Clínical Audit of Primary Treatment of Open Fractures: Antibiotic Treatment and Tetanus Prophylaxis.

Objective  To evaluate whether the conducts involving antimicrobial treatment and prophylaxis against tetanus have been performed according to the Clinical Protocol of the Institution. Methods  Descriptive and retrospective study conducted in patients of both genders, > 18 years old admitted to a public hospital specialized in emergency and trauma, to treat primary open fracture. The data of interest were surveyed in medical records, drug prescriptions, report of patients admitted in the Surgical Block and tetanus prophylaxis requests. Results  A total of 241 patients were selected, mostly male (81.7%), young adults (64.3%), victims of motorcycle accidents (53.5%). Infectious complications were present in 18.7% of the fractures, the mean time for the surgical approach was 4 hours and 12 minutes, and 91.7% of the patients had preoperative antimicrobial prescription. The main inadequacies identified were: period of prescription of antimicrobial treatment (63.5%); choice of the antimicrobial scheme (59.3%) and antimicrobial dose (58.0%). Only 14.1% of the patients were immunized against tetanus. Conclusion  The greatest divergences with the Clinical Protocol were observed in the issues involving the antimicrobial regimen used, doses and time of prescription, as well as in tetanus prophylaxis.

Introduction

Open fractures (OFs) are characterized by a communication between the fracture focus and the external environment or contaminated cavities through a soft tissue injury, which favors contamination and impairs healing. As a result, the clinical approach to these fractures is difficult and their prognosis is worse. 1 In major urban centers, OFs are mostly caused by traffic accidents, affecting men from the economically active age group. 2 3

There are several classifications for OF according to lesion severity and contamination degree, which affects prognosis and therapeutic choices. 1 Gustilo et al 4 propose a system considering trauma energy, soft tissue injury degree and contamination degree to classify OFs as types I, II and III. 1 5 Higher classification levels are associated with greater extent, severity, soft tissue involvement and contamination, and, therefore, higher risk of infections. 6

An antimicrobial treatment, preferably starting in the first hours after OF occurrence, is advocated to minimize the incidence of infectious complications. 5 7 The intravenous administration of an antibiotic agent has a protective role against infections, 8 and the earlier its institution, the better the outcomes. 9

The primary treatment of OFs must also include tetanus prophylaxis; 5 9 although this is a life-threatening infectious disease, tetanus is preventable through immunization. Transmission often occurs by the Clostridium tetani bacillus introduction in puncturing wounds contaminated with soil, dust, animal or human feces. Clinically, the disease presents with neurotoxic symptoms resulting from the action of the bacillus-produced toxin. 10

At Fundação Hospitalar do Estado de Minas Gerais (FHEMIG, in the Portuguese acronym), the guidelines for initial OF care are established by the Clinical Protocol (CP) “Primary Treatment of Exposed Fractures” (“Tratamento Primário das Fraturas Expostas”). One of the goals of this Protocol is to reduce the incidence of infections. 11 To do so, several approaches were standardized, including the initial treatment of open fractures with antimicrobial agents and tetanus prophylaxis. Both antimicrobial treatment and tetanus prophylaxis must be used rationally to ensure the efficacy and safety of antibiotic drugs and immunobiological products and to improve resources management in patient care. 12

However, the mere elaboration and publication of protocols are not enough to ensure proper assistance. Strategies are required to assess adherence to agreed behaviors. One of these strategies is a Clinical Audit (CA), a structured process for clinical practice evaluation according to established guidelines, followed by educational measures and implementation of necessary changes. 13

Thus, the present study, in the form of a CA, aims to evaluate whether the antimicrobial treatment and tetanus prophylaxis in the initial care of patients with open fracture have been performed according to the guidelines established by the CP adopted by the institution.

Methods

The present CA was performed through a descriptive and retrospective study analyzing the initial consultations for OF surgical treatment from June to December 2016 in a state public hospital specialized in urgency and trauma. Both male and female patients, > 18 years old with appendicular skeleton fracture were selected. Patients with hand fractures were excluded because these injuries have their own protocol.

Data were obtained in medical records, medication prescriptions from the Hospital Management System (SIGH, in the Portuguese acronym), reports of patients admitted to the Surgical Department for emergency OF surgery and tetanus prophylaxis requests.

Patients were characterized according to gender, age and origin. The OF was evaluated according to the trauma mechanism, affected limb and the Gustilo classification. Osteomyelitis and soft tissue infection, the infectious complications investigated, were identified through a conclusive medical diagnosis included in the patient records by physicians from the traumatology team.

The initial antimicrobial treatment was evaluated based on the antimicrobial regimen used, doses, prescribed treatment duration, time elapsed between admission and antimicrobial treatment initiation and waiting time for surgery. These data were compared with CP recommendations detailed in Box 1 .

Box 1

Recommendations for antimicrobial treatment and tetanus prophylaxis from the Clinical Protocol “Primary Treatment of Exposed Fractures” - FHEMIG, 2014

ANTIMICROBIAL AGENTS	RECOMMENDATIONS
Starting time	Treatment must start at the preoperative period
Choice of antimicrobial agents	Type I fractures : cefazolin, 1 g IV every 6 hours
	Type II fractures : cefazolin, 1 g IV every 6 hours + gentamycin, 240 mg IV every 24 hours
	Alternative regimen for type I and II fractures : clindamicina 600 mg EV de 6/6 hours + gentamycin, 240 mg IV every 24 hours
	Type III fractures : cefazolin, 1 g IV every 6 hours + gentamycin, 240 mg IV every 24 hours + metronidazole, 500 mg every 6 hours
	For fractures occurring in rural environment and with gross contamination , add metronidazole, 500 mg every 6 hours
Treatment duration	Type I and II : 24 hours
	Type III : 72 hours
TETANUS PROPHYLAXIS	RECOMMENDATIONS
	Evaluate requirement based on the vaccination history of the patient
	In case of doubt regarding previous tetanus prophylaxis : add metronidazole, 500 mg every 6 hours

Adapted from Protocolo Clínico “Tratamento Primário das Fraturas Expostas” – FHEMIG,2014.

The indication for tetanus prophylaxis was evaluated according to the vaccination history of the patient detailed at the medical record. In addition, the length of stay for OF initial approach and treatment, as well as the care flow within the hospital network, were investigated.

Frequencies, measures of central tendency and dispersion measures were obtained for statistical analysis. The association between categorical variables was assessed using the Pearson chi-squared test (χ 2 ) with a 5% significance level ( p  < 0.05). The study was approved by the institutional Research Ethics Committee under the protocol number 2.211.687/2017.

Results

During the study period, 241 patients with OF were identified, predominantly male (81.7%), young adults (64.3%), victims of motorcycle accidents (53.5%). Lower limbs were the most affected anatomical segment (82.6%) ( Table 1 ).

Table 1

Characterization by gender, age group, origin, trauma mechanism and affected anatomical segment of patients receiving primary treatment for open fractures from June to December 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil

Variables	Patients primarily treated for open fractures
	( n  = 241)
	n	(%)
Gender
Male	197	81.7
Female	44	18.3
Age group (37.2 ± 16.0 years old; 18–86 years-old)
18–39 years-old	155	64.3
40–59 years-old	62	25.7
≥ 60 years-old	24	10.0
Origin
Belo Horizonte Metropolitan Region	192	79.7
Minas Gerais State, except for RMBH	48	19.9
Not informed	1	0.4
Trauma mechanism
Car accident	15	6.2
Bicycle accident	5	2.1
Machinery accident	10	4.1
Motorcycle accident	129	53.5
Physical assault	5	2.1
Running over	33	13.7
Firearm or knife assault	8	3.3
Fall	32	13.3
Other	4	1.7
Affected anatomical segment
Lower limb	199	82.6
Upper limb	38	15.8
Lower + upper limbs	4	1.6

Abbreviation: RMBH, Belo Horizonte metropolitan region.

According to the Gustilo classification, 48 (20.0%) fractures were type I, 46 (19.0%) were type II, and 52 (21.6%) were type III. This classification was not recorded in medical records of 39.4% patients with OF. After the initial approach, infectious complications occurred in 18.7% patients, most often in those with type III fractures (36.5%).

The average waiting time for emergency surgery was 4 hours and 12 minutes ± 3 hours and 18 minutes, ranging from 38 minutes to 21 hours and 7 minutes; 199 (82.6%) patients were operated on within 6 hours of admission. Preoperative antimicrobial treatment was prescribed for 221 (91.7%) patients; in addition, for 172 subjects (71.7%), antimicrobial treatment was prescribed within 3 hours of admission. There was a statistically significant association between infectious complications and type III fractures ( p  = 0.0014), postoperative antimicrobial treatment ( p  = 0.0362) and antimicrobial treatment starting 3 hours after admission ( p  = 0.0350); these data are presented in Table 2 .

Table 2

Distribution of infectious complications by fracture classification, waiting time for surgery and time between admission and antimicrobial treatment start from June to December 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil

Variables	Patients with open fracture ( n  = 241)		Infectious complications				p-value *
			YES ( n  = 45)		NO ( n  = 196)
	n	(%)	n	(%)	n	(%)
Open fracture classification
Type I	048	(20.0)	05	(10.4)	043	(89.6)	p  = 0.0014
Type II	046	(19.0)	04	(08.7)	042	(91.3)
Type III	052	(21.6)	19	(36.5)	033	(63.5)
Unclassified	095	(39.4)	17	(17.9)	078	(82.1)
Time from patient admission to surgery
≤ 6 hours	199	(82.6)	37	(18.6)	162	(81.4)	p  = 0.4621
> 6 hours	042	(17.4)	08	(19.0)	034	(81.0)
Time from patient admission to antimicrobial treatment start
Preoperative	221	(91.7)	38	(17.2)	183	(82.8)	p  = 0.0362
Postoperative	020	(08.3)	07	(35.0)	013	(65.0)
≤ 3 hours after admission	172	(71.7)	27	(15.7)	145	(84.3)	p  = 0.0350
> 3 hours after admission	069	(28.3)	18	(26.1)	051	(73.9)
TOTAL	241	(100)	45	(18.7)	196	(81.3)

χ 2 test, significance level p  < 0.05.

From the total sample of 241 patients, 74 (30.7%) were excluded from the antimicrobial treatment evaluation because of the lack of fracture classification record and the lack of criteria for antimicrobial treatment in type III fractures from trauma cases occurred > 6 hours before.

Inadequacies regarding the choice of antimicrobial regimen, prescribed doses and antimicrobial treatment duration outweighed adequacies, as shown in Figure 1 .

Fig. 1

Distribution of antimicrobial regimens, prescribed doses and treatment duration adequacies and inadequacies according to the Clinical Protocol “Primary Treatment of Exposed Fractures” - FHEMIG guidelines from June to December 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil.

Regarding antimicrobial agents, 59.3% of the patients were exposed to associations not recommended by the CP. The highest percentage of inadequacies was observed in patients with type III OFs and/or trauma occurred > 6 hours before (75.0%) and in those with type II OFs (40.0%). The main inadequacies were, respectively, the absence of the metronidazole prescription for anaerobic bacteria coverage (55.5%) and the absence of the gentamicin prescription for extended gram-negative coverage (87.4%) ( Table 3 ).

Table 3

Description of inadequacies per fracture type and antimicrobial regimens according to the Clinical Protocol “Primary Treatment of Exposed Fractures” - FHEMIG, from June to December 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil

ANTIMICROBIAL TREATMENT	Patients ( n  = 167)
	n	(%)
Type I
Adequate	20	(645)
Inadequate	11	(35.5)
Trauma occurred in rural environment and/or contamination with dirt with no coverage for anaerobic organisms	03	(27.3)
Increased coverage for gram-negative organisms is unrequired	03	(27.3)
Increased coverage for gram-negative and anaerobic organisms is unrequired	04	(36.3)
Alternative regimen: Clindamycin not associated with gentamycin	01	(09.1)
Type II
Adequate	24	(60.0)
Inadequate	16	(40.0)
Trauma occurred in rural environment and/or contamination with dirt with no coverage for anaerobic organisms	01	(06.3)
No increased coverage for gram-negative organisms	14	(87.4)
Coverage for anaerobic agents is not required	01	(06.3)
Type III and/or trauma over 6 hours before
Adequate	24	(25.0)
Inadequate	72	(75.0)
No coverage for gram-negative organisms	40	(55.5)
No increased coverage for gram-negative and anaerobic organisms	21	(29.2)
No increased coverage for gram-negative organisms	06	(08.3)
Use of not recommended antimicrobial agent (ceftriaxone)	05	(06.9)
Adequacies	68	(040.7)
Inadequacies	99	(059.3)

Considering the total of 438 antimicrobial agents prescribed for the evaluated treatment regimens, daily doses of 254 (58.0%) drugs were inconsistent with the CP. Most inadequacies occurred in prescriptions of cefazolin (93.0%) and clindamycin (86.0%). In contrast, most of the prescribed doses of metronidazole (65.0%) were adequate. All gentamicin dosages agreed with the CP ( Figure 2 ).

Fig. 2

Adequacy and inadequacy analysis of prescribed antimicrobial doses according to the Clinical Protocol “Primary Treatment of Exposed Fractures” - FHEMIG guidelines from June to December 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil.

As for duration, 63.5% of antimicrobial treatments were prescribed for an inadequate period. Most significant results were obtained in patients with OF type I and II (95.6%), who were exposed to antimicrobial treatment for > 24 hours ( Figure 3 ).

Fig. 3

Adequacy and inadequacy analysis of prescribed antimicrobial treatment duration according to the Clinical Protocol “Primary Treatment of Exposed Fractures” - FHEMIG guidelines from June to December 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil.

The average duration of antimicrobial treatment in patients with type I and II OF was 4 days, ranging from 1 to 10 days; the CP, however, recommends treatment for only 1 day. In patients with type III OF and/or trauma occurring > 6 hours before, the average treatment duration was 3 days, ranging from 1 to 9 days, while the CP recommends it for 3 days. Overall, the average duration of antimicrobial treatment was longer in patients transferred to other units from the hospital network (4 days, ranging from 1 to 10 days) than in patients who remained at the primary care hospital (3 days, ranging from 1 to 8 days).

Regarding tetanus prophylaxis, the vaccination history from 207 (85.9%) OF patients were not found in the medical records, and no immunization was prescribed for them. Only 34 (14.1%) patients were immunized, of which 28 (82.3%) were at the Intensive Care Unit (ICU).

As for the care flow, 124 (51.4%) OF patients were transferred to other units from the hospital network, 91 (37.8%) completed treatment at the primary care hospital, 21 (8.7 %) were transferred to private hospitals, and 5 (2.1%) died. The average length of stay at the hospital network was 16 days, being longer in patients with type III OF (25 days) and in those with infectious complications (37 days), as shown in Table 4 .

Table 4

Length of stay of patients with open fracture per fracture type and infectious complication, at the initial care hospital and after transfer to another unit from the hospital network

Variables	Length of stay (Days)
	Primary care hospital			Other unit from the hospital network			Total time at the hospital network
	Mean	Median	Range	Mean	Median	Range	Mean	Median	Range
Fracture classification
Type I	10	04	1–35	11	08	1–41	15	09	1–137
Type II	05	02	1–42	09	05	1–48	10	06	1–60
Type III	17	09	1–93	14	13	1–72	25	19	1–107
Unclassified	07	04	1–79	09	07	1–50	13	08	1–77
Infectious complication
Without infection	07	04	1–079	07	04	1–41	12	07	1–77
With infection o	21	15	1–135	16	12	1–72	37	30	4–137
Total	0 9	04	1–135	11	8	1–72	16	09	1–137

Discussion

With technological development and the increased diversity of existing diagnostic and therapeutic options, CPs have emerged to reduce the variability of adopted behaviors and to assist health professionals in the decision-making process to assure the quality and safety of patient care. The CPs are elaborated based on a comprehensive study of the best scientific evidence and consensus available in the literature on a given subject. 14

The CP guiding this CA standardized antimicrobial treatment in the first care of OF patients according to fracture classification, which helps to choose the best treatment and predict the prognosis. Nevertheless, the study showed a significant frequency of fractures with no reported classification in the medical record. This inadequacy made it impossible to evaluate antimicrobials use in these fractures, except for those with trauma occurring > 6 hours before, because its recommended regimen is the same as for type III fractures.

The epidemiological profile of the participants of the study was similar to that found in the literature, with young males mostly affected. 15 16 17 18 This finding can be explained by the greater exposure of young men to traffic accidents, especially with motorcycles.

The infection rate (18.7%) was consistent with the results from a study at an emergency hospital located in Canoas, state of Rio Grande do Sul, Brazil (18.8%). 18 However, other studies, one Brazilian 16 and one international, 19 found lower rates, of 10.0% and 13.2%, respectively. The significant association between infectious complications and type III fracture revealed by this CA is a well-established relationship in the literature. 18 19

The CA also showed that the average waiting time for emergency surgery was 4 hours and 12 minutes, which is below the 6-hour limit recommended by the CP. In a Canadian study, the average waiting time was 9 hours and 15 minutes. 17 As in other publications, the present CA did not show any association between the waiting time for emergency surgery and the presence of infectious complications. 16 17

The positive association between lower frequency of infectious complications and time from admission to antimicrobial treatment initiation was also observed in the descriptive study performed by Lack et al. 20 Although the CP recommends the preoperative institution of antimicrobial therapy without establishing a time limit between admission and treatment initiation, studies have shown that a delay in antimicrobial administration beyond 3 hours is related to a higher risk of infections. 21

The fact that the highest rates of inadequate antimicrobial use occurred in type II and III OFs is worrisome, since these fractures are the most prone to infectious complications. 22

The CP defined antimicrobial agent dosages based on OF epidemiological profile in the study scenario, that is, individuals with an average weight of 70 kg, and considering the predominance of otherwise healthy young adults. This standardization intends to facilitate antimicrobials management in emergency situations, as well as to ensure their rational use, avoiding inappropriate doses, frequencies and/or treatment durations. However, the CP does not predict situations with other patient profiles with OF, such as obese subjects, whose antimicrobial dose should be individualized and calculated according to body weight. As such, antimicrobial doses not standardized by the CP were considered inadequate even when they were within the therapeutic range established in the literature according to the body weight of the patient. Thus, it is important that these cases are predicted in the CP, increasing the flexibility of antimicrobial doses according to individual characteristics of the patients. 23 24

The prolonged prescribed antimicrobial treatment duration was a surprising result, especially in type I and II OFs, when the average treatment time was four times longer compared to the CP recommendation. It is also worth mentioning that the longest antimicrobial treatment duration occurred in the transition from primary care to other units from the hospital network, probably due to a failure in consulting medical records about the time of antimicrobial use at the first hospital. Despite controversies among several authors about the appropriate duration of antimicrobial treatment, current studies show that increased exposure does not reduce infectious complications rates. 25 26 A retrospective case-control study comparing infection rates in OF patients undergoing antimicrobial treatment for periods ranging from 1 to > 5 days did not indicate significant differences in the risk of infection, including in type III OF. 25 In addition to not being beneficial, prolonged antimicrobial treatment is related to an increased risk of adverse events, development of bacterial resistance, increased length of hospital stay and increased care-related costs. 5 6

Regarding tetanus prophylaxis, the CP only mentions that it must be performed, without detailing the procedures, which should be based on national guidelines. 11 The CP only recommends the association of metronidazole for patients with unknown or uncertain vaccination history due to its antianaerobic activity, which reduces bacterial loads at the inoculation focus and prevents the production of tetanus toxin. 27 However, metronidazole administration does not exclude the need for immunoprophylaxis. During the audited period, there was no vaccination history records for all OF patients, which was considered a serious inadequacy given the probable missed opportunities for immunization. Thus, in all OF cases, it is necessary to verify and register the vaccination of the patient in the medical record, allowing adoption of the appropriate strategies.

The role of the clinical pharmacist in the ICU to review the basic care applicable to critically ill patients, including the investigation of vaccine status, may explain why most immunized OF patients were those admitted to this unit. Other studies reported the positive results of the participation of the pharmacist in trauma teams, reinforcing the significance of this professional as a member of the multidisciplinary healthcare team. 28

A major limitation of the present study was the fact that the research evaluated only CP compliance by the traumatology team during the initial care of OF patients, not considering other comorbidities or injuries. This fact may have influenced our results, as subjects in more severe conditions could have their first orthopedic approach postponed to focus on most urgent issues, influencing the criteria evaluated in the study, such as waiting time for the first surgical approach, length of stay and incidence of infectious complications.

Conclusion

The present study identified divergences from the institutional clinical protocol; the most significant inadequacies were observed in the choice of antimicrobial regimens, doses and treatment duration, as well as in tetanus prophylaxis.

Introdução

As fraturas expostas (FEs) são aquelas que apresentam comunicação do foco fratuário com o meio externo ou cavidades contaminadas, por meio de uma lesão de partes moles, o que favorece a contaminação e dificulta a consolidação. Consequentemente, são fraturas de difícil abordagem clínica e pior prognóstico. 1 Em grandes centros urbanos, a causa mais comum das FEs são os acidentes de trânsito, com acometimento de indivíduos do sexo masculino, em idade economicamente ativa. 2 3

Existem diversas classificações para FEs, com o objetivo de escalonar a gravidade das lesões e o grau de contaminação, o que repercute no prognóstico e na escolha do tratamento. 1 No sistema proposto por Gustilo et al, 4 que leva em consideração a energia do trauma, o grau de lesão de partes moles e o grau de contaminação, as FEs são classificadas em tipo I, II e III. 1 5 Quanto maior o nível da classificação, maior a extensão, gravidade, acometimento de partes moles, contaminação e, consequentemente, maior risco de infecções. 6

Visando minimizar a incidência de complicações infecciosas, o tratamento antimicrobiano é preconizado de preferência iniciando nas primeiras horas do atendimento da FE. 5 7 A administração endovenosa de antimicrobiano tem papel protetor contra o desenvolvimento de infecção 8 e, quanto mais precoce for iniciada, melhor o resultado. 9

Outra conduta que deve ser observada no tratamento primário da FE é a profilaxia do tétano, 5 9 que é uma doença infecciosa, potencialmente fatal, porém prevenível através da imunização. A transmissão ocorre pela introdução do bacilo Clostridium tetani em ferimentos geralmente perfurantes, contaminados com terra, poeira, fezes de animais ou humanas. Clinicamente, a doença se manifesta com sintomas neurotóxicos, decorrentes da ação da toxina produzida pelo bacilo. 10

Na Fundação Hospitalar do Estado de Minas Gerais (FHEMIG), as diretrizes para atendimento inicial dos pacientes com FE são estabelecidas pelo Protocolo Clínico (PC) “Tratamento Primário das Fraturas Expostas”. Dentre os objetivos deste Protocolo, está a redução das infecções. 11 Para isso, foram padronizadas diversas condutas, dentre elas as envolvendo o tratamento inicial das fraturas expostas com antimicrobianos e a profilaxia contra o tétano. Tanto o tratamento antimicrobiano como a profilaxia antitetânica devem ser empregadas de maneira racional, objetivando além de garantir a eficácia e segurança no uso dos antimicrobianos e produtos imunobiológicos, melhor gerenciar os recursos utilizados na assistência ao paciente. 12

No entanto, para uma assistência adequada, a mera elaboração e publicação de protocolos não são suficientes. Também são necessárias estratégias para avaliar se as condutas acordadas estão sendo aderidas. Uma dessas estratégias é a Auditoria Clínica (AC), processo estruturado na avaliação da prática clínica segundo normas estabelecidas, acompanhado de medidas educativas e implementação de mudanças, de acordo com as fragilidades encontradas. 13

Assim, o presente estudo, na forma de AC, tem como objetivo avaliar se as condutas envolvendo o tratamento com antimicrobianos e a profilaxia antitetânica no atendimento inicial de pacientes com fratura exposta têm sido realizadas de acordo com as diretrizes estabelecidas pelo PC adotado na instituição.

Métodos

A AC foi realizada por meio de um estudo descritivo e retrospectivo, no qual foram analisados os atendimentos iniciais para tratamento cirúrgico de FE, realizados no período de junho a dezembro de 2016, em hospital público estadual especializado em urgência e trauma. Foram selecionados pacientes de ambos os gêneros, > 18 anos, com fratura do esqueleto apendicular, exceto fraturas na região da mão, uma vez que seguem protocolo próprio.

Os dados foram pesquisados nos prontuários médicos, prescrições de medicamentos do Sistema de Gestão Hospitalar (SIGH), relatórios de pacientes admitidos no Bloco Cirúrgico para cirurgia de urgência de FE e solicitações de profilaxia antitetânica.

Os pacientes foram caracterizados segundo gênero, idade e procedência. As FEs foram avaliadas de acordo com o mecanismo do trauma, segmento acometido e classificação de Gustilo. Osteomielite e infecção de partes moles foram as complicações infecciosas pesquisadas, sendo estas identificadas através de diagnóstico médico conclusivo registrado no prontuário do paciente por médicos da equipe de traumatologia.

Para avaliação do tratamento inicial com antimicrobiano(s); o esquema de antimicrobianos utilizados, doses, período de utilização prescrito, tempo decorrido entre a admissão e o início do tratamento antimicrobiano e o tempo de espera para a cirurgia foram confrontados com as recomendações do PC, sendo essas detalhadas no Quadro 1 .

Quadro 1

Recomendações relacionadas ao tratamento antimicrobiano e profilaxia antitetânica do Protocolo “Tratamento Primário das Fraturas Expostas” – FHEMIG, 2014

ANTIMICROBIANOS	RECOMENDAÇÕES
Tempo para o início	Recomenda-se que seja iniciada no período pré- operatório
Escolha do antimicrobiano	Fraturas do tipo I : cefazolina 1 g EV de 6/6 horas
	Fraturas do tipo II : cefazolina 1 g EV de 6/6 horas + gentamicina 240 mg EV de 24/24 horas
	Esquema alternativo para fraturas dos tipos I e II : clindamicina 600 mg EV de 6/6 horas + Gentamicina 240 mg EV de 24/24 horas
	Fraturas do tipo III : cefazolina 1 g EV de 6/6 horas + gentamicina 240 mg EV de 24/24 horas + metronidazol 500 mg de 6/6 horas
	Fraturas que ocorreram em ambiente rural e nas fraturas com sujeira grosseira deve-se adicionar metronidazol 500 mg de 6/6 horas aos esquemas.
Tempo de uso	Tipo I e II : 24 horas
	Tipo III : 72 horas
PROFILAXIA DO TÉTANO	RECOMENDAÇÕES
	Avaliar a necessidade de acordo com o histórico vacinal do paciente.
	Nos casos duvidosos de profilaxia antitetânica prévia : deve-se adicionar metronidazol 500 mg de 6/6 horas aos esquemas.

Fonte : Protocolo Clinico “Tratamento Primário das Fraturas Expostas” – FHEMIG,2014 (adaptado).

A indicação da profilaxia antitetânica foi avaliada de acordo com o histórico vacinal do paciente registrado no prontuário. Também foi investigado o período de internação para abordagem inicial e tratamento da FE, além do fluxo de atendimento aos pacientes dentro da rede hospitalar.

Na análise estatística, foram obtidas frequências, medidas de tendência central e de dispersão. Para avaliar a associação entre as variáveis categóricas foi utilizado o teste qui quadrado de Pearson (χ 2 ), com nível de significância a 5% ( p  < 0,05). O estudo foi aprovado no Comitê de Ética em pesquisa da instituição sediadora, protocolo 2.211.687/2017

Resultados

No período estudado, foram identificados 241 pacientes com FE, predominantemente adultos jovens (64,3%), homens (81,7%), vítimas de acidentes motociclisticos (53,5%). O segmento anatômico mais acometido foram os membros inferiores (82,6%) ( Tabela 1 ).

Tabela 1

Caracterização por gênero, faixa etária, procedência, mecanismo do trauma e segmento anatômico acometido de pacientes que receberam tratamento primário de fraturas expostas, período de junho a dezembro de 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, MG

Variáveis	Pacientes que receberam tratamento primário de fratura exposta
	( n  = 241)
	n	(%)
Gênero
Homens	197	81,7
Mulheres	44	18,3
Faixa etária (37,2 ± 16,0 anos; 18–86 anos)
18–39 anos	155	64,3
40–59 anos	62	25,7
≥ 60 anos	24	10,0
Procedência
RMBH	192	79,7
Interior do Estado de MG	48	19,9
Não informado	1	0,4
Mecanismo do trauma
Acidente automobilístico	15	6,2
Acidente de bicicleta	5	2,1
Acidentes com máquinas	10	4,1
Acidente motociclístico	129	53,5
Agressão física	5	2,1
Atropelamento	33	13,7
Agressão por arma de fogo ou branca	8	3,3
Queda	32	13,3
Outros	4	1,7
Segmento anatômico acometido
Membro inferior	199	82,6
Membro superior	38	15,8
Membro inferior + membro superior	4	1,6

Abreviações: MG, Minas Gerais; RMBH, região metropolitana de Belo Horizonte.

Fonte : os autores.

Quanto à classificação de Gustilo, foram identificadas 48 (20,0%) fraturas do tipo I, 46 (19,0%) do tipo II e 52 (21,6%) do tipo III. A classificação não foi registrada em prontuário em 39,4% das FEs. Complicações infecciosas, após a abordagem inicial, ocorreram em 18,7% das FEs, principalmente nas fraturas do tipo III (36,5%).

O tempo médio de espera para a cirurgia de urgência foi de 4 horas e 12 minutos ± 3 horas e 18 minutos, variando entre 38 minutos até 21 horas e 7 minutos, sendo que 199 (82,6%) pacientes foram operados até 6 horas após a admissão. O tratamento antimicrobiano foi prescrito no pré-operatório para 221 (91,7%) pacientes, e 172 (71,7%) tiveram prescrição do tratamento com antimicrobianos em até 3 horas após a admissão. Houve associação estatisticamente significativa entre complicação infecciosa e fratura do tipo III ( p  = 0,0014), tratamento antimicrobiano iniciado no período pós-operatório ( p  = 0,0362) e tratamento antimicrobiano iniciado após 3 horas da admissão do paciente ( p  = 0,0350), dados estes apresentados na Tabela 2 .

Tabela 2

Distribuição das complicações infecciosas por classificação da fratura, tempo de espera para a abordagem cirúrgica e tempo decorrido entre a admissão e o inicio do tratamento antimicrobiano, período de junho a dezembro de 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, MG

Variáveis	Pacientes com fratura exposta ( n  = 241)		Complicações infecciosas				valor-p *
			SIM ( n  = 45)		NÃO ( n  = 196)
	n	(%)	n	(%)	n	(%)
Classificação da FE
Tipo I	048	(20,0)	05	(10,4)	043	(89,6)	p  = 0,0014
Tipo II	046	(19,0)	04	(08,7)	042	(91,3)
Tipo III	052	(21,6)	19	(36,5)	033	(63,5)
Não classificada	095	(39,4)	17	(17,9)	078	(82,1)
Tempo decorrido entre a admissão do paciente e a abordagem cirúrgica
≤ 6 horas	199	(82,6)	37	(18,6)	162	(81,4)	p = 0,4621
> 6 horas	042	(17,4)	08	(19,0)	034	(81,0)
Tempo decorrido entre a admissão do paciente e o inicio do tratamento antimicrobiano
Pré-operatório	221	(91,7)	38	(17,2)	183	(82,8)	p =0,0362
Pós-operatório	020	(08,3)	07	(35,0)	013	(65,0)
≤ 3 horas após admissão	172	(71,7)	27	(15,7)	145	(84,3)	p  = 0,0350
> 3 horas após admissão	069	(28,3)	18	(26,1)	051	(73,9)
TOTAL	241	(100)	45	(18,7)	196	(81,3)

Legenda : * Teste χ 2 - Nível de significância: p < 0,05 * Teste χ 2 .

Fonte : os autores.

Do total de 241 pacientes, 74 (30,7%) foram excluídos da avaliação do tratamento antimicrobiano por falta de registro da classificação da fratura e inexistência de critério para uso do tratamento antimicrobiano para fratura tipo III, nos casos de trauma há mais de 6 horas.

As inadequações relativas à escolha do esquema antimicrobiano, doses prescritas e a duração do tratamento antimicrobiano superaram as adequações, conforme representado na Figura 1 .

Fig. 1

Distribuição das adequações e inadequações dos esquemas de antimicrobianos, doses prescritas e duração da prescrição, de acordo com as diretrizes do Protocolo Clínico “Tratamento Primário das Fraturas Expostas” – FHEMIG, período de junho a dezembro de 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte – MG. Fonte: os autores.

Em relação aos agentes antimicrobianos, 59,3% dos pacientes foram expostos a associações não recomendadas no PC. A maior porcentagem de inadequações foi observada nos portadores de FE do tipo III e/ou trauma com ocorrência há mais de 6 horas (75,0%) e nos portadores de FE do tipo II (40,0%). As principais inadequações foram, respectivamente, ausência da prescrição médica do metronidazol para cobertura contra bactérias anaeróbicas (55,5%) e a ausência da prescrição médica da gentamicina para cobertura ampliada contra Gram negativos (87,4%) ( Tabela 3 ).

Tabela 3

Descrição dos tipos de inadequações, por tipo de fratura, envolvendo esquemas de antimicrobianos, de acordo com o protocolo Tratamento Primário das Fraturas Expostas – FHEMIG, período de junho a dezembro de 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte, MG

TRATAMENTO ANTIMICROBIANO	Pacientes ( n  = 167)
	n	(%)
Tipo I
Adequada	20	(64,5)
Inadequada	11	(35,5)
Trauma ocorrido em ambiente rural e/ou contaminação com sujidades sem cobertura para anaeróbicos	03	(27,3)
Cobertura ampliada para Gram (-) desnecessária	03	(27,3)
Cobertura ampliada para Gram (-) e anaeróbicos desnecessária	04	(36,3)
Esquema alternativo: Clindamicina não associada à gentamicina	01	(09,1)
Tipo II
Adequada	24	(60,0)
Inadequada	16	(40,0)
Trauma ocorrido em ambiente rural e/ou contaminação com sujidades sem cobertura para anaeróbico	01	(06,3)
Sem cobertura ampliada para Gram (-)	14	(87,4)
Cobertura desnecessária para anaeróbicos	01	(06,3)
Tipo III e/ou trauma há mais de 6 horas
Adequada	24	(25,0)
Inadequada	72	(75,0)
Sem cobertura para anaeróbicos	40	(55,5)
Sem cobertura ampliada para Gram (-) e anaeróbicos	21	(29,2)
Sem cobertura ampliada para Gram (-)	06	(08,3)
Uso de antimicrobiano não recomendado (ceftriaxona)	05	(06,9)
Adequações	68	(040,7)
Inadequações	99	(059,3)

Fonte : os autores.

Considerando o total de 438 antimicrobianos prescritos para os esquemas de tratamentos avaliados, 254 (58,0%) apresentaram doses diárias divergentes do PC. A maior parte das inadequações ocorreu nas prescrições de cefazolina (93,0%) e de clindamicina (86,0%). Ao contrário, a maioria das doses prescritas de metronidazol (65,0%) estavam adequadas. Quanto à gentamicina, todas as doses observadas estavam de acordo com o PC ( Figura 2 ).

Fig. 2

Análise das adequações e inadequações relacionadas às doses dos antimicrobianos prescritos, de acordo com o Protocolo “Tratamento Primário das Fraturas Expostas” – FHEMIG, período de junho a dezembro de 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte – MG. Fonte: os autores.

Quanto à duração, 63,5% dos tratamentos com antimicrobianos permaneceram prescritos por tempo inadequado. Os resultados mais expressivos foram observados nos portadores de FE de tipos I e II (95,6%), que foram expostos ao tratamento antimicrobiano por período superior a 24 horas ( Figura 3 ).

Fig. 3

Análise das adequações e inadequações relacionadas ao tempo de prescrição do tratamento com antimicrobianos, de acordo com as diretrizes do Protocolo “Tratamento Primário das Fraturas Expostas”, período de junho a dezembro de 2016, Hospital João XXIII, Belo Horizonte – MG. Fonte: os autores.

O período médio de prescrição de antimicrobianos nos portadores de FE tipos I e II foi de 4 dias, com variação entre 1 a 10 dias, enquanto que no PC a indicação seria de apenas 1 dia. Já nos portadores de FE do tipo III e/ou trauma com ocorrência há mais de 6 horas, o período médio de prescrição obtido foi de 3 dias, com variação entre 1 a 9 dias, sendo que o tempo indicado no PC seria de 3 dias. Em termos globais, observou-se que a média de duração da prescrição de antimicrobianos foi maior nos pacientes transferidos para outras unidades da rede hospitalar (4 dias, com variação entre 1 a 10 dias) do que nos pacientes que permaneceram no hospital de origem (3 dias, com variação entre 1 a 8 dias).

Com relação à profilaxia antitetânica, não foram localizados nos prontuários os registros do histórico vacinal de 207 (85,9%) portadores de FE, bem como não houve prescrição da imunização para esses pacientes. Somente 34 (14,1%) pacientes foram imunizados, sendo que 28 (82,3%) estavam internados na Unidade de Terapia Intensiva (UTI).

Quanto ao fluxo de atendimento aos pacientes, 124 (51,4%) portadores de FE foram transferidos para outras unidades da rede hospitalar, 91 (37,8%) completaram o tratamento no hospital que realizou o atendimento inicial, 21 (8,7%) foram transferidos para hospitais da rede privada e 5 (2,1%) foram a óbito. O tempo médio de permanência na rede hospitalar foi de 16 dias, sendo maior nos portadores de FE do tipo III (25 dias) e naqueles que tiveram complicações infecciosas (37 dias), conforme a Tabela 4 .

Tabela 4

Tempo de permanência dos pacientes com fratura exposta, por tipo de fratura e complicação infecciosa, no hospital que realizou o atendimento inicial e após a transferência para outra unidade da rede hospitalar

Variáveis	Tempo de Permanência(Dias)
	Hospital que Realizou o Tratamento Inicial			Outra Unidade da Rede Hospitalar			Total na Rede Hospitalar
	Média	MD	AMP	Média	MD	AMP	Média	MD	AMP
Classificação da fratura
Tipo I	10	04	1–35	11	08	1–41	15	09	1–137
Tipo II	05	02	1–42	09	05	1–48	10	06	1–60
Tipo III	17	09	1–93	14	13	1–72	25	19	1–107
Sem classificação	07	04	1–79	09	07	1–50	13	08	1–77
Complicação infecciosa
Sem infecção	07	04	1–079	07	04	1–41	12	07	1–77
Com infecção	21	15	1–135	16	12	1–72	37	30	4–137
Total	0 9	04	1–135	11	8	1–72	16	09	1–137

Abreviações: AMP, amplitude; MD, mediana.

Fonte : os autores.

Discussão

Com o desenvolvimento tecnológico e diante da diversidade de opções diagnósticas e terapêuticas existentes, os PC surgiram para reduzir a variabilidade de condutas adotadas e auxiliar os profissionais da área da saúde na tomada de decisão, de forma a garantir a qualidade e segurança da assistência prestada ao paciente. São elaborados após um amplo estudo das melhores evidências científicas e consensos disponíveis na literatura sobre determinado assunto. 14

O PC que norteou a AC padronizou o tratamento com antimicrobianos no primeiro atendimento de pacientes com FE, de acordo com a classificação da fratura , o que auxilia na escolha das melhores condutas e na previsão do prognóstico. Apesar disso, o estudo evidenciou uma expressiva frequência de fraturas sem registro de classificação no prontuário. Tal inadequação inviabilizou a avaliação do uso de antimicrobianos nessas fraturas, exceto naquelas com trauma ocorrido há mais de 6 horas, pois, neste caso, o esquema recomendado é o mesmo utilizado para pacientes com fratura do tipo III.

O perfil epidemiológico dos participantes do estudo foi semelhante ao encontrado na literatura, com maior acometimento de jovens do sexo masculino. 15 16 17 18 Esse fato pode ser explicado pela maior exposição dessa população aos acidentes de trânsito, especialmente os motociclísticos.

A taxa de infecção encontrada (18,7%) foi condizente com o resultado de um estudo realizado em hospital de pronto-atendimento localizado em Canoas, RS (18,8%). 18 Entretanto, outros estudos, sendo um nacional 16 e um internacional, 19 encontraram taxas menores, de 10,0% e 13,2%, respectivamente. A significativa associação entre complicações infecciosas e fratura do tipo III encontrada na AC é uma relação já bem estabelecida na literatura. 18 19

A AC também evidenciou que o tempo médio de espera para cirurgia de urgência foi de 4 horas e 12 minutos, resultado este abaixo do limite de 6 horas recomendado no PC. Um estudo realizado no Canadá encontrou tempo médio de espera de 9 horas e 15 minutos. 17 Assim como em outras publicações, na AC não foi demonstrada associação entre o tempo de espera para a cirurgia de urgência e a presença de complicações infecciosas. 16 17

A associação positiva entre menor frequência de complicações infecciosas e tempo entre a admissão e o início do tratamento antimicrobiano encontrada na auditoria também foi observada no estudo descritivo de Lack et al. 20 Embora o PC recomende que o inicio do uso de antimicrobianos deva ser instituído no período pré-operatório, sem estabelecer o limite de tempo entre a admissão e o início do tratamento, estudos demonstraram que o atraso na administração de antimicrobianos além de 3 horas está relacionado ao maior risco de infecções. 21

Foi considerado preocupante o fato das maiores taxas de inadequação do emprego de antimicrobianos ter ocorrido nas FEs dos tipos II e III, uma vez que essas fraturas são as que têm maior propensão de complicações infecciosas. 22

No PC, a posologia dos antimicrobianos foi definida levando-se em conta o perfil epidemiológico das FEs no cenário de estudo, para indivíduos com peso médio de 70 Kg, considerando-se predominância de adultos jovens, previamente hígidos. Esta padronização visa facilitar o manejo desses agentes em situações de emergência, além de garantir o uso racional dos antimicrobianos, evitando-se doses, frequências e/ou períodos de uso inadequados. Porém, o PC não prevê situações nas quais outros perfis de indivíduos são acometidos de FE, como obesos, quando a dose de antimicrobiano deve ser individualizada e calculada de acordo com o peso corporal. Por este motivo, doses de antimicrobianos não padronizados no PC foram consideradas inadequadas, embora estejam na faixa terapêutica estabelecida pela literatura, quando se leva em conta o peso corporal do paciente. Desse modo, é importante que esses casos sejam previstos no PC, flexibilizando-se as doses dos antimicrobianos de acordo com as características individuais dos pacientes. 23 24

O período prolongado de prescrição dos antimicrobianos foi um dos resultados que mais chamou atenção, principalmente nas FEs dos tipos I e II, com utilização por tempo médio quatro vezes superior à recomendação do PC. Cabe também ressaltar que a maior duração do tratamento antimicrobiano ocorreu na transição do cuidado para outras unidades da rede hospitalar, provavelmente por falha na consulta ao prontuário sobre o tempo de uso do antimicrobiano pelo paciente no hospital de origem. Apesar das controvérsias entre diversos autores sobre a duração apropriada do tratamento antimicrobiano, estudos atuais demonstram que o aumento do tempo de exposição não tem influência na redução das taxas de complicações infecciosas. 25 26 Um estudo retrospectivo caso controle que comparou a taxa de infecção entre pacientes com FE submetidos ao uso de antimicrobianos por períodos que variaram de 1 a > 5 dias não indicou diferenças significativas no risco de infecção, inclusive nas FEs do tipo III. 25 Além de não trazer benefícios, a duração prolongada do tratamento antimicrobiano expõe os pacientes ao maior risco de eventos adversos, desenvolvimento de resistência bacteriana, aumento do tempo de permanência hospitalar e elevação dos custos relacionados à assistência. 5 6

Com relação à profilaxia antitetânica, o PC somente menciona que a profilaxia deve ser realizada, sem detalhar as condutas, que devem ser baseadas nas diretrizes nacionais. 11 Recomenda apenas associação de metronidazol para pacientes com histórico de vacinação desconhecido ou incerto, devido à atividade antianaeróbica deste agente, o que reduz a carga bacteriana no foco da inoculação e evita a produção da toxina do tétano. 27 No entanto, a utilização do metronidazol não exclui a necessidade de imunoprofilaxia. Entretanto, no período auditado, não havia registro do histórico vacinal para a totalidade dos portadores de FE, o que foi considerado uma grave inadequação, tendo em vista as prováveis oportunidades perdidas de vacinação. Desse modo, na presença de FE, é necessario averiguar e registrar em prontuário o histórico vacinal do paciente, para adoção das estratégias adequadas.

A atuação do farmacêutico clínico na UTI, na revisão de cuidados básicos aplicáveis a pacientes críticos, o que inclui a investigação do estado vacinal, talvez possa explicar que a maior parte dos pacientes com FE imunizados estavam internados nesta unidade. Resultados positivos com a participação do farmacêutico na equipe de tratamento do trauma já foram relatados em outros trabalhos, o que reforça a importância desse profissional como membro da equipe multidisciplinar de cuidado ao paciente. 28

Como limitação do presente estudo, é importante comentar o fato de que a pesquisa objetivou avaliar somente o cumprimento do PC pela equipe de traumatologia, quanto ao primeiro atendimento dos pacientes com FE, não sendo consideradas as demais comorbidades ou lesões apresentadas por esses pacientes. Tal fato pode ter influenciado nos resultados do estudo, visto que os pacientes mais graves poderiam ter a primeira abordagem ortopédica adiada para privilegiar o atendimento das condições de maior urgência, o que influenciaria em critérios avaliados no estudo, como no tempo para a primeira abordagem cirúrgica, período de internação e incidência de complicações infecciosas.

Conclusão

O presente estudo permitiu identificar as divergências em relação ao PC adotado pela instituição, sendo que as inadequações mais expressivas foram observadas nas escolhas dos esquemas de antimicrobianos utilizados, doses e tempo de tratamento, bem como na profilaxia antitetânica.