에서 시도해보지 않았던 항생제의 위험요인을 투여기간별로 평가해보았다. 이는 기존의 항생제 사용력과 선행사용기간에 대한 평가를 해봄으로써 CRE발생에 대한 능동감시의 세부기준을 마련해보고자 함이었다.
본 연구에서는 선행연구에서 시도해보지 않았던 항생제의 위험요인을 투여기간별로 평가해보았다. 이는 기존의 항생제 사용력과 선행사용기간에 대한 평가를 해봄으로써 CRE발생에 대한 능동감시의 세부기준을 마련해보고자 함이었다. 평가대상이었던 항생제 5가지 모두 비교적 단기간 사용이라고 간주될 수 있는 7일 이내 사용력이 CRE획득의 위험요인으로 확인되었다.
제안 방법
이 중 능동배양검사를 통해 CRE 집락이 확인된 경우를 실험군으로 하였으며, 1회 이상 집락이 보고된 경우 입원 기간 중 첫번째 집락 발생 시기만을 자료로 사용하였다. 각 실험군에 대해 대조군은 동일 기간내 입원한 환자 중 CSE가 발생한 환자를 무작위 추출하여 연령과 성별을 1:1로 대응매칭하여 선별하여 교란변수를 통제하고자 하였다. 본 연구는 강북삼성병원 의학연구윤리심의위원회의 승인을 받았다 (IRBFile No.
투여 기간에 따른 CRE 발생 위험도를 확인하기 위해 상기 항생제에 대해 0일, 1일~7일, 8일 이상으로 투여기간별로 조사를 시행하여 투여하지 않은 경우를 기준으로 각각의 교차비(odds ratio, OR)를 확인하였다. 조사 기간 내 동일한 항생제를 2회 이상 사용하여 세 가지 범주에 중복하여 해당하는 경우는 어느 한쪽이 CRE 발생의 원인이라고 설명하기 어렵다고 판단하여 결측치로 처리하였다.
해당 환자의 연령 및 성별, 요양기관 입원여부, 중환자실 입실여부, 검사 후 입원기간, 동반질환, 검사전 투여된 항생제 종류 및 기간, 검사 전 시행된 침습적 시술 및 처치, 다제내성균 유무, CPE 발생 여부 및 polymerase chain reaction 검사에 의한 유전자형, 발생한 CRE 및 CSE 균종에 대한 자료를 조사하였다. 위 항목 중 요양 기관 입원, 중환자실 입실, 과거 항생제투여, 과거 침습적 시술 및 처치, 다제 내성균 발생의 경우 검사 시점으로부터 3개월 이전까지의 기록을 조사하였다.
대상 데이터
CRE를 획득한 환자는 총 73명이었다. 동일 기간 내, CSE를 획득한 환자 중 연령과 성별로 1:1 대응매칭하여 73명을 무작위 추출하여 대조군으로 비교하였다.
CRE를 획득한 환자는 총 73명이었다. 동일 기간 내, CSE를 획득한 환자 중 연령과 성별로 1:1 대응매칭하여 73명을 무작위 추출하여 대조군으로 비교하였다. 배양 검사 이후 평균 입원기간은 CRE군이 56.
본 연구는 2016년 5월부터 2019년 4월까지 3년동안 강북삼성병원에 입원한 환자 중 18세 이상의 성인 환자를 대상으로 하였다. 이 중 능동배양검사를 통해 CRE 집락이 확인된 경우를 실험군으로 하였으며, 1회 이상 집락이 보고된 경우 입원 기간 중 첫번째 집락 발생 시기만을 자료로 사용하였다.
해당 환자의 연령 및 성별, 요양기관 입원여부, 중환자실 입실여부, 검사 후 입원기간, 동반질환, 검사전 투여된 항생제 종류 및 기간, 검사 전 시행된 침습적 시술 및 처치, 다제내성균 유무, CPE 발생 여부 및 polymerase chain reaction 검사에 의한 유전자형, 발생한 CRE 및 CSE 균종에 대한 자료를 조사하였다. 위 항목 중 요양 기관 입원, 중환자실 입실, 과거 항생제투여, 과거 침습적 시술 및 처치, 다제 내성균 발생의 경우 검사 시점으로부터 3개월 이전까지의 기록을 조사하였다.
본 연구는 2016년 5월부터 2019년 4월까지 3년동안 강북삼성병원에 입원한 환자 중 18세 이상의 성인 환자를 대상으로 하였다. 이 중 능동배양검사를 통해 CRE 집락이 확인된 경우를 실험군으로 하였으며, 1회 이상 집락이 보고된 경우 입원 기간 중 첫번째 집락 발생 시기만을 자료로 사용하였다. 각 실험군에 대해 대조군은 동일 기간내 입원한 환자 중 CSE가 발생한 환자를 무작위 추출하여 연령과 성별을 1:1로 대응매칭하여 선별하여 교란변수를 통제하고자 하였다.
데이터처리
CRE 획득군의 위험 인자를 분석하기 위해 범주형 변수는 Chi-square test를, 기대빈도가 5보다 작은 셀이 전체의 20% 이상인 경우 Fisher’s exact test를 사용하였으며, 연속형 변수는 Kolmogorov-Smirnov test로 정규성을 검정한 후 정규 분포를 따르지 않는 경우 Mann Whitney U-test를 시행하였다. 또한 univariate analysis에서 항목에 따라 p-value가 0.
05 미만인 요인들에 대해 다시 multiple logistic regression analysis를 시행하였다. Univariate analysis와 multiple logistic regression analysis를 통해 각 요인들의 OR와 adjusted OR를 계산하였다. 항생제의 기간별 사용에 대한 양군의 분석은 logistic regression analysis 방법을 사용하였으며, p-value가 0.
CRE 획득군의 위험 인자를 분석하기 위해 범주형 변수는 Chi-square test를, 기대빈도가 5보다 작은 셀이 전체의 20% 이상인 경우 Fisher’s exact test를 사용하였으며, 연속형 변수는 Kolmogorov-Smirnov test로 정규성을 검정한 후 정규 분포를 따르지 않는 경우 Mann Whitney U-test를 시행하였다. 또한 univariate analysis에서 항목에 따라 p-value가 0.05 미만인 요인들에 대해 다시 multiple logistic regression analysis를 시행하였다. Univariate analysis와 multiple logistic regression analysis를 통해 각 요인들의 OR와 adjusted OR를 계산하였다.
Univariate analysis와 multiple logistic regression analysis를 통해 각 요인들의 OR와 adjusted OR를 계산하였다. 항생제의 기간별 사용에 대한 양군의 분석은 logistic regression analysis 방법을 사용하였으며, p-value가 0.05 미만인 경우를 유의하다고 판단하였다. 통계프로그램은 IBM Corp.
성능/효과
검사일 기준 지난 3개월간 CRE군과 CSE군에 투약된 항생제를 비교한 결과, penicillins (OR: 4.75, 95%CI: 2.36-9.58),cephalosporins (OR: 3.17, 95%CI: 1.60-6.30), glycopeptides(OR: 7.08, 95%CI: 2.53-19.82), carbapenems (OR: 23.37,95%CI: 7.70-70.89), metronidazole (OR: 3.93, 95%CI: 1.69-9.17)의 사용은 CRE획득의 위험요인이 될 수 있는 것으로 나타났다(Table 4).
단변량 분석에서 CRE군과 CSE군 사이에서 유의한 차이를 나타낸 항목들과 성별, 연령 포함하여 로지스틱 회귀분석을 실시한 결과, 인공 호흡기 사용경험(adjusted OR: 4.99,95%CI: 1.40-17.78), penicillin (adjusted OR: 3.86, 95%CI:1.59-9.36)과 carbapenem (adjusted OR: 21.19, 95%CI: 6.53-68.70)의 투약력에서 유의한 결과를 나타내었다(Table 4).
상기 5가지 항생제는 CRE군에서 CSE군보다 유의하게 7일 이내의 사용이 많음을 확인하였다. 그러나, 8일 이상의 항생제사용을 기준으로 평가했을 때에는 carbapenems (OR: 56.
본 연구에서는 단일 기관에 입원한 환자 중 CRE 발생한 환자를 대상으로 대조군을 매칭하고 비교하여 CRE 획득에 대한 위험인자를 분석하였다. 중환자실 입원력, 인공 호흡기 사용력, penicillins사용력, cephalosporins사용력, metronidazole사용력, carbapenems의 장단기사용력, glycopeptides의 장단기사용력은 CRE 발생의 위험요인으로 확인되었다. 이들은 CRE 발생 고위험군 능동감시에 대한 세부기준으로 선정될 필요가 있다.
중장기간 사용으로 간주될 수 있는 8일 이상의 사용력에서는 carbapenems와 glycopeptides에서만 두 군에서의 차이를 확인할 수 있었다. 즉, carbapenems와 glycopeptides의 사용은 장기간 노출이 진행될수록 강력한 위험요인으로 작용할 가능성이 큼을 알 수 있었다. 그러나 penicillins나 cephalosporins는 주로 경험적 항생제로 많이 사용되고 CRE군에서 장기 사용되는 경우가 많지 않고, 단기간 사용 후 carbapenems으로 변경되는 겅우가 많았다.
후속연구
그러나 penicillins나 cephalosporins는 주로 경험적 항생제로 많이 사용되고 CRE군에서 장기 사용되는 경우가 많지 않고, 단기간 사용 후 carbapenems으로 변경되는 겅우가 많았다. 그러므로 penicillins나 cephalosporins의 장기투여에 대한 위험요인으로서의 작용은 추가 연구가 필요하겠다. CRE 발생에 대한 개별 항생제 사용 기간별 위험인자 연구를 시도했다는 점에서 이 연구의 의의가 있다고 하겠다.
대조군을 2-3개 매칭함으로써 변수의 특성을 맞추지 못한 것은 본 연구의 근본적인 약점이라고 말할 수 있다. 둘째, 여러가지 항생제를 사용한 환자의 경우, 항생제의 사용과 사용기간에 대한 단변량, 다변량 분석에서, 특정 항생제에 대한 오즈비가 과대평가될 수 있어 분석의 해석에 주의할 필요가 있겠다.
6) 많은 선행연구들과 본 연구의 결과는 유사성을 보이나, 항생제별로 다른 결과를 보이는 것은 CPE발생의 위험인자를 연구목적으로 하는 데에 자주 사용되는 환자대조군 연구 디자인의 한계점이라고 볼 수 있다. 이 좀 더 많은 수의 사례를 대상으로 하면서 대조군들을 균형있게 배정하여 비교하는 대규모 연구가 필요성을 시사한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
항생제 사용의 증가로 인한 문제는?
항생제 사용의 증가로 인한 다제 내성균 발현의 증가는 세계적인 문제로 대두되고 있다. 그 중 카바페넴 내성 장내세균(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE)의 증가는 카바페넴이 내성균 중 광범위 베타락탐분해효소(extended-spectrum beta-lactamase, ESBL) 생성 그람 음성균 치료의 주요 약제이며, 그 밖의 적절한 치료대안이 없다는 점에서 매우 위협적이다.
카바페넴 내성 장내세균의 최초 감염보고는?
1) 카바페넴 내성 장내세균 중 카바페넴 분해효소를 생성하는 세균을 carbapenemase-producing Enterobacteriaceae(CPE)라고 하며, 이는 내성 유전자를 빠르게 전파시킬 수 있는 특성을 가지고 있으며, 이러한 carbapenemase의 획득은 국제적으로 보고되고 있다.2) 최초의 감염 보고는 1993년 notmetalloenzyme carbapenemase (NMC)에 의한 것이었으며, 국내에서도 1990년대 초반 일본으로부터 metallo-beta-lactamase(MBL)와 IGF2 mRNA-binding protein 1 (IMP-1) 효소가 전파됨으로써 CPE가 확산되기 시작하였다.3) 이에 국가적 차원의 항생제 내성 감시 및 관리의 필요성이 제기되어, 2011년 표본 감시를 시작으로 2017년 6월 제 3군 법정 전염병으로 지정하고 전수 감시 체계로 전환되었다.
카바페넴 내성 장내세균의 증가가 부정적인 점은?
항생제 사용의 증가로 인한 다제 내성균 발현의 증가는 세계적인 문제로 대두되고 있다. 그 중 카바페넴 내성 장내세균(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE)의 증가는 카바페넴이 내성균 중 광범위 베타락탐분해효소(extended-spectrum beta-lactamase, ESBL) 생성 그람 음성균 치료의 주요 약제이며, 그 밖의 적절한 치료대안이 없다는 점에서 매우 위협적이다.1) 카바페넴 내성 장내세균 중 카바페넴 분해효소를 생성하는 세균을 carbapenemase-producing Enterobacteriaceae(CPE)라고 하며, 이는 내성 유전자를 빠르게 전파시킬 수 있는 특성을 가지고 있으며, 이러한 carbapenemase의 획득은 국제적으로 보고되고 있다.
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