Hamsah Abdel Mottaleb Abdel Aziz,

Impact of MALDI-TOF MS use coupled with antimicrobial stewardship on clinical outcome of pediatric ICU patients with various infections admitted to Cairo University Specialized Pediatrics Hospital (CUSPH) / تأثير تطبيق استخدام جهاز MALDI-TOF MS للتعرف الأسرع والأدق على البكتريا بالتزامن مع تطبيق برنامج ضبط استخدام المضادات الحيوية على النتيجة الاكلينيكية للمرضى في وحده العناية المركزة للأطفال المصابين بعدوى مختلفة في مستشفى طب الأطفال التخصصي بجامعه القاهرة / By Hamsah Abdel Mottaleb Abdel Aziz; Supervised by Prof. Dr. Sahar Mohamed Khairat, Prof. Dr. Mona Mohiedden Abdel-Halim, Prof. Dr. Sally Kamal Ibrahim Ishak, Assistant Prof. Sherifa Tarek Bassiouni Bassiouni Salem - 86 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.

Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 77-83.

BACKGROUND: Antimicrobial resistance (AMR) presents a significant worldwide risk to
public health, economic progress, and safety. Antimicrobial stewardship programs (ASPs) play a
crucial role in addressing AMR by enhancing antimicrobial utilization, minimizing adverse effects,
and lowering costs. The combination of Matrix-assisted laser desorption-ionization time of flight
mass spectrometry (MALDI-TOF MS) technology with ASPs holds the potential for decreasing
AMR rates and improving patient clinical outcomes.
AIM: This study evaluates the clinical impact of implementing MALDI-TOF MS and an
antimicrobial stewardship intervention in pediatric intensive care unit (PICU) patients with
infections at Cairo University Specialized Pediatrics Hospital (CUSPH). It aimed to establish
customized clinical guidelines based on local disease epidemiology and antimicrobial
susceptibility and assess the ASP's effect on optimizing antibiotic use, reducing antibiotic
expenditure, shortening therapy and hospital stays, and enhancing patient outcomes.
METHODS: A prospective study was conducted at the ER (emergency room), 4th & 5th floor
PICUs at CUSPH to evaluate the impact of using MALDI-TOF MS alongside ASP on patients
with various infections. The study spanned 13 months and was divided into pre-implementation,
implementation, and post-implementation phases. Data from these phases were compared. The
effectiveness of the ASP was measured using indicators such as mortality rate, length of hospital
stay, days of therapy, and length of therapy.
RESULTS: During the post-implementation phase, there was a notable decrease in both the
average length of hospital stay and the mortality rate, with p-values of 0.059 and 0.06, respectively,
indicating a trend toward significance. Additionally, there was a statistically significant reduction
in the use of amphotericin, with a p-value of 0.03. Conversely, there was a statistically significant
increase in the use of cefepime (p = 0.002), clindamycin (p = 0.01), and linezolid (p = 0.03).
MALDI-TOF significantly reduced the turnaround time (TAT) for organism identification by
1 day (p<0.01). There was improved susceptibility of Klebsiella pneumoniae to Co-Trimoxazole,
Tigecycline, Colistin, Cefepime, and Ciprofloxacin, as well as improved susceptibility of
Pseudomonas aeruginosa to Aztreonam. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)
showed increased susceptibility to Doxycycline, Erythromycin, Clindamycin, Levofloxacin, Co-
Trimoxazole, and Ciprofloxacin. Additionally, Staphylococcus hominis exhibited improved
susceptibility to Clindamycin, Ciprofloxacin, and Gentamycin.
CONCLUSION: MALDI-TOF MS combined with ASP implementation is highly effective in
improving antibiotic use and results in positive outcomes such as reduced days of therapy, shorter
hospital stays, lower mortality rates for patients, and decreased prevalence of multidrug-resistant
organisms (MDRO). الخلفية: تشكل مقاومة المضادات الحيوية خطراً كبيراً على الصحة العامة و الوضع الاقتصادي والسلامه الصحيه للمواطنين في جميع أنحاء العالم.
يشكل برامج ترشيد استهلاك المضادات الحيوية دوراً حاسماً في التصدي لمقاومة المضادات الحيوية من خلال تعزيز استخدام المضادات الحيوية وتقليل الآثار الجانبية وتخفيض التكاليف.
تقوم هذه الدراسه على استراتيجية تطبيق برامج ترشيد استهلاك المضادات الحيوية بالتزامن مع استخدام جهاز التعرف السريع على أنواع الميكروبات الممرضة
MALDI-TOF MS
وذلك لقياس مدى تأثير هذا التطبيق على تقليل معدلات مقاومة المضادات الحيوية وتحسين نتائج العلاج السريري للمرضى.
الهدف: تقوم هذه الدراسة بتقييم التأثير السريري لتنفيذ تقنية التعرف السريع على أنواع الميكروبات الممرضة باستخدام جهاز MALDI-TOF MS
بالتزامن مع برامج ترشيد استهلاك المضادات الحيوية على مرضى وحدة العناية المركزة للأطفال المصابين بالعدوى في مستشفى طب الأطفال التخصصي بجامعة القاهرة .
كان الهدف من الدراسة تحديد الإرشادات السريرية المخصصة استنادًاً إلى الاحصائيات الوبائية للانتشار المحلي للامراض والاحصائيات المحلية لحساسية المضادات الحيوية وتقييم تأثير برامج ترشيد استهلاك المضادات الحيوية على تحسين استخدام المضادات الحيوية وتقليل النفقات على المضادات الحيوية وتقليل فترة العلاج وفترة البقاء في المستشفى، و التوصل الى نتائج أفضل في علاج المرضى
الطرق: تمت دراسة استطلاعية في وحدة العناية المركزة للأطفال في مستشفى طب الأطفال التخصصي بجامعة القاهرة لتقييم تأثير استخدام تقنية التعرف السريع على أنواع الميكروبات الممرضة باستخدام جها ز
MALDI-TOF MS
جنبًا إلى جنب مع برنامج ترشيد استهلاك المضادات الحيوية على المرضى المصابين بعدوى متنوعة .
استمرت الدراسة لمدة 12 شهرًا وتم تقسيمها إلى ثلاث مراحل وهي : قبل التنفيذ وأثناء التنفيذ وبعد التنفيذ.
تم مقارنة البيانات من هذه المراحل الثلاث و ذلك من خلال قياس المؤشرات التالية : معدل الوفيات، وفترة البقاء في المستشفى، وأيام العلاج، ومدة العلاج .
النتائج: خلال مرحلة ما بعد التنفيذ، تمت ملاحظة انخفاض ملحوظ في متوسط فترة البقاء في في المستشفى ومعدل الوفيات،
مما يشير التأثير الإيجابي الكبير لتطبيق هذه الاستراتيجية . بالإضافة إلى ذلك، تم تسجيل انخفاض ذو دلالة إحصائية فياستخدام المضاد الفطري المسمى الأمفوتيريس ين، على الجانب الآخر، تم تسجيل زيادة ذات دلالة إحصائية في استخدام المضادات الحيوية التالية : السيفيبيم ، الكليندامايسين واللينيزوليد
أظهرت الاستراتيجية المستخدمة في الدراسة تقليلاً كبيرًا في المدة الزمنية اللازمة للتعرف الدقيق على الميكروبات الممرضة
وهناك أيضا تحسن واضح في حساسية بكتريا Klebsiella pneumoniae للمضادات الحيوية التالي ة:
للكولستين, تيجيسايكلن, كوتريموكسازول, سيفيبيم و سيبروفلوكساسين.
بالإضافة إلى تحسن في حساسية بكتريا Pseudomonas aeruginosa للمضاد الحيوي التالي
للأزتريونام وبالنسبة لميكروب ال MRSA لوحظ انه يوجد
تحسن في الحساسية للمضادات الحيوية التالية: دوكسيسايكلن, , كوتريموكسازول, ليفوفلوكساسين, كليندامايسن, اريثرومايسن و سيبروفلوكساسين
بالإضافة إلى ذلك، أظهرت بكتريا
Staphylococcus hominis
تحسنًا في الحساسية للمضادات الحيوية التاليه: سيبروفلوكساسين, كليندامايسن و جينتامايسن.
الاستنتاج النهائي: تعتبر استراتيجية استخدام تقنية التعرف السريع على أنواع الميكروبات الممرض ة
MALDI-TOF MS
بالاقتران مع برنامج ترشيد استهلاك المضادات الحيوية هي استراتيجية فعالة للغاية في تحسين استخدام المضادات الحيوية وتحقيق نتائج إيجابية مثل تقليل أيام العلاج، واختصار فترات البقاء في المستشفى، وانخفاض معدلات الوفيات بين المرضى ، وتقليل انتشارالميكروبات المقاومة للعديد من المضادات الحيوية.




Text in English and abstract in Arabic & English.


Pathology

Healthcare-associated infections Antimicrobial resistance Antimicrobial stewardship programs

616.07