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GMDS 2015: 60. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

06.09. - 09.09.2015, Krefeld

Erkennung von Ausbrüchen in mikrobiologischen Daten – ein Vergleich verschiedener Methoden

Meeting Abstract

  • Christin Schröder - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Luis Alberto Peña Diaz - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Brar Piening - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Georg Pilarski - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Petra Gastmeier - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Michael Behnke - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland

GMDS 2015. 60. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Krefeld, 06.-09.09.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. DocAbstr. 224

doi: 10.3205/15gmds181, urn:nbn:de:0183-15gmds1812

Veröffentlicht: 27. August 2015

© 2015 Schröder et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Ein Ausbruch ist definiert als ein gehäuftes Auftreten von nosokomialen Infektionserregern zwischen denen ein epidemiologischer Zusammenhang besteht. Das frühzeitige Entdecken von Ausbrüchen ist Voraussetzung um zeitnah Interventionen durchzuführen und so die Reichweite des Ausbruchs zu beschränken. Es existieren verschiedene statistische Methoden um Ausbrüche auf der Basis von mikrobiologischen Nachweisen zu detektieren. Das Ziel der Analyse/Untersuchung war, 3 verschiedene Methoden anzuwenden um Ausbrüche zu entdecken und diese zu vergleichen.

Methode: Es wurde die mikrobiologische Datenbank eines Universitätsklinikums ausgewertet. Hierbei wurden die Häufigkeiten von 6 verschiedenen Infektionserregern im zeitlichen Verlauf untersucht. Angewendet wurden 3 verschiedene statistische Algorithmen um Erregerhäufungen zu detektieren. Die entdeckten Ausbrüche wurden außerdem anhand 3 bekannter Ausbrüche validiert.

Methode 1: Zum einen wurden Konfidenzintervalle aus historischen Daten berechnet. Die Wahl des Konfidenzintervalls wurde nach täglichem Mittelwert der Erreger getroffen. Für häufig vorkommende Erreger ein Normalverteilungsintervall, für seltenere Erreger eine Poissonkonfindenzintervall, wobei eine möglicher overdispersion beachtet wurde und für sehr seltene Erreger ein score-prediction Intervall [1].

Methode 2: Als zweite Methode wurde die Methode der kumulierten Summen (CUSUMs) umgesetzt, eine Methode aus der statistischen Prozesskontrolle. Auch hier wurden wieder 2 Methoden umgesetzt, zum einen eine für häufige Erreger (setzt Normalverteilung voraus) und eine für seltenere Erreger (es wird eine negative Binomialverteilung unterstellt) [2]

Methode 3: Zuletzt wurde der Farrington-Algorithmus implementiert. Dabei wird ein Regressionsmodell angepasst, dass adjustiert ist für overdispersion, Saison und einen zeitlichen Trend [3].

Ergebnisse: Die bekannten 3 Ausbrüche wurden von allen Algorithmen gefunden.

Der erste bekannte Ausbruch mit Vancomycin-resisten Enterokokken wurde von Methode 1 (Konfidenzintervall) zum selben Zeitpunkt gefunden, wie mit konventionellen Methoden. Mit der Methodex ( CUSUMs) wurde der Ausbruch zeitiger entdeckt.

Der zweite bekannte Ausbruch mit multiresistentem Acinobacter baumanii begann am 10.14.2014 und wurde von allen drei Methoden zur selben Zeit entdeckt.

Der dritte bekannte Ausbruch mit Carbapenem-resistenten Klebsiellie pneumoniae begann am 02.10.2013. Alle drei Methoden entdeckten diesen Ausbruch bereits im April, zu einem Zeitpunkt zu dem dieser Ausbruch auf Station/im KRH noch nicht bekannt war.

Diskussion: Alle bekannten Ausbrüche wurden zeitnah oder vor dem tatsächlichen Bekanntwerden auf der Station (zeitiger als von den Ärzten bemerkt) von den Algorithmen entdeckt. Zukünftig soll die Auswahl des Algorithmus automatisch getroffen werden und zwar so, dass Fehlalarme minimiert werden und trotzdem alle Ausbrüche entdeckt werden.


Literatur

1.
Nishiura H. Early detection of nosocomial outbreaks caused by rare pathogens: a case study employing score prediction interval. Osong public health and research perspectives. 2012;3(3):121-7.
2.
Morton AP, Whitby M, McLaws ML, Dobson A, McElwain S, Looke D, et al. The application of statistical process control charts to the detection and monitoring of hospital-acquired infections. Journal of quality in clinical practice. 2001;21(4):112-7.
3.
Farrington CP, Andrews, NJ, Beal AD, Catchpole MA. A statistical algorithm for the early detection of outbreaks of infectious disease. Journal of the Royl Statistical Society Series A. 1996;159:547-62.