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Antimicrobial lock solutions for preventing catheter-related infections in haemodialysis

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Authors

  • Maria C Arechabala,

    Corresponding author
    1. Pontificia Universidad Católica de Chile, Escuela de Enfermería, Santiago, Region Metropolitana, Chile
    • Maria C Arechabala, Escuela de Enfermería, Pontificia Universidad Católica de Chile, Vicuna Mackenna 4860 Macul, Santiago, Region Metropolitana, 7820436, Chile. marechab@uc.cl.

  • Maria I Catoni,

    1. Pontificia Universidad Católica de Chile, Escuela de Enfermería, Santiago, Region Metropolitana, Chile
  • Juan Carlos Claro,

    1. Pontificia Universidad Católica de Chile, Departamento de Medicina Interna, Programa de Salud Basada en Evidencia, Escuela de Medicina, Santiago, Region Metropolitana, Chile
  • Noelia P Rojas,

    1. Pontificia Universidad Católica de Chile, Escuela de Enfermería, Santiago, Region Metropolitana, Chile
  • Miriam E Rubio,

    1. Pontificia Universidad Católica de Chile, Escuela de Enfermería, Santiago, Region Metropolitana, Chile
  • Mario A Calvo,

    1. Universidad Austral de Chile, Escuela de Medicina, Valdivia, Región de Los Lagos, Chile
  • Luz M Letelier

    1. Pontificia Universidad Católica de Chile, Departamento de Medicina Interna, Programa de Salud Basada en Evidencia, Escuela de Medicina, Santiago, Region Metropolitana, Chile

Abstract

Background

Patients undergoing haemodialysis (HD) through a central venous catheter (CVC) are exposed to several risks, being a catheter-related infection (CRI) and a CVC lumen thrombosis among the most serious. Standard of care regarding CVCs includes their sealing with heparin lock solutions to prevent catheter lumen thrombosis. Other lock solutions to prevent CRI, such as antimicrobial lock solutions, have proven useful with antibiotics solutions, but not as yet for non–antibiotic antimicrobial solutions. Furthermore, it is uncertain if these solutions have a negative effect on thrombosis incidence.

Objectives

To assess the efficacy and safety of antimicrobial (antibiotic, non-antibiotic, or both) catheter lock solutions for preventing CRI in participants undergoing HD with a CVC.

Search methods

We searched the Cochrane Kidney and Transplant Specialised Register up to 18 December 2017 through contact with the Information Specialist using search terms relevant to this review. Studies in the Register are identified through searches of CENTRAL, MEDLINE, and EMBASE, conference proceedings, the International Clinical Trials Register (ICTRP) Search Portal, and ClinicalTrials.gov.

Selection criteria

We included all randomised or quasi-randomised control trials (RCTs) comparing antimicrobial (antibiotic and non-antibiotic) lock solutions to standard lock solutions, in participants using a CVC for HD, without language restriction.

Data collection and analysis

Two authors independently assessed studies for eligibility, and two additional authors assessed for risk of bias and extracted data. We expressed results as rate ratios (RR) per 1000 catheter-days or 1000 dialysis sessions with 95% confidence intervals (CI). Statistical analyses were performed using the random-effects model.

Main results

Thirty-nine studies, enrolling 4216 participants, were included in this review, however only 30 studies, involving 3392 participants, contained enough data to be meta-analysed. Risk of bias was low or unclear for most domains in the majority of the included studies.

Studies compared antimicrobial lock solutions (antibiotic and non-antibiotic) to standard sealing solutions (usually heparin) of the CVC for HD. Fifteen studies used antibiotic lock solutions, 21 used non-antibiotic antimicrobial lock solutions, and 4 used both (antibiotic and non-antibiotic) lock solutions. Studies reported the incidence of CRI, catheter thrombosis, or both.

Antimicrobial lock solutions probably reduces CRI per 1000 catheter-days (27 studies: RR 0.38, 95% CI 0.27 to 0.53; I2 = 54%; low certainty evidence), however antimicrobial lock solutions probably makes little or no difference to the risk of thrombosis per 1000 catheter days (14 studies: RR 0.79, 95% CI 0.52 to 1.22; I2 = 83%; very low certainty evidence). Subgroup analysis of antibiotic and the combination of both lock solutions showed that both probably reduced CRI per 1000 catheter-days (13 studies: RR 0.30, 95% CI: 0.22 to 0.42; I2 = 47%) and risk of thrombosis per 1000 catheter-days (4 studies: RR 0.26, 95% CI: 0.14 to 0.49; I2 = 0%), respectively. Non-antibiotic antimicrobial lock solutions probably reduced CRI per 1000 catheter-days for tunnelled CVC (9 studies: RR 0.60, 95% CI 0.40 to 0.91) but probably made little or no difference with non-tunnelled CVC (4 studies: RR 0.93, 95% CI 0.48 to 1.81). Subgroup analyses showed that antibiotic (5 studies: RR 0.76, 95% CI 0.42 to 1.38), non-antibiotic (8 studies: RR 0.85, 95% CI 0.44 to 1.66), and the combination of both lock solutions (3 studies: RR 0.63, 95% CI 0.22 to 1.81) made little or no difference to thrombosis per 1000 catheter-days compared to control lock solutions.

Authors' conclusions

Antibiotic antimicrobial and combined (antibiotic-non antibiotic) lock solutions decreased the incidence of CRI compared to control lock solutions, whereas non-antibiotic lock solutions reduce CRI only for tunnelled CVC. The effect on thrombosis incidence is uncertain for all antimicrobial lock solutions. Our confidence in the evidence is low and very low; therefore, better-designed studies are needed to confirm the efficacy and safety of antimicrobial lock solutions.

Resumen

Soluciones de sellado con antimicrobianos para la prevención de las infecciones relacionadas con el catéter en la hemodiálisis

Antecedentes

Los pacientes sometidos a hemodiálisis (HD) a través de un catéter venoso central (CVC) están expuestos a varios riesgos, y la infección relacionada con el catéter (IRC) y la trombosis luminal del CVC están entre las más graves. El estándar de atención con respecto a los CVC incluye el sellado con soluciones de sellado con heparina para prevenir la trombosis luminal del catéter. Otras soluciones de sellado para prevenir la IRC, como las soluciones de sellado con antimicrobianos, han resultado útiles con soluciones antibióticas, pero hasta ahora no ha sido así con las soluciones antimicrobianas no antibióticas. Además, no está claro si estas soluciones tienen un efecto negativo sobre la incidencia de trombosis.

Objetivos

Evaluar la eficacia y la seguridad de las soluciones de sellado del catéter con antimicrobianos (antibióticas, no antibióticas, o ambas) para prevenir la IRC en pacientes sometidos a HD con un CVC.

Métodos de búsqueda

Se realizaron búsquedas en el registro especializado del Grupo Cochrane de Riñón y Trasplante (Cochrane Kidney and Transplant Specialised Register) hasta el 18 diciembre 2017, mediante contacto con el especialista en información, utilizando términos de búsqueda relevantes para esta revisión. Los estudios en el registro se identifican mediante búsquedas en CENTRAL, MEDLINE y EMBASE, en actas de congresos, en el International Clinical Trials Register (ICTRP) Search Portal, y en ClinicalTrials.gov.

Criterios de selección

Se incluyeron todos los ensayos controlados aleatorios (ECA) o cuasialeatorios que compararon soluciones de sellado con antimicrobianos (antibióticas y no antibióticas) con soluciones de sellado estándar en pacientes que utilizaban un CVC para HD, sin restricción de idiomas.

Obtención y análisis de los datos

Dos autores de la revisión, de forma independiente, evaluaron los estudios para determinar su elegibilidad y otros dos autores evaluaron el riesgo de sesgo y extrajeron los datos. Los resultados se presentaron como cocientes de tasas (CT) por 1000 catéter-días o 1000 sesiones de diálisis con intervalos de confianza (IC) del 95%. Para realizar los análisis estadísticos se utilizó un modelo de efectos aleatorios.

Resultados principales

En la revisión se incluyeron 39 estudios con 4216 participantes; sin embargo, solo 30 estudios con 3392 participantes tuvieron datos suficientes para realizar un metanálisis. En la mayoría de los estudios incluidos el riesgo de sesgo fue bajo o incierto para la mayoría de los dominios.

Los estudios compararon soluciones de sellado con antimicrobianos (antibióticas y no antibióticas) con soluciones de sellado estándar (habitualmente heparina) del CVC para HD. Quince estudios utilizaron soluciones de sellado antibióticas, 21 utilizaron soluciones de sellado con antimicrobianos no antibióticas, y cuatro utilizaron ambas soluciones de sellado (antibióticas y no antibióticas). Los estudios informaron la incidencia de IRC, trombosis del catéter o ambas.

Las soluciones de sellado antimicrobianas probablemente reducen la IRC por 1000 catéter-días (27 estudios: CT 0,38; IC del 95%: 0,27 a 0,53; I2 = 54%; evidencia de certeza baja); sin embargo, las soluciones de sellado antimicrobianas probablemente dan lugar a poca o ninguna diferencia en el riesgo de trombosis por 1000 catéter-días (14 estudios: CT 0,79; IC del 95%: 0,52 a 1,22; I2 = 83%; evidencia de certeza muy baja). Un análisis de subgrupos de la solución antibiótica y la combinación de ambas soluciones de sellado mostró que probablemente ambas redujeron la IRC por 1000 catéter-días (13 estudios: CT 0,30; IC del 95%: 0,22 a 0,42; I2 = 47%) y el riesgo de trombosis por 1000 catéter-días (cuatro estudios: CT 0,26; IC del 95%: 0,14 a 0,49; I2 = 0%), respectivamente. Las soluciones de sellado con antimicrobianos no antibióticas probablemente redujeron la IRC por 1000 catéter-días en el CVC tunelizado (nueve estudios: CT 0,60; IC del 95%: 0,40 a 0,91) pero probablemente dio lugar a poca o ninguna diferencia en el CVC no tunelizado (cuatro estudios: CT 0,93; IC del 95%: 0,48 a 1,81). Los análisis de subgrupos mostraron que las soluciones de sellado antibióticas (cinco estudios: CT 0,76; IC del 95%: 0,42 a 1,38), las no antibióticas (ocho estudios: CT 0,85; IC del 95%: 0,44 a 1,66) y la combinación de ambas soluciones de sellado (tres estudios: CT 0,63; IC del 95%: 0,22 a 1,81) dieron lugar a poca o ninguna diferencia en la trombosis por 1000 catéter-días en comparación con las soluciones de sellado control.

Conclusiones de los autores

Las soluciones de sellado con antimicrobianos antibióticas y las soluciones de sellado combinadas (antibióticas-no antibióticas) redujeron la incidencia de IRC en comparación con las soluciones de sellado control, mientras que las soluciones de sellado no antibióticas reducen la IRC solamente en el CVC tunelizado. El efecto sobre la incidencia de trombosis no está claro en el caso de todas las soluciones de sellado con antimicrobianos. La confiabilidad en la evidencia es baja y muy baja; por lo tanto, se necesitan estudios con un mejor diseño para confirmar la eficacia y la seguridad de las soluciones de sellado con antimicrobianos.

Plain language summary

Antimicrobial lock solutions for preventing infections in patients using a catheter for haemodialysis

What is the issue?

Most of the people presenting end-stage kidney disease use haemodialysis (HD) to replace kidney function. Frequently, a central venous catheter (CVC) is needed to begin HD. In between HD sessions, the CVC needs a sealing solution to avoid catheter thrombosis (an obstruction due to clots), and this is frequently heparin.

In addition to catheter thrombosis, another frequent complication is catheter-related infection (CRI). CRI originates in the catheter and then spreads to the blood or other organs.

Heparin prevents clot formation but does not prevent infections. Therefore, instead of heparin, the use of sealing solutions that can reduce CRIs has been proposed. These antimicrobial lock solutions could be divided into antibiotic (e.g. vancomycin) and non-antibiotic (e.g. citrate) solutions. Antimicrobial lock solutions should fill the catheter lumen and then be locked in the catheter during in-between HD sessions with or without heparin.

What did we do?

We did a systematic review to assess the question whether antimicrobial (antibiotic or non-antibiotic) lock solutions were better than heparin to prevent CRIs in patients undergoing HD through a CVC and thrombosis compared to heparin. We searched the literature up until 18 December 2017 and identified 39 studies enrolling 4216 patients that met our inclusion criteria.

What did we find?

We included 39 studies, including 3,945 participants undergoing HD through a CVC. The studies compared CVC sealing solutions with heparin to antimicrobial lock solutions. Fifteen studies used only antibiotic lock solutions, 21 used non-antibiotic lock solutions, and 4 used both (antibiotic and non-antibiotic) lock solutions. Studies measured the incidence of CRIs and catheter thrombosis, or both. Overall quality of the studies was low for CRIs and very low for thrombosis. There was no information on funding sources for most of the studies.

In general antimicrobial lock solutions are likely superior to standard solutions in preventing CRIs among patients undergoing HD through a CVC, but non-antibiotic solutions did not prove to reduce CRI. They are no worse than heparin at preventing thrombosis. Other adverse effects were not reported in most studies. Our confidence in these results is low due to the quality of the studies.

Conclusion

Some antimicrobial (antibiotic and the combination of antibiotic-non antibiotic) lock solutions decrease the incidence of CRIs compared to heparin. Their effect on CVC permeability remains unclear. The quality of the studies is low and very low, respectively; therefore, more studies are needed to confirm the benefits and harms of antimicrobial lock solutions.

Resumen en términos sencillos

Soluciones de sellado con antimicrobianos para la prevención de las infecciones en los pacientes con un catéter para hemodiálisis

¿Cuál es el problema?

La mayoría de los pacientes que presentan enfermedad renal terminal se someten a hemodiálisis (HD) para reemplazar la función renal. Con frecuencia, para comenzar la HD se necesita un catéter venoso central (CVC). Entre las sesiones de HD es necesario aplicar al CVC una solución de sellado para evitar la trombosis del catéter (una obstrucción debido a coágulos), y con frecuencia esta solución es la heparina.

Además de la trombosis del catéter, otra complicación frecuente es la infección relacionada con el catéter (IRC). La IRC se origina en el catéter y luego se disemina a la sangre u otros órganos.

La heparina previene la formación de coágulos pero no previene las infecciones. Por lo tanto, en vez de heparina se ha propuesto el uso de soluciones de sellado que pueden reducir las IRC. Estas soluciones de sellado con antimicrobianos se podrían dividir en soluciones antibióticas (p.ej. vancomicina) y no antibióticas (p.ej. citrato). Las soluciones de sellado con antimicrobianos deben rellenar la luz del catéter y permanecer selladas en el catéter durante el periodo entre las sesiones de HD con o sin heparina.

¿Qué se hizo?

Se realizó una revisión sistemática para evaluar la pregunta de si las soluciones de sellado con antimicrobianos (antibióticas o no antibióticas) fueron mejores que la heparina para evitar las IRC en los pacientes sometidos a HD a través de un CVC y la trombosis cuando se las comparó. Se realizaron búsquedas en la literatura hasta el 18 de diciembre de 2017 y se identificaron 39 estudios que incluyeron 4216 pacientes que cumplieron con los criterios de inclusión.

¿Qué se encontró?

Se incluyeron 39 estudios con 3945 participantes sometidos a HD a través de un CVC. Los estudios compararon soluciones de sellado del CVC con heparina con las soluciones de sellado con antimicrobianos. Quince estudios utilizaron solamente soluciones de sellado antibióticas, 21 utilizaron soluciones de sellado no antibióticas y cuatro utilizaron ambas soluciones de sellado (antibióticas y no antibióticas). Los estudios midieron la incidencia de IRC y de trombosis del catéter, o ambas. La calidad general de los estudios fue baja para las IRC y muy baja para la trombosis. No hubo información sobre las fuentes de financiación para la mayoría de los estudios.

En general las soluciones de sellado con antimicrobianos probablemente son superiores a las soluciones estándar para prevenir las IRC entre los pacientes sometidos a HD a través de un CVC, pero las soluciones no antibióticas no demostraron reducir la IRC. No son peores que la heparina para prevenir la trombosis. Otros efectos adversos no se informaron en la mayoría de los estudios. La confianza en estos resultados es baja debido a la calidad de los estudios.

Conclusión

Algunas soluciones de sellado con antimicrobianos (antibióticas y la combinación de antibióticas-no antibióticas) reducen la incidencia de IRC en comparación con la heparina. Su efecto sobre la permeabilidad del CVC todavía no está claro. La calidad de los estudios es baja y muy baja, respectivamente; por lo tanto, se necesitan más estudios para confirmar los efectos beneficiosos y perjudiciales de las soluciones de sellado con antimicrobianos.

Notas de traducción

La traducción y edición de las revisiones Cochrane han sido realizadas bajo la responsabilidad del Centro Cochrane Iberoamericano, gracias a la suscripción efectuada por el Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad del Gobierno español. Si detecta algún problema con la traducción, por favor, contacte con Infoglobal Suport, cochrane@infoglobal-suport.com.

Резюме на простом языке

Противомикробные растворы в качестве «замка» для предотвращения катетер-ассоциированных инфекций у пациентов, находящихся на гемодиализе

В чем суть проблемы?

У большинства людей с болезнью почек терминальной стадии для замещения функции почек применяется гемодиализ (ГД). Как правило, до начала ГД необходима установка центрального венозного катетера (ЦВК). Между сеансами ГД в ЦВК необходимо вводить раствор-замок с целью предотвращения тромбоза катетера (обструкции из-за сгустков), и обычно для этого используется гепарин.

Другим частым осложнением, кроме тромбоза катетера, является катетер-ассоциированная инфекция (КАИ). КАИ возникает в катетере и затем распространяется в кровь или другие органы.

Гепарин предотвращает тромбообразование, но не инфекции. В связи с этим было предложено использовать вместо гепарина растворы, способные предотвращать КАИ. Эти противомикробные растворы можно разделить на антибиотики (например, ванкомицин) и не-антибиотики (например, цитрат). Противомикробные растворы следует вводить в просвет катетера и удерживать в катетере между сеансами ГД вместе с гепарином или без гепарина.

Что мы сделали?

Мы подготовили систематический обзор, чтобы узнать, лучше ли противомикробные (антибиотики и не-антибиотики) растворы, чем гепарин, в предотвращении КАИ и тромбоза у пациентов, получающих ГД через ЦВК. Мы провели поиск литературы вплоть до 18 декабря 2017 года и нашли 39 исследований с участием 4216 пациентов, отвечавших нашим критериям включения.

Что мы нашли?

Мы включили 39 исследований с участием 3945 пациентов, получавших ГД через ЦВК. В исследованиях растворы-замки с гепарином сравнивали с противомикробными растворами. В 15 исследованиях применяли только растворы антибиотиков, в 21 – растворы не-антибиотиков, и в 4 – оба вида растворов (антибиотики и не-антибиотики). В исследованиях оценивали частоту КАИ и тромбозов катетера или оба показателя. В целом, качество исследований в отношении КАИ было низким, а в отношении тромбозов – очень низким. В большинстве исследований не сообщали об источниках финансирования.

В целом, противомикробные растворы, вероятно, превосходят стандартные растворы в предотвращении КАИ у пациентов, получающих ГД через ЦВК, однако растворы не-антибиотиков не приводили к снижению частоты КАИ. Они предотвращали тромбоз не хуже, чем гепарин. В большинстве исследований не сообщали о других нежелательных эффектах. Наша уверенность в результатах является низкой по причине качества исследований.

Выводы

Некоторые противомикробные (антибиотики и комбинации антибиотика и не-антибиотика) растворы-замки снижают частоту КАИ в сравнении с гепарином. Их влияние на проходимость ЦВК остается неясным. Качество исследований было низким и очень низким соответственно; таким образом, для точной оценки пользы и вреда противомикробных растворов-замков необходимы дальнейшие исследования.

Заметки по переводу

Перевод: Кукушкин Михаил Евгеньевич. Редактирование: Юдина Екатерина Викторовна. Координация проекта по переводу на русский язык: Cochrane Russia - Кокрейн Россия (филиал Северного Кокрейновского Центра на базе Казанского федерального университета). По вопросам, связанным с этим переводом, пожалуйста, обращайтесь к нам по адресу: cochrane.russia.kpfu@gmail.com; cochranerussia@kpfu.ru

Ringkasan bahasa mudah

Larutan kekunci antimikrobial untuk mencegah jangkitan dalam kalangan pesakit yang menggunakan kateter untuk hemodialisis

Apakah isunya?

Kebanyakan orang dengan penyakit buah pinggang terminal menggunakan hemodialisis (HD) untuk menggantikan fungsi buah pinggang. Lazimnya, kateter vena pusat (CVC) diperlukan untuk memulakan HD. Di antara sesi HD, CVC memerlukan larutan pengapan untuk mengelakkan trombosis kateter (obstruksi akibat klot), dan lazimnya adalah heparin.

Selain trombosis kateter, satu lagi komplikasi yang kerap ialah jangkitan berkaitan dengan kateter (CRI). CRI berasal dari kateter dan kemudian merebak ke darah atau organ lain.

Heparin menghalang pembentukan klot tetapi tidak mencegah jangkitan. Oleh itu, selain heparin, penggunaan larutan pengap yang dapat mengurangkan CRI telah dicadangkan. Larutan kekunci antimikrobial boleh dibahagikan kepada larutan antibiotik (seperti vancomycin) dan bukan antibiotik (seperti sitrat). Larutan kekunci antimikrobial harus memenuhi lumen kateter dan kemudian dikunci dalam kateter semasa sesi-sesi di antara HD di dalam heparin atau tanpa heparin.

Apa yang kami lakukan?

Kami melakukan ulasan sistematik untuk menilai sama ada larutan kekunci antimikrobial (antibiotik atau bukan antibiotik) lebih baik daripada heparin untuk mencegah CRI dalam kalangan pesakit yang menjalani HD melalui CVC dan trombosis berbanding heparin. Kami mencari kesusasteraan sehingga 18 Disember 2017 dan mengenal pasti 39 kajian yang mendaftarkan 4216 pesakit yang memenuhi kriteria kemasukan kami.

Apakah yang kami dapati?

Kami memasukkan 39 kajian, termasuk 3,945 peserta yang sedang menjalani HD melalui CVC. Kajian-kajian tersebut membandingkan larutan pengap CVC dengan heparin kepada larutan kekunci antimikrobial. Lima belas kajian hanya menggunakan larutan kekunci antibiotik, 21 menhggunakan larutan kekunci bukan antibiotik, dan 4 menggunakan kedua-dua larutan kekunci antibiotik dan bukan antibiotik. Kajian-kajian tersebut mengukur insiden CRI dan trombosis kateter, atau kedua-duanya. Kualiti keseluruhan kajian adalah rendah untuk CRI dan sangat rendah untuk trombosis. Tiada maklumat mengenai sumber pembiayaan bagi kebanyakan kajian.

Secara umumnya, larutan kekunci antimikrobial mungkin lebih baik daripada larutan standard dalam mencegah CRI dalam kalangan pesakit yang menjalani HD melalui CVC, tetapi larutan bukan antibiotik tidak mengurangkan CRI. Mereka tidaklah lebih buruk berbanding heparin dalam mencegah trombosis. Kesan buruk lain tidak dilaporkan dalam kebanyakan kajian. Keyakinan kami terhadap keputusan ini rendah kerana kualiti kajian.

Kesimpulan

Beberapa larutan kekunci antimikrobial (antibiotik dan gabungan antibiotik-bukan antibiotik) mengurangkan kejadian CRI berbanding heparin. Kesannya terhadap ketelapan CVC masih tidak jelas. Kualiti kajian-kajian adalah rendah dan sangat rendah; Oleh itu, lebih banyak kajian diperlukan untuk mengesahkan manfaat dan mudarat larutan kekunci antimikrobial.

Catatan terjemahan

Diterjemahkan oleh Wong Chun Hoong (International Medical University). Disunting oleh Noorliza Mastura Ismail (Kolej Perubatan Melaka-Manipal). Untuk sebarang pertanyaan berkaitan terjemahan ini sila hubungi Wong.ChunHoong@hotmail.com.