Effectiveness of infection control strategies against intra- and inter-hospital transmission of MultidruG-resistant Enterobacteriaceae – insights from a multi-level mathematical NeTwork model

Ziekenhuisinfecties met multiresistente Enterobacteriaceae (MDR-E) worden algemeen erkend als een belangrijk probleem voor de volksgezondheid en veroorzaken een aanzienlijke last voor de gezondheidszorg wereldwijd. Terwijl klassieke infectiebestrijdingsstrategieën voornamelijk gericht zijn op de verspreiding van deze pathogenen binnen een ziekenhuis, zijn er recentelijk aanwijzingen dat door patiëntenbewegingen ook tussen ziekenhuizen verspreiding van MDR-E plaatsvindt. In het Emerge-Net-project worden netwerkmodellen ontwikkeld, die de MDR-E-transmissie beschrijven, zowel in een ziekenhuis als tussen ziekenhuizen. Deze modellen simuleren de transmissie van MDR-E, met name E. Coli en Klebsiella, en zullen worden gebruikt om de effectiviteit van infectiepreventie-strategieën op intra- en inter-ziekenhuisniveau te onderzoeken. In het bijzonder onderzoeken we hoe effectief interventies zijn, die toegepast worden in een of meerdere ziekenhuizen, en de invloed daarvan op de overdracht van MDR-E naar andere ziekenhuizen in het netwerk. Met betrekking tot de verspreiding van MDR-E, zou het beperken van de bewegingen van de patiënt binnen het ziekenhuis kunnen leiden tot het voorkomen van uitbraken. Studies, die informatie geven over bewegingen van patiënten in het ziekenhuis zijn schaars, en er ontbreekt informatie over bewegingspatronen van patiënten. Als onderdeel van het Emerge-Net-consortium ontwikkelen we een model voor verspreiding van MDR-E in een ziekenhuis, waarbij rekening wordt gehouden met opnames en ontslag van patiënten, en met hun bewegingen tussen ziekenhuisafdelingen. Een eerste versie van het model is ontwikkeld om de verspreiding van MDR-E te simuleren. In het model kunnen patiënten na blootstelling aan het pathogeen gekoloniseerd raken. Gekoloniseerde patiënten kunnen het pathogeen overbrengen naar andere vatbare patiënten in dezelfde afdeling. Afdelingen vormen een netwerk, waarbij de verbindingen worden gedefinieerd door bewegingen van patiënten tussen de afdelingen. Op basis van schattingen voor de duur van kolonisatie, transmissiekansen per afdeling, en bewegingspatronen van patiënten tussen afdelingen, simuleert het model mogelijke uitbraken binnen het ziekenhuis. Een belangrijk onderdeel van de modellering is het definiëren van risiconiveaus voor kolonisatie. Niet alle patiënten hebben hetzelfde risico op kolonisatie. Patiënten met bepaalde ziekten hebben een hoger risico om kolonisatie en infectie op te lopen, en kunnen andere bewegingspatronen in het ziekenhuis hebben dan patiënten met een laag risico. Een risicostratificatie naar laag- en hoogrisicopatiënten is opgesteld door het consortium, gebaseerd op bepaalde hoofddiagnosen (ICD10-codes) bij opname, en leeftijd van de patiënt. Het intra-ziekenhuismodel houdt rekening met deze risicostratificatie. Aan de hand van patiëntgegevens van verschillende ziekenhuizen in verschillende Europese landen onderzoeken we of deze risicostratificatie geschikt is om het risico op kolonisatie te beschrijven, en hoe dit de uitbraakkansen van MDR-E in ziekenhuizen beïnvloedt. Bovendien zullen we met behulp van het simulatiemodel de impact onderzoeken van patiëntgerelateerd risico op kolonisatie (b.v. lage functionele capaciteit, ernstig ziek, behandeling met antibiotica in de afgelopen maanden, patiënt komt van een langdurige zorginstelling of een ander ziekenhuis, genetische predispositie ) en ziekenhuisgerelateerde risicofactoren (dwz aantal bedden, bezetting/drukte, afstand tussen bedden voor meerbedkamers, handhygiëne, minder verpleegkundigen, chirurgische ingrepen). Om modelsimulaties te doen, moeten parameters en patronen van patiëntbewegingen geschat worden. Daartoe analyseerden we gegevens van patiëntenopnamen van deelnemende ziekenhuizen (een Spaans ziekenhuis en een Nederlands academisch ziekenhuis). We analyseerden individuele patiëntbewegingen tussen verschillende afdelingen tijdens een opname. Met deze informatie construeerden we een netwerk van afdelinge