Intervention Review

Antimicrobial prophylaxis for colorectal surgery

  1. Richard L Nelson1,*,
  2. Ed Gladman2,
  3. Marija Barbateskovic3

Editorial Group: Cochrane Colorectal Cancer Group

Published Online: 9 MAY 2014

Assessed as up-to-date: 3 JUL 2013

DOI: 10.1002/14651858.CD001181.pub4


How to Cite

Nelson RL, Gladman E, Barbateskovic M. Antimicrobial prophylaxis for colorectal surgery. Cochrane Database of Systematic Reviews 2014, Issue 5. Art. No.: CD001181. DOI: 10.1002/14651858.CD001181.pub4.

Author Information

  1. 1

    Northern General Hospital, Department of General Surgery, Sheffield, Yorkshire, UK

  2. 2

    Northern General Hospital, Department of Surgery, Sheffield, S5 7AU, UK

  3. 3

    Bispebjerg Hospital, Cochrane Colorectal Cancer Group, Copenhagen, Denmark

*Richard L Nelson, Department of General Surgery, Northern General Hospital, Herries Road, Sheffield, Yorkshire, S5 7AU, UK. altohorn@btinternet.com. Rick.Nelson@sth.nhs.uk.

Publication History

  1. Publication Status: New search for studies and content updated (conclusions changed)
  2. Published Online: 9 MAY 2014

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Abstract

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Background

Research shows that administration of prophylactic antibiotics before colorectal surgery prevents postoperative surgical wound infection. The best antibiotic choice, timing of administration and route of administration remain undetermined.

Objectives

To establish the effectiveness of antimicrobial prophylaxis for the prevention of surgical wound infection in patients undergoing colorectal surgery. Specifically to determine:

1. whether antimicrobial prophylaxis reduces the risk of surgical wound infection;
2. the target spectrum of bacteria (aerobic or anaerobic bacteria, or both);
3. the best timing and duration of antibiotic administration;
4. the most effective route of antibiotic administration (intravenous, oral or both);
5. whether any antibiotic is clearly more effective than the currently recommended gold standard specified in published guidelines;
6. whether antibiotics should be given before or after surgery.

Search methods

For the original review published in 2009 we searched the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) in The Cochrane Library, MEDLINE (Ovid) and EMBASE (Ovid). For the update of this review we rewrote the search strategies and extended the search to cover from 1954 for MEDLINE and 1974 for EMBASE up to 7 January 2013. We searched CENTRAL on the same date (Issue 12, 2012).

Selection criteria

Randomised controlled trials of prophylactic antibiotic use in elective and emergency colorectal surgery, with surgical wound infection as an outcome.

Data collection and analysis

Data were abstracted and reviewed by one review author and checked by another only for the single, dichotomous outcome of surgical wound infection. Quality of evidence was assessed using GRADE methods.

Main results

This updated review includes 260 trials and 68 different antibiotics, including 24 cephalosporins and 43,451 participants. Many studies had multiple variables that separated the two study groups; these could not be compared to other studies that tested one antibiotic and had a single variable separating the two groups. We did not consider the risk of bias arising from attrition and lack of blinding of outcome assessors to affect the results for surgical wound infection.

Meta-analyses demonstrated a statistically significant difference in postoperative surgical wound infection when prophylactic antibiotics were compared to placebo/no treatment (risk ratio (RR) 0.34, 95% confidence interval (CI) 0.28 to 0.41, high quality evidence). This translates to a reduction in risk from 39% to 13% with prophylactic antibiotics. The slightly higher risk of wound infection with short-term compared with long-term duration antibiotic did not reach statistical significance (RR 1.10, 95% CI 0.93 to 1.30). Similarly risk of would infection was slightly higher with single-dose antibiotics when compared with multiple dose antibiotics, but the results are compatible with benefit and harm (RR 1.30, 95% CI 0.81 to 2.10). Additional aerobic coverage and additional anaerobic coverage both showed statistically significant improvements in surgical wound infection rates (RR 0.44, 95% CI 0.29 to 0.68 and RR 0.47, 95% CI 0.31 to 0.71, respectively), as did combined oral and intravenous antibiotic prophylaxis when compared to intravenous alone (RR 0.56, 95% CI 0.43 to 0.74), or oral alone (RR 0.56, 95% CI 0.40 to 0.76). Comparison of an antibiotic with anaerobic specificity to one with aerobic specificity showed no significant advantage for either one (RR 0.84, 95% CI 0.30 to 2.36). Two small studies compared giving antibiotics before or after surgery and no significant difference in this timing was found (RR 0.67, 95% CI 0.21 to 2.15). Established gold-standard regimens recommended in major guidelines were no less effective than any other antibiotic choice.

Authors' conclusions

This review has found high quality evidence that antibiotics covering aerobic and anaerobic bacteria delivered orally or intravenously (or both) prior to elective colorectal surgery reduce the risk of surgical wound infection. Our review shows that antibiotics delivered within this framework can reduce the risk of postoperative surgical wound infection by as much as 75%. It is not known whether oral antibiotics would still have these effects when the colon is not empty. This aspect of antibiotic dosing has not been tested. Further research is required to establish the optimal timing and duration of dosing, and the frequency of longer-term adverse effects such as Clostridium difficile pseudomembranous colitis.

 

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Antibiotics administered to patients prior to colorectal surgery

When people undergo surgical operations of their abdomen they are at risk of infection which will often be cured by an antibiotic. However, it might be better to give this before the operation to prevent the infection (prophylaxis or prophylactic use), rather than wait until an infection occurs before giving it. This review looks at the evidence for giving an antibiotic before surgery takes place.

The review found 260 studies which had recruited over 43 thousand people undergoing abdominal surgery. The studies had some limitations in relation to the number of people who remained in the studies and the possibility that the results were affected because some of the researchers in the studies knew which people had received antibiotics before surgery. However, when the results were analysed effect of prophylactic antibiotics was consistently beneficial meaning that these limitations were unlikely to have had a major impact on the nature of the overall results. Abdominal surgical wound infection in patients having operations on the large intestine occurs in about 40% of patients if antibiotics are not given. This risk can be greatly diminished by the administration of antibiotics prophylactically before surgery. . The antibiotic(s) given usuallly needs to cover different types of bacteria some of which need oxygen (aerobic bacteria) and others which do not need oxygen (anaerobic bacteria).. They are usually given via a canula injected into a vein, though there is evidence that a combination of oral and intravenous antibiotics may provide more protection. This last finding raises a problem in that current clinical practice is to avoid mechanical cleansing of the colon because it is not thought to be necessary before surgery (and not popular with patients). Studies that found a benefit to oral antibiotics were done at a time when mechanical cleansing of the colon was routinely done. In the light of current practice regarding mechanical cleansing before surgery of the colon, the benefit of oral antibiotics is uncertain.

 

Résumé scientifique

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La prophylaxie antimicrobienne pour la chirurgie colorectale

Contexte

La recherche montre que l'administration d'antibiotiques prophylactiques avant la chirurgie colorectale prévient une infection postopératoire des plaies chirurgicales. Le meilleur choix d’antibiotique, le moment d'administration et la voie d'administration restent indéterminées.

Objectifs

Pour déterminer l'efficacité de la prophylaxie antimicrobienne pour la prévention de l'infection des plaies chirurgicales chez les patients subissant une chirurgie colorectale. Plus spécifiquement, déterminer :

1. Si la prophylaxie antimicrobienne réduit le risque d'infection des plaies chirurgicales ;
2. Le spectre de bactéries ciblées (aérobies ou anaérobies, ou les deux) ;
3. Le meilleur moment et la durée d’administration d'antibiotiques ;
4. La voie d'administration de l'antibiotique la plus efficace (administration par voie intraveineuse, orale ou les deux) ;
5. Si un antibiotique est clairement plus efficace que la pratique standard actuellement recommandée dans les recommandations publiées ;
6. Si les antibiotiques doivent être administrés avant ou après la chirurgie.

Stratégie de recherche documentaire

Pour la revue originale publiée en 2009, nous avons effectué des recherches dans le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) dans The Cochrane Library, MEDLINE (Ovid) et EMBASE (Ovid). Pour la mise à jour de cette revue, nous avons revu les stratégies de recherche et étendu les recherches pour couvrir la période de 1954 (MEDLINE) et de 1974 (EMBASE) jusqu'au 7 janvier 2013. Nous avons effectué des recherches dans CENTRAL le même jour (numéro 12, 2012).

Critères de sélection

Essais contrôlés randomisés de l'utilisation d'antibiotiques prophylactiques dans la chirurgie colorectale non urgente et d'urgence, avec l'infection des plaies chirurgicales en tant que critère de jugement.

Recueil et analyse des données

Les données ont été extraites et examinées par un auteur de la revue et vérifiées par un autre uniquement pour le seul résultat dichotomique de l'infection des plaies chirurgicales. La qualité des preuves a été évaluée au moyen de l'échelle GRADE.

Résultats Principaux

Cette revue mise à jour inclut 260 essais et 68 différents antibiotiques, y compris 24 céphalosporines, et porte sur 43 451 participants. De nombreuses études présentaient plusieurs variables qui séparaient les deux groupes d'étude ; ces dernières n'ont pas pu être comparées à d'autres études ayant testé un seul antibiotique et qui avaient une seule variable séparant les deux groupes. Nous n'avons pas considéré que le risque de biais du fait de l'attrition et de l'absence d'assignation en aveugle des évaluateurs des variables affecterait les résultats pour l'infection des plaies chirurgicales.

Les méta-analyses ont démontré une différence statistiquement significative en termes d’infection des plaies chirurgicales postopératoires lorsque les antibiotiques prophylactiques ont été comparés à un placebo ou une absence de traitement (risque relatif (RR) 0,34, intervalle de confiance à 95 % (IC) de 0,28 à 0,41, preuves de haute qualité). Cela se traduit par une réduction du risque de 39 % à 13 % avec les antibiotiques prophylactiques. Le risque d'infection de la plaie, légèrement supérieur en cas d’antibiothérapies à court terme par rapport à celles à long terme, n'a pas atteint de signification statistique (RR 1,10, IC à 95 % 0,93 à 1,30). De même, le risque d'infection de la plaie était légèrement supérieur avec une dose unique d'antibiotique par rapport à des doses multiples, mais les résultats sont autant compatibles avec un bénéfice qu’avec une effet délétère (RR 1,30, IC à 95 % 0,81 à 2,10). Un ciblage supplémentaire des bactéries aérobies ou anaérobies a, dans les deux cas, démontré des améliorations statistiquement significatives des taux d'infection des plaies chirurgicales (RR 0,44, IC à 95 % 0,29 à 0,68 et RR 0,47, IC à 95 % 0,31 à 0,71, respectivement), tout comme la prophylaxie par une combinaison d’antibiotiques oraux et intraveineux comparée à la prophylaxie par voie intraveineuse seule (RR 0,56, IC à 95 % 0,43 à 0,74), ou par voie orale seule (RR 0,56, IC à 95 % 0,40 à 0,76). La comparaison d’un antibiotique avec une spécificité anaérobie vs. aérobie n’a montré aucun avantage significatif pour l'un ou l'autre (RR 0,84, IC à 95 % 0,30 à 2,36). Deux petites études comparaient l'administration d'antibiotiques avant ou après la chirurgie et aucune différence significative en fonction du moment n’a été observée (RR 0,67, IC à 95 % 0,21 à 2,15). Les schémas thérapeutiques recommandés dans les principales directives n'étaient pas moins efficaces que tout autre choix d’antibiotique.

Conclusions des auteurs

Cette revue a trouvé des preuves de haute qualité indiquant que les antibiotiques couvrant les bactéries aérobies et anaérobies administrés par voie orale ou intraveineuse (ou les deux) avant une chirurgie colorectale non urgente réduisent le risque d'infection des plaies chirurgicales. Notre revue montre que les antibiotiques administrés dans ce cadre peuvent réduire le risque d'infection postopératoire des plaies chirurgicales par jusqu’à 75 %. On ne sait pas si les antibiotiques oraux auraient les mêmes effets si le côlon n’était pas vide. Cet aspect du dosage des antibiotiques n'a pas été testé. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour établir le moment optimal et la meilleure durée de la posologie, ainsi que la fréquence des effets indésirables à plus long terme, tels que la colite pseudomembraneuse à Clostridium difficile.

 

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La prophylaxie antimicrobienne pour la chirurgie colorectale

Les antibiotiques administrés aux patients avant une chirurgie colorectale

Lorsque les personnes subissent des opérations chirurgicales de l'abdomen, ils sont à risque d'infection, qui est souvent guérie par un antibiotique. Cependant, il pourrait être préférable de donner ce traitement avant l'opération pour prévenir l'infection (prophylaxie ou utilisation prophylactique), plutôt que d'attendre la survenue d'une infection avant de l’administrer. Cette revue examine les preuves concernant l'administration d'un antibiotique avant l'opération.

La revue a identifié 260 études qui avaient recruté plus de 43 000 personnes subissant une chirurgie abdominale. Les études présentaient des limitations quant au nombre de personnes restées dans les études et la possibilité que les résultats aient été affectés parce que certains chercheurs savaient quels patients avaient reçu des antibiotiques avant l'opération. Cependant, lorsque les résultats ont été analysés, l'effet des antibiotiques prophylactiques a été systématiquement bénéfique, ce qui signifie que ces limitations ont peu de chances d'avoir eu un impact majeur sur la nature des résultats dans l'ensemble. L'infection des plaies chirurgicales abdominales chez les patients ayant subi des opérations sur le gros intestin se produit chez environ 40 % des patients si des antibiotiques ne sont pas reçus. Ce risque peut être sensiblement réduit par l'administration d'antibiotiques à titre prophylactique avant l'opération. Le(s) antibiotique(s) administré(s) doivent habituellement couvrir différents types de bactéries dont certaines ont besoin d'oxygène (bactérie aérobie) et d'autres non (bactéries anaérobies). Ils sont généralement injectés au moyen d'une canule dans une veine, bien qu'il existe des preuves indiquant qu'une combinaison d'antibiotiques par voies orale et intraveineuse pourrait fournir davantage de protection. Ce dernier résultat soulève un problème quant à la pratique clinique actuelle qui évite le nettoyage mécanique du côlon, car il n'est pas supposé être nécessaire avant la chirurgie (et il n'est pas apprécié des patients). Les études qui ont trouvé un bénéfice aux antibiotiques oraux ont été effectuées à une époque où le nettoyage mécanique du côlon était effectué en routine. À la lumière de la pratique actuelle concernant le nettoyage mécanique avant la chirurgie du côlon, le bénéfice des antibiotiques oraux est incertain.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 3rd August, 2014
Traduction financée par: Financeurs pour le Canada : Instituts de Recherche en Sant� du Canada, Minist�re de la Sant� et des Services Sociaux du Qu�bec, Fonds de recherche du Qu�bec-Sant� et Institut National d'Excellence en Sant� et en Services Sociaux; pour la France : Minist�re en charge de la Sant�