Sepsis, Fever and Bacteremia PDF

Sepsis, Fever and Bacteremia Anat Stern, MD Infectious Disease Unit, Rambam Health Care Campus  ‫‪ 5‬לפנות בוקר במיון‪..‬‬ ‫אתם תורנים אחרי תורנות עמוסה מאד‬ ‫האחות מעירה אתכם כי הגיעו שתי מטופלות חדשות למיון‪...‬‬ ...

Sepsis, Fever and Bacteremia Anat Stern, MD Infectious Disease Unit, Rambam Health Care Campus  ‫‪ 5‬לפנות בוקר במיון‪..‬‬ ‫אתם תורנים אחרי תורנות עמוסה מאד‬ ‫האחות מעירה אתכם כי הגיעו שתי מטופלות חדשות למיון‪...‬‬  ‫גלינדה‪ ,‬בת ‪31‬‬ ‫אלפבה‪ ,‬בת ‪27‬‬ ‫גננת במקצועה‬ ‫דיילת במקצועה‬ ‫ללא מחלות רקע‬ ‫ללא מחלות רקע‬ ‫פונה בשל חום גבוה עד‬ ‫פונה בשל חום גבוה עד‬ ‫‪ ,39.1‬צמרמורת‪ ,‬כאבי גרון‬ ‫‪ ,38.7‬כאבי גרון וראש‪,‬‬ ‫וחולשה מזה ‪ 3‬ימים‬ ‫ושיעול מזה יומיים‬  ‫גלינדה‬ ‫אנמנזה‪ :‬שוללת שיעול‪ ,‬נזלת או קוצר נשימה‬ ‫מציינת סחרחורות בעת קימה מישיבה לעמידה וקושי בבליעה‪.‬‬ ‫אין סיפור של נסיעות לחו"ל או בני משפחה חולים‪.‬‬ ‫בדיקת גופנית‪ :‬נראית חולה‪ ,‬מזיעה‪ 23 ,‬נשימות לדקה‪ ,‬דופק‬ ‫‪ ,95‬ל"ד ‪.91/58‬‬ ‫ריאות נקיות בהאזנה‪.‬‬ ‫מעבדה‪ :‬ספירת דם‪ :‬לויקוציטים ‪( 18000‬גבוה) עם ‪92%‬‬ ‫נויטרופילים ו‪ 10%‬בנדים‪ ,‬טסיות ‪( 120,000‬נמוך)‬ ‫קראטינין ‪( 1.5‬גבוה)‪ ,‬לקטט ‪ 3‬מילימול\ליטר‪ CRP ,‬מוגבר‪.‬‬ ‫צילום חזה תקין‬  ‫אלפבה‬ ‫אנמנזה‪ :‬מציינת שיעול יבש‪ ,‬כאבי שרירים וחולשה‬ ‫קיצונית‪.‬‬ ‫שוללת כאבים בחזה אך מציינת קוצר נשימה קל‪.‬‬ ‫חזרה מטיסה מארה"ב יום טרם התחלת‬ ‫הסימפטומים‪.‬‬ ‫בדיקת גופנית‪ :‬נראית חלשה‪ ,‬דופק ‪ ,105‬נושמת ‪20‬‬ ‫נשימות לדקה‪ ,‬ל"ד ‪,98/57‬‬ ‫אודם קל בגרון ללא תפליטים‪ ,‬חרחורים עדינים‬ ‫בהאזנה לשתי הריאות‬ ‫מעבדה‪ :‬לויקוציטים ‪ 2700‬למיקרוליטר (נמוך)‪,‬‬ ‫לימפוציטים ‪ 200‬למיקרוליטר (נמוך)‪ ,‬טסיות‬ ‫‪ 400,000‬למיקרוליטר (גבוה)‪ ,‬עליה באנזימי כבד‬ ‫עם ‪ AST 200‬ו ‪.ALT 150‬‬ ‫למי תתנו אנטיביוטיקה???‬ Agenda What is sepsis? How do we know our patient has sepsis? Why is it so important to know our patient has sepsis? What is the management of sepsis? What is sepsis? Sepsis: A life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Systemic Inflammatory Response Syndrome (SIRS): A clinical syndrome characterized by a widespread inflammatory response. SIRS can occur with or without infection. Septicemia: The presence of pathogens in the bloodstream (bacteremia, viremia, fungemia) Septic shock: sepsis with low blood pressure and organ dysfunction, despite adequate fluid resuscitation. Sepsis Epidemiology: In the United States ~ 2 million cases of sepsis annually. Shock is present in ~30% of cases. Sepsis is the cause of death in ~20% of all global deaths The incidences of sepsis and septic shock are reported to be increasing with a rise of almost 50% in the past decade. Mortality is decreasing (is that still true?) Pathophysiology of Sepsis Sepsis was previously considered the result of an excessive inflammatory host response (SIRS). Nowadays we understand that host response is much more complex. An interplay between direct organ damage by the pathogen and damage from the host’s immune response with failure to balance pro-inflammatory and anti-inflammatory signals. The specific response of each patient depends on the pathogen (load and virulence) and the host (genetic factors and comorbidity). Why is it so complicated? Pancreatitis Sepsis Infection Burns SIRS Septic Shock Trauma Others The sepsis continuum Changing diagnostic criteria and ongoing debate.. SOFA - Sequential Organ Failure Assesment score ze! ori em m d to nee N o Why is it so important? Mortality 16% in patients with sepsis, 40-60% in patients with septic shock Delays in administering the first dose of antibiotics are associated with increased mortality in sepsis and septic shock. A widely cited study by Kumar et al. (2006) found that for every hour of delay in antibiotic administration, there was a 7.6% increase in mortality.  Surviving Sepsis Campaign A global initiative to reduce mortality from sepsis and septic shock. Goals: Improve the early recognition and management of sepsis. Decrease sepsis-related mortality worldwide. Core Principles Evidence-based guidelines for sepsis management. Focus on early identification and rapid intervention. So why not give antibiotics to everyone? Side effects Effect on normal flora Development of antibiotic resistance Importance of antibiotic appropriateness Importance of diagnosing alternative reasons for organ dysfunction So how do we know if our patient has sepsis? qSOFA score NEWS score ze! ori m me d to nee N o Approach to the Patient Begin by asking “Is there a suspected or documented infection?” The next question is: “Is this patient septic?” Determine the severity of organ dysfunction Assess SOFA/qSOFA Is there shock? (Arterial hypotension with evidence of tissue hypoperfusion: oliguria, altered mental status, poor peripheral perfusion, or high lactate). Clinical Presentation ○ Fever ○ Chills or rigors ○ Hypotension (Orthostatic hypotension) ○ Tachycardia ○ Altered consciousness ○ Low urine output ○ Skin manifestations: flushing (early), cyanosis, mottled skin (late). ○ Signs of the specific infection source What is fever? Fever, also known as pyrexia, is a temporary increase in body temperature. It is a common physiological response of the body’s immune system to fight off infections or inflammation. Normal Body Temperature: Average around 37°C, but it can vary slightly depending on factors like the time of day or activity level. Fever Definition: Fever is generally considered to be a body temperature of 38°C or higher. Rectal temperatures are higher than oral readings. Pathophysiology of fever Body temperature is regulated by the hypothalamus, which integrates signals from peripheral nerves and the temperature of blood to maintain normal core temperature. Fever occurs when the hypothalamic set point is raised, leading to vasoconstriction, shivering, and increased heat production. Once the new set point is achieved, the body maintains the febrile temperature. Fever itself is not a disease but a symptom of an underlying condition. Fever is an evolutionarily conserved response that enhances immune function. Inhibiting pathogen growth Enhancing activity of immune cells (macrophages, neutrophils, T lymphocytes), crucial for pathogen clearance Increasing antibody production Fever can be hazardous in patients with high fever (≥39.5°C), neurological injuries, and refractory septic shock. Chills and rigors Shaking chills (rigors) are the result of a systemic response to the presence of bacteria or bacterial products (such as endotoxins) in the bloodstream. The key steps in the pathophysiology are: Vasoconstriction Cytokine-Induced and Muscle Activation of the Hypothalamic Contractions: The Immune System: Response: hypothalamus Bacterial Cytokines act on the induces peripheral components trigger hypothalamus to vasoconstriction, an immune raise the set point which reduces heat response, leading to for body loss and stimulates the release of temperature. The rapid muscle inflammatory body perceives its contractions cytokines (IL-1, IL-6, current temperature (shivering). This and TNF). as too low relative to increases heat this new set point. production in the body. The approach to fever Not every fever = sepsis Not every sepsis = fever Hypothermia Shaking chills – relatively specific to bacterial infection (sensitivity 37% and specificity 87%) Clinical Presentation ○ Fever ○ Chills or rigors ○ Hypotension (Orthostatic hypotension) ○ Tachycardia ○ Altered consciousness ○ Low urine output ○ Skin manifestations: flushing (early), cyanosis, mottled skin (late). ○ Signs of the specific infection source ○ “Septic appearance” Diagnostic Approach Complete blood count, chemistry analysis, blood gases Blood cultures and other cultures: ○ Importance of timing (before antibiotics) and number of sets. ○ Sensitivity of cultures and alternative methods (e.g., PCR). Imaging: ○ X-ray, CT, and or ultrasound, depending on clinical scenario for detecting the source of infection. Biomarkers: ○ Use of CRP, procalcitonin and other markers Laboratory findings in sepsis CBC: Leukocytosis with left shift Lab result Sensitivit Specificity Leukopenia y Bandemia - Band count >10%\ Leukocytosis 64% 54-76% Thrombocytopenia Bandemia 42% 91% Chemistry: (signs of organ dysfunction): Thrombocytopenia 20% 96% Elevated creatinine Elevated bilirubin High lactate 66-83% 80% Blood gases: High CRP 86% 54% High lactate, High procalcitonin 77% 79% Metabolic acidosis Elevated CRP, procalcitonin. Biomarkers in sepsis C-reactive protein (CRP), while highly sensitive, has poor specificity for sepsis. Procalcitonin (PCT) is widely used and has shown variable performance. Sepsis diagnostic kits: Combine different biomarkers to improve diagnostic accuracy. show promise but not in regular use today  Bacteremia Bacteremia is the presence of bacteria in the bloodstream. A major cause of morbidity and mortality despite the availability of potent antimicrobial therapy and advances in supportive care. Some infections are more prone to be associated with bacteremia: Sepsis Pyelonephritis Non-severe community HIGH MODERATE LOW Septic shock acquired pneumonia Acute bacterial meningitis Cellulitis Where do the bacteria come from? Endogenic versus exogenic Host + pathogen factors determine risk for bacteremia Virulence: Highly virulent bacteria, such as Host immune status: Immunocompromised Staphylococcus aureus or Escherichia coli, individuals have a higher risk for bacteremia invade the bloodstream more easily, due to weakened defenses. especially if they produce toxins or adhere Breaks in natural barriers: Disruption of skin well to host tissues. or mucosal integrity (e.g., from central lines, Colonization: Colonization by certain surgical procedures, chemotherapy or trauma) pathogens (e.g., specific GAS strains) can increases the likelihood of pathogens entering lead to bloodstream invasion. the bloodstream. Epidemiology of bacteremia Bacteremia is present in X% of sepsis cases Infections more commonly associated with bacteremia: Not every sepsis = bacteremia and generally not every bacteremia = sepsis Clinical presentation Blood cultures Reasons for false negative Reasons for false positive True bacteremia versus contamination Transient versus continuous bacteremia Hematogenous spread versus contiguous spread Mechanisms of damage Toxins LPS Direct damage? Organ damage Toxin mediated damage Management of Sepsis The "Golden Hour": Early recognition and intervention. Sepsis Bundles: ○ Administer broad-spectrum antibiotics within 1 hour. ○ Fluid resuscitation for hypotension or lactate > 4 mmol/L. ○ Vasopressors for persistent hypotension (norepinephrine first-line). How to choose the right antibiotics? Importance of source control Sepsis Prognosis and Outcomes High Mortality Rates: Depending on the stage of sepsis (septic shock has > 40% mortality). Multi-organ Dysfunction Syndrome (MODS): End-stage complication. Long-term Sequelae: Cognitive impairment, chronic kidney disease. Early treatment with antimicrobials and adherence to sepsis management protocols significantly reduces mortality. Back to the ER  ‫אלפבה‪ ,‬בת ‪27‬‬ ‫גלינדה‪ ,‬בת ‪31‬‬ ‫דיילת במקצועה‬ ‫גננת במקצועה‬ ‫ללא מחלות רקע‬ ‫ללא מחלות רקע‬ ‫פונה בשל חום גבוה עד‬ ‫חום גבוה עד ‪,39.1‬‬ ‫‪ ,38.7‬כאבי גרון וראש‪,‬‬ ‫צמרמורת‪ ,‬כאבי גרון‬ ‫ושיעול מזה יומיים‬ ‫וחולשה מזה ‪ 3‬ימים‬ ‫אנמנזה‪ :‬מציינת שיעול יבש‪ ,‬כאבי שרירים וחולשה‬ ‫אנמנזה‪ :‬שוללת שיעול‪ ,‬נזלת או קוצר נשימה‬ ‫קיצונית‪.‬‬ ‫מציינת סחרחורות בעת קימה מישיבה לעמידה‬ ‫שוללת כאבים בחזה אך מציינת קוצר נשימה קל‪.‬‬ ‫וקושי בבליעה‪.‬‬ ‫חזרה מטיסה מארה"ב יום טרם התחלת‬ ‫אין סיפור של נסיעות לחו"ל או בני משפחה חולים‪.‬‬ ‫הסימפטומים‪.‬‬ ‫בדיקת גופנית‪ :‬נראית חולה‪ ,‬מזיעה‪23 ,‬נשימות‬ ‫בדיקת גופנית‪ :‬נראית חלשה‪ ,‬דופק ‪,105‬‬ ‫לדקה‪ ,‬דופק ‪ ,95‬ל"ד‪. 91/58‬‬ ‫נושמת‪ 20‬נשימות לדקה‪ ,‬ל"ד ‪,98/57‬‬ ‫ריאות נקיות בהאזנה‪.‬‬ ‫אודם קל בגרון ללא תפליטים‪ ,‬חרחורים עדינים‬ ‫בהאזנה לשתי הריאות‬ ‫מעבדה‪ :‬ספירת דם‪ :‬לויקוציטים ‪( 18000‬גבוה) עם‬ ‫‪ 92%‬נויטרופילים ו‪ 10%‬בנדים‪ ,‬טסיות ‪12000‬‬ ‫מעבדה‪ :‬לויקוציטים ‪ 2700‬למיקרוליטר (נמוך)‪,‬‬ ‫(נמוך)‬ ‫לימפוציטים ‪ 200‬למיקרוליטר (נמוך)‪ ,‬טסיות‬ ‫קראטינין ‪( 1.5‬גבוה)‪ ,‬לקטט‪ 3‬מילימול\ליטר‪,‬‬ ‫‪ 400,000‬למיקרוליטר (גבוה)‪ ,‬עליה באנזימי כבד‬ ‫‪CRP‬מוגבר‪.‬‬ ‫עם ‪ AST 200‬ו ‪.ALT 150‬‬ ‫צילום חזה תקין‬ ‫צילום חזה תקין‬ ‫למי תתנו אנטיביוטיקה???‬  ‫‪Group A strep‬‬ ‫גלינדה‬ ‫‪bacteremia‬‬ ‫בת ‪ ,31‬גננת במקצועה‬ ‫חום גבוה עד ‪ ,39.1‬צמרמורת‪ ,‬כאבי גרון וחולשה מזה ‪ 3‬ימים‪.‬‬ ‫אנמנזה‪ :‬שוללת שיעול‪ ,‬נזלת או קוצר נשימה‬ ‫מציינת סחרחורות בעת קימה מישיבה לעמידה וקושי בבליעה‪.‬‬ ‫אין סיפור של נסיעות לחו"ל או בני משפחה חולים‪.‬‬ ‫בדיקת גופנית‪ :‬נראית חולה‪ ,‬מזיעה‪23 ,‬נשימות לדקה‪ ,‬דופק‬ ‫‪ ,95‬ל"ד‪. 91/58‬‬ ‫ריאות נקיות בהאזנה‪.‬‬ ‫‪qSOFA = 2‬‬ ‫מעבדה‪ :‬ספירת דם‪ :‬לויקוציטים ‪( 18000‬גבוה) עם ‪92%‬‬ ‫‪SOFA = 3‬‬ ‫נויטרופילים ו‪ 10%‬בנדים‪ ,‬טסיות ‪( 12000‬נמוך)‬ ‫‪NEWS = 9‬‬ ‫קראטינין ‪( 1.5‬גבוה)‪ ,‬לקטט ‪ 3‬מילימול\ליטר‪CRP ,‬מוגבר‪.‬‬  ‫‪Influenza‬‬ ‫אלפבה‬ ‫אנמנזה‪ :‬מציינת שיעול יבש‪ ,‬כאבי שרירים וחולשה‬ ‫קיצונית‪.‬‬ ‫שוללת כאבים בחזה אך מציינת קוצר נשימה קל‪.‬‬ ‫חזרה מטיסה מארה"ב יום טרם התחלת‬ ‫הסימפטומים‪.‬‬ ‫בדיקת גופנית‪ :‬נראית חלשה‪ ,‬דופק ‪ ,105‬נושמת ‪20‬‬ ‫נשימות לדקה‪ ,‬ל"ד ‪,98/57‬‬ ‫אודם קל בגרון ללא תפליטים‪ ,‬חרחורים עדינים‬ ‫בהאזנה לשתי הריאות‬ ‫‪qSOFA = 0‬‬ ‫מעבדה‪ :‬לויקוציטים ‪ 2700‬למיקרוליטר (נמוך)‪,‬‬ ‫‪SOFA = 0‬‬ ‫לימפוציטים ‪ 200‬למיקרוליטר (נמוך)‪ ,‬טסיות‬ ‫‪NEWS = 4‬‬ ‫‪ 400,000‬למיקרוליטר (גבוה)‪ ,‬עליה באנזימי כבד‬ ‫עם ‪ AST 200‬ו ‪.ALT 150‬‬ Important take home messages If you’re not sure - consult! Better give antibiotics when not needed than not give antibiotics when needed The clinical presentation may be dynamic - reassess frequently Patients may need antibiotic treatment although without sepsis (but less urgently) Important to choose the right antibiotics  ‫נהניתם מההרצאה? תמלאו משוב!‬ ‫לא נהניתם מההרצאה? תמלאו משוב!‬ ‫אחרת איך נדע להשתפר?‬