Perioperative hypothermia and incidence of surgical wound infection: a bibliographic study.

The purpose of this review article was to understand and analyze the scientific production related to the occurrence of perioperative hypothermia and the incidence of infection on the surgical site. For this purpose, a search was conducted in the databases LILACS, MEDLINE, PubMed, CINAHL and Cochrane, using the health science descriptors DECS, from 2004 to 2009. A total of 91 articles were found. After eliminating duplicate items and using selection criteria for inclusion, six manuscripts remained for analysis. The studies were classified as retrospective, prospective, case studies, and clinical trials. After analysis, the majority of studies showed that hypothermia must be prevented during the perioperative period to reduce complications in the healing process of the surgical incision. Therefore, unadverted hypothermia directly influences in surgical site healing, increasing the incidence of infection in the surgical wound.

INTRODUCTION

Vital signs are health indicators that demonstrate the efficacy of body functioning, be it circulatory, respiratory, neural or endocrine. Changes in vital signs often times indicate the need for medical or nursing interventions to restore normal pattern. Body temperature is an extremely important sign for surgical patients.(

Anesthesia and surgery encompass many risks in regard to maintaining the normal pattern of vital signs, as well as of temperature. Hypothermia is a common perioperative phenomenon that may cause relevant complications for surgical patients.

Body temperature control is attained by the balance between heat production and heat loss. Production is carried out by factors determining the body metabolic rate, such as baseline metabolism of body cells, and extra metabolism from muscle activities, hormone action, and others. Heat loss occurs in two ways: conduction of deep tissue to the skin, and transference of skin heat to the environment. This transference occurs by means of four phenomena: radiation (infrared rays irradiating from the body); conduction (heat transfer directly from the body surface to solid objects); convection (occurs after conduction of body heat to air, by air currents which surround the body), and evaporation (due to sweat evaporation).(

Thermoregulation is guaranteed by the action of the hypothalamus, which, by neural feedbacks, maintains body temperature within normal ranges (36.1 to 37.8°C), thanks to the phenomena already described.(

Hypothermia is defined as central temperature ≤36°C, and it may be classified in mild (34 to 36°C), moderate (30 to 34°C) and severe (<30°C). Perioperative hypothermia often occurs, and it may be intentional (for vital organ protection) or non-intentional. Nevertheless, it is neither valued nor treated as it should, especially in relation to its implications, which may be extremely deleterious to surgical patients.(

The operating room is an environment prone to the development of hypothermia, since it associates: the cold environment of the operating room, the skin antisepsis with the body uncovered, the infusion of cold solutions during the procedure, and the use of anesthetic drugs that change the thermoregulation mechanism.

Among the complications from perioperative hypothermia we find increased wound infection rate, since hypothermia increases sensitivity to infections in this type of wound, due to vasoconstriction and immunity impairment.

Surgical incision suffers relevant changes when there is a non-intentional uncontrolled decrease in body temperature, which acts directly over antibodies and immune defense cells, and indirectly decreasing tissue oxygen, due to vasoconstriction.(

To avoid postoperative complications due to hypothermia, there are practices to prevent this phenomenon, which utilize active warming practices for the perioperative protection of the patient, aiming to reducethe adverse effects of this phenomenon.(

The objective of this study as to find, by means of literature review, scientific evidence of the correlation between perioperative hypothermia and increased rate of wound infection, since hypothermia is a recurrent phenomenon in the surgical environment.

METHODS

It is a literature review, expanded from scientific initiation conducted in 2009/2010, by the Escola de Enfermagem da Universidade de São Paulo (USP)( that tried to answer the following question: is there a correlation between the occurrence of perioperative hypothermia and the increased rate of surgical wound infection?

The study period was from 2004 to 2011 and encompassed the publications identified in the following database searches: LILACS, MEDLINE, PubMed, CINAHL, and Cochrane.

For data collection, terms were identified in the Descritores em Ciências da Saúde (DECS) (Health Sciences Descriptors). The PubMed methodology was adopted, known as PICO, P standing for patient, I for intervention, C for comparison group, and O for outcome. The search was then structured as flows: P (surgery), I (hypothermia), O (surgical wound dehiscence OR surgical wound infection OR infection).

The following inclusion criteria were defined: scientific publications related to perioperative hypothermia and increased incidence in surgical wound for 19-year-old adults or older. Exclusion criteria were: experimental studies with animal models, in children, and those with non-surgical patients or that approached other causes for infection of the surgical wound, protocols, systematic or literature reviews, and pathophysiologic studies.

The articles were divided according to the following categorization: case studies, retrospective studies, prospective studies, and clinical trials.

A total of 55 articles were found in PubMed, 29 in MEDLINE, 14 in CINAHL, 3 in LILACS, and 2 in Cochrane. Ninety-one references were found, but only 6 articles met the inclusion criteria. Duplicated articles and those where the abstract did not answer the core question of the study were eliminated.

RESULTS

The distribution of the articles according to their categorization is depicted on table 1.

Table 1

Distribution of the articles according to the category 2004/2011

Type	Articles (n)
Case studies	2
Retrospective studies	2
Clinical trials	1
Prospective study	1

Case studies

Studies about specific procedures using hypothermia. Controlling hypothermia was decisive to heal the surgical wound. As an example, the induction of mild hypothermia during an emergency procedure in a kidney transplant recipient for total aortic arch replacement; there were no side effects of hypothermia, and the healing process of the surgical wound occurred normally.( Another study reported Stanford type A operations in 88 patients, 31 being induced to profound hypothermia; 6 had delayed healing of the surgical wound and local infection (Figure 1).(

Figure 1

Relation between mild hypothermia and severe hypothermia and surgical wound infection

Retrospective studies

There were two retrospective studies that reported important data on perioperative hypothermia.(

An analysis conducted in 1,446 patients submitted to bowel surgery observed that those with slightly lower temperature (35.8±0.8°C versus 36.0±0.9°C) had a lower risk for surgical wound infection.(This result stood out since it demonstrated a correlation opposite to the one expected (Figure 2).

Figure 2

Correlation between surgical wound infection in the presence of hypothermia and temperature maintenance

In another investigation, 70 patients submitted to spinal surgery with intentional hypothermia were examined. The patients exposed to brief periods of hypothermia did not present adverse effects, whereas those who stayed prolonged periods in hypothermia presented higher risk for surgical wound infection (Figure 3).(

Figure 3

Correlation between exposure time to hypothermia and incidence of surgical wound infection

Clinical trial

The purpose of one of the studies was to analyze the cell immunity mechanisms affected by perioperative hypothermia and that influence the healing process of the surgical site.( Samples of healthy volunteers exposed to different temperatures for 4 hours were analyzed. The results were: reduction in HLA-DR expression in surface monocytes, resulting in innate immune response with greater phagocytosis and activation of the adaptive immune system; delay in tumor necrosis factor alpha (TNF-α) clearance, what may trigger tissue lesion; increased release of interleukin 10 (IL-10); and, as a consequence, exacerbated inflammatory response.

Prospective study

The objective of one of these studies was to analyze the effect of fluid heating in prevention of hypothermia in myocardial revascularization. The study was randomized and encompassed 40 patients, 20 in the control group, and 20 in the experimental group. The control group was submitted to methods for the prevention of hypothermia regularly used in the organization (operating room temperature raised to 25°C and use of warm water mattress at 38°C), while the experimental group was submitted to the same practices plus fluids warmed to 41°C.( The temperature of the experimental group reduced gradually but there were no significant systemic differences between the two groups. The conclusion was that fluid warming contributed to prevent decrease in systemic temperature during myocardial bypass surgery, acting in a preventive way in complications derived from perioperative hypothermia and being included in the prevention of surgical wound infection.

DISCUSSION

The data presented in the literature demonstrate that hypothermia is recurrent in anesthetic surgical procedures, neither being valued, nor treated as it should. Scientific evidences point to the use of active measures for the prevention of unintentional hypothermia, thus reducing the risk for surgical wound infection. It is important to monitor the temperature of the surgical patient during the whole perioperative period, besides offering warming methods from the transport to the operating room, during stay in the operating room, until anesthetic recovery and discharge. The infusion of warm fluids also plays important role in maintaining body temperature during that process.(

There is scientific proof of the benefits of the use of warming by forced air in maintaining normothermia.(

The healing process is directly affected by the occurrence of perioperative hypothermia, since immune defense cells are changed by the temperature decrease, and tissue oxygen supply is reduced due to hypothermic vasoconstriction.(

The patient temperature must be a relevant part of vital signs which needs to be more valued during the anesthetic-surgical procedure, since its variation may be extremely harmful to the patient. The multiprofessional team must be aware of prevention of hypothermia and its complications. Its occurrence may bring many problems to the surgical patient, increase length of stay, and increase costs.

Analyzing the data presented, there is no clear evidence about the occurrence of perioperative hypothermia and surgical wound infection, but there is evidence indicatingthat maintaining normothermia in surgical patients influences in comfort and decreases the risk for these patients. It is the duty of the operating room nurse to take ownership of scientific basis which guarantee care protocols for the prevention of perioperative hypothermia and therefore act in a safe way in the care of the patient who is in an environment full of risks.

CONCLUSION

Perioperative hypothermia is a phenomenon that happens often, not valued and/or treated as it should. Its manifestation during the anesthetic-surgical process is directly connected to the many disturbances the patients go through, including the occurrence of surgical wound infection.

It is important to emphasize that perioperative hypothermia is preventable, the surgical nurse having the important role of acting for the sake of patient safety, avoiding the occurrence of this event during the perioperative period. The nurse’s actions must go from when the patient is transported from the ward until he/she is back to it, using active methods for warming and body surface protection against heat loss.

INTRODUÇÃO

Os sinais vitais são indicadores de saúde que demonstram a eficácia da função corporal, seja circulatória, respiratória, neural ou endócrina. A alteração dos sinais vitais, muitas vezes, indica a necessidade de intervenções médicas ou de enfermagem, para restaurar o padrão de normalidade. A temperatura corpórea é um sinal de grande importância para o paciente cirúrgico.(

O procedimento anestésico-cirúrgico envolve inúmeros riscos a manutenção do padrão de normalidade dos sinais vitais, bem como da temperatura, sendo a hipotermia um fenômeno comum no perioperatório e que pode acarretar complicações relevantes ao paciente cirúrgico.

O controle da temperatura corporal é obtido por meio do equilíbrio existente entre a produção e a perda de calor. A produção é realizada por fatores que determinam a taxa metabólica do organismo, como o metabolismo basal das células do corpo, e o metabolismo extra por meio de atividades musculares, por ação hormonal e outras. A perda de calor ocorre por dois aspectos: pela condução dos tecidos profundos até a pele e pela transferência do calor da pele para o ambiente. Essa transferência se dá por meio de quatro fenômenos: irradiação (raios infravermelhos que se irradiam do corpo); condução (transferência de calor direto da superfície corporal para objetos sólidos); convecção (ocorre após a condução do calor corporal para o ar, por meio de correntes de ar ao redor do corpo) e evaporação (pela evaporação do suor corpóreo).(

A termorregulação é garantida pela ação do hipotálamo, que, por mecanismos de feedback neurais, consegue manter a temperatura corporal normal (36,1 a 37,8°C), dados os fenômenos já aqui descritos.(

A hipotermia é definida como temperatura central do organismo ≤36°C, podendo ainda ser classificada como leve (34 a 36°C), moderada (30 a 34°C) e grave (<30°C). A hipotermia perioperatória ocorre frequentemente, podendo ser intencional (com a finalidade de proteger órgãos vitais) ou não intencional. Porém, ela não é valorizada e tratada como deveria ser, principalmente quando relacionada às suas implicações, que podem ser extremamente prejudiciais ao paciente cirúrgico.(

O centro cirúrgico é um ambiente propício para o desenvolvimento da hipotermia, pois associa: o ambiente frio da sala de operação, a realização da antissepsia da pele do paciente com o corpo descoberto, a infusão de soluções frias no decorrer do procedimento e o uso de drogas anestésicas que alteram o mecanismo da termorregulação.

Dentre as complicações resultantes da hipotermia no período perioperatório, está o aumento do índice de infecção da ferida operatória, pois a ocorrência da hipotermia aumenta a suscetibilidade a infecções desse tipo de ferida, em razão da vasoconstrição e do comprometimento da imunidade.

A incisão cirúrgica sofre alterações relevantes quando ocorre a diminuição não intencional e não controlada da temperatura corpórea, a qual acontece de forma direta pela atuação em anticorpos e células de defesa imunitária, e de forma indireta pela diminuição na oxigenação tecidual, devido à vasoconstrição.(

Para evitar complicações pós-cirúrgicas advindas da hipotermia, existem práticas para a prevenção desse fenômeno, as quais se utilizam de medidas ativas de aquecimento para a proteção do paciente no perioperatório, visando reduzir os efeitos adversos desse fenômeno.(

Este estudo teve por objetivo buscar, por meio de revisão de literatura, evidências científicas da relação entre hipotermia no perioperatório e o aumento da incidência de infecção da ferida operatória, já que a hipotermia é um fenômeno recorrente no ambiente cirúrgico.

MÉTODOS

Trata-se de uma revisão de literatura, ampliada a partir de iniciação científica realizada em 2009/2010 pela Escola de Enfermagem da Universidade de São Paulo (USP),( que buscou responder a seguinte questão: existe relação entre a ocorrência de hipotermia perioperatória e o aumento da infecção da ferida operatória?

O período de estudo foi de 2004 a 2011 e envolveu os trabalhos identificados na busca eletrônica nas seguintes bases de dados: LILACS, MEDLINE, PubMed, CINAHL e Cochrane.

Para a coleta de dados, foram identificados termos no Descritores em Ciências da Saúde (DECS). Foi adotada a metodologia do PUBMED, conhecida por PICO, sendo P (patient) correspondente a “paciente”, I (intervention) à “intervenção”, C (comparison group) a “grupo de comparação” e O (outcome) a “resultado”. A busca ficou então estruturada da seguinte forma: P (surgery), I (hypothermia), O (surgical wound dehiscence OR surgical wound infection OR infection).

Foram definidos os seguintes critérios de inclusão: artigos científicos relacionados à ocorrência de hipotermia no perioperatório e o aumento da incidência de infecção da ferida operatória em adultos acima de 19 anos. Foram critérios para exclusão: estudos experimentais com modelos animais, em crianças e aqueles envolvendo pacientes não cirúrgicos ou que abordassem outras causas de infecção da ferida operatória, protocolos, revisões sistemáticas ou bibliográficas, e estudos fisiopatológicos.

Os artigos foram dividos segundo a seguinte categorização: estudos de caso, estudos retrospectivos, estudo prospectivo e ensaio clínico.

Foram encontrados 55 artigos no PubMed, 29 no MEDLINE, 14 na CINAHL, 3 no LILACS e 2 na Cochrane. No total, foram localizadas 91 referências bibliográficas, mas somente 6 artigos atenderam aos critérios de inclusão. Foram eliminados artigos duplicados e aqueles cujos resumos não respondiam a questão norteadora do estudo.

RESULTADOS

Apresenta-se a distribuição dos artigos de acordo com sua categorização na tabela 1.

Tabela 1

Distribuição dos artigos de acordo com a categoria 2004/2011

Enfoque	Artigos (n)
Estudos de caso	2
Estudos retrospectivos	2
Ensaio clínico	1
Estudo prospectivo	1

Estudos de caso

Foram apresentados estudos em procedimentos específicos nos quais a hipotermia esteve presente. Seu controle foi decisivo para a cicatrização da ferida operatória. Como, por exemplo, a indução à hipotermia leve, durante uma cirurgia de substituição de emergência total do arco aórtico para um receptor de transplante renal; constatou-se que não houve efeitos colaterais dessa hipotermia, sendo que o processo cicatricial da incisão cirúrgica ocorreu normalmente.( Outro estudo relatou operações do tipo A de Stanford em 88 pacientes, sendo 31 pacientes induzidos à hipotermia profunda; 6 deles sofreram atraso na cicatrização da ferida operatória e tiveram infecção local (Figura 1).(

Figura 1

Relação entre hipotermia leve e hipotermia profunda e a infecção da ferida operatória

Estudos retrospectivos

Foram apresentados dois estudos retrospectivos que relatavam dados importantes sobre a hipotermia perioperatória.(

Análise realizada em 1.446 pacientes submetidos à cirurgia de intestino constatou que aqueles com temperatura levemente mais baixa (35,8±0,8°C versus 36,0±0,9°C) tiveram um menor risco de infecção da ferida operatória.(Esse resultado chamou a atenção por mostrar uma relação inversa à esperada (Figura 2).

Figura 2

Relação entre a infecção da ferida cirúrgica na ocorrência de hipotermia e a manutenção da temperatura

Em outra pesquisa, foram analisados 70 pacientes submetidos à cirurgia espinhal, sendo a hipotermia intencional. Os pacientes que ficaram expostos a breves períodos de hipotermia não apresentaram efeitos adversos; já os que ficaram em períodos prolongados de hipotermia apresentaram mais riscos de infecção da ferida operatória (Figura 3).(

Figura 3

Relação entre o tempo de exposição à hipotermia e o aumento de infecção na ferida cirúrgica

Ensaio clínico

O intuito de um dos estudos foi analisar os mecanismos imunológicos celulares afetados pela hipotermia perioperatória e que influi no processo de cicatrização do sítio cirúrgico.( Foram analisadas amostras de voluntários saudáveis expostas por 4 horas a diferentes temperaturas. Os resultados foram: redução na expressão de HLA-DR em monócitos de superfície, o que resultou em resposta imune inata com maior fagocitose e ativação do sistema imune adaptativo; atraso no clearance de fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), o que pode desencadear a lesão tecidual; aumento da liberação de interleucina 10 (IL-10); e, consequentemente, uma resposta inflamatória exacerbada.

Estudo prospectivo

O objetivo de um dos estudos foi analisar o efeito do aquecimento de fluídos na prevenção da hipotermia em cirurgias de revascularização miocárdica. O estudo foi randomizado e apresentou 40 pacientes, sendo 20 do grupo controle e 20 do grupo experimental. O grupo controle foi submetido a métodos de prevenção da hipotermia aplicados na instituição (aumento da temperatura da sala de operação em 25°C e uso de colchão de água aquecida 38°C), enquanto o grupo experimental foi submetido às mesmas práticas e também a fluidos aquecidos em 41°C.(A temperatura do grupo experimental reduziu gradativamente, porém não houve diferenças sistêmicas significantes entre os grupos. Concluiu-se que o aquecimento de fluidos contribui para impedir a diminuição da temperatura sistêmica durante a cirurgia de revascularização do miocárdio, atuando de forma preventiva nas complicações decorrentes de hipotermia perioperatória e sendo incluído na prevenção da infecção da ferida cirúrgica.

DISCUSSÃO

Os dados apresentados na literatura mostram que a hipotermia é recorrente no procedimento anestésico cirúrgico, não sendo valorizada e nem tratada como deveria. As evidências científicas apontam para utilização de medidas ativas para a prevenção da hipotermia inadvertida, reduzindo, assim, os riscos de infecção da ferida operatória. É importante monitorizar a temperatura do paciente cirúrgico em todo o período perioperatório, além de oferecer métodos de aquecimento, desde o transporte dele ao centro cirúrgico, durante sua estadia na sala de operação, até o momento da recuperação anestésica e alta. A infusão de fluídos aquecidos também tem papel importante na manutenção da temperatura corpórea durante esse processo.(

Há comprovação científica dos benefícios da utilização do aquecimento por meio de ar forçado na manutenção da normotermia.(

O processo cicatricial é diretamente afetado pela ocorrência de hipotermia perioperatória, pois as células de defesa imunitária são alteradas pela diminuição de temperatura, e a oferta de oxigênio tecidual é reduzida devido à vasoconstrição hipotérmica.(

A temperatura do paciente deve ser um dado relevante de sinal vital, que necessita ser mais valorizado durante o procedimento anestésico-cirúrgico, já que a variação desta pode acarretar sérios danos ao paciente. A equipe multiprofissional deve estar atenta para a prevenção da hipotermia e suas complicações. Sua ocorrência pode significar inúmeros danos ao paciente cirúrgico, aumentar o tempo de hospitalização e elevar os custos com o paciente.

Pela análise dos dados apresentados, não há clara evidência sobre a ocorrência da hipotermia no período perioperatório e a infecção da ferida cirúrgica, mas existem evidências que indicam que a manutenção da normotermia do paciente cirúrgico influencia no conforto e na diminuição dos riscos para esse paciente. Cabe ao enfermeiro de centro cirúrgico apropriar-se de bases científicas que garantam protocolos assistenciais para a prevenção da hipotermia perioperatória e, assim, atuar de forma segura na assistência ao paciente que se encontra em um ambiente repleto de riscos.

CONCLUSÃO

A hipotermia perioperatória é um fenômeno que ocorre frequentemente, não sendo valorizada e/ou tratada como deveria ser. Sua manifestação, durante o processo anestésico-cirúrgico, está ligada diretamente aos inúmeros transtornos ao paciente, incluindo a ocorrência de infecção da ferida cirúrgica.

É importante salientar que a hipotermia perioperatória pode ser prevenida, cabendo ao enfermeiro de centro cirúrgico o importante papel de atuar pela segurança do paciente, evitando a ocorrência desse evento durante o período perioperatório. A atuação do enfermeiro deve ser ativa desde o transporte do paciente de sua unidade de internação até seu retorno, utilizando métodos ativos de aquecimento e proteção da superfície corpórea do paciente contra a perda de calor.