Fluid therapy for acute bacterial meningitis

  • Review
  • Intervention

Authors

  • Ian K Maconochie,

    Corresponding author
    1. St Mary's Hospital, Department of Paediatrics A&E, London, UK
    • Ian K Maconochie, Department of Paediatrics A&E, St Mary's Hospital, South Wharf Road, Paddington, London, WC2 1NY, UK. i.maconochie@ic.ac.uk.

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  • Soumyadeep Bhaumik

    1. South Asian Cochrane Network & Centre, Prof. BV Moses Centre for Research & Training in Evidence-Informed Health Care & Health Policy, Christian Medical College, Vellore, Tamil Nadu, India
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Abstract

Background

Acute bacterial meningitis remains a disease with high mortality and morbidity rates. However, with prompt and adequate antimicrobial and supportive treatment, the chances for survival have improved, especially among infants and children. Careful management of fluid and electrolyte balance is an important supportive therapy. Both over- and under-hydration are associated with adverse outcomes.

Objectives

To evaluate treatment of acute bacterial meningitis with differing volumes of initial fluid administration (up to 72 hours after first presentation) and the effects on death and neurological sequelae.

Search methods

We searched the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (2013, Issue 10), MEDLINE (1966 to October week 5, 2013), EMBASE (1980 to November 2013), CINAHL (1981 to November 2013), LILACS (1982 to November 2013) and Web of Science (2010 to 2013).

Selection criteria

Randomised controlled trials (RCTs) of differing volumes of fluid given in the initial management of bacterial meningitis were eligible for inclusion.

Data collection and analysis

For this update we identified two abstracts, but after obtaining full texts we excluded them. Previous searches had identified six trials; on careful inspection three trials (415 children) met the inclusion criteria. All four of the original review authors extracted data and assessed trials for quality (one author, ROW, has died since the original review; see Acknowledgements). We combined data for meta-analysis using risk ratios (RRs) for dichotomous data or mean difference (MD) for continuous data. We used a fixed-effect statistical model. We assessed overall evidence quality using the GRADE approach.

Main results

There were no trials in adult populations. All included trials were on paediatric patient groups. The largest of the three trials was conducted in settings with high mortality rates. The meta-analysis found no significant difference between the maintenance-fluid and restricted-fluid groups in number of deaths (RR 0.82, 95% confidence interval (CI) 0.53 to 1.27; 407 participants) (moderate trial quality); acute severe neurological sequelae (RR 0.67, 95% CI 0.41 to 1.08; 407 participants) (very low trial quality); or in mild to moderate sequelae (RR 1.24, 95% CI 0.58 to 2.65; 357 participants) (moderate trial quality). However, when neurological sequelae were defined further, there was a statistically significant difference in favour of the maintenance-fluid group for spasticity (RR 0.50, 95% CI 0.27 to 0.93; 357 participants); seizures at both 72 hours (RR 0.59, 95% CI 0.42 to 0.83; 357 participants) and 14 days (RR 0.19, 95% CI 0.04 to 0.88; 357 participants); and chronic severe neurological sequelae at three months follow-up (RR 0.42, 95% CI 0.20 to 0.89; 351 participants).

Authors' conclusions

The quality of evidence regarding fluid therapy in children with acute bacterial meningitis is not high-grade and there is a need for further research. Some evidence supports maintaining intravenous fluids rather than restricting them in the first 48 hours in settings with high mortality rates and where children present late. However, where children present early and mortality rates are lower, there is insufficient evidence to guide practice.

Résumé scientifique

Apports liquidiens pour la méningite bactérienne aiguë

Contexte

La méningite bactérienne aiguë demeure une maladie comportant des taux élevés de mortalité et de morbidité. Cependant, avec un traitement antimicrobien et adjuvant, adapté et rapide, les chances de survie se sont améliorées, particulièrement chez les nourrissons et les enfants. Une gestion avisée des fluides et de l'équilibre hydroélectrolytique est un traitement adjuvant important. La sous-hydratation comme la surhydratation sont associées à des résultats indésirables.

Objectifs

Pour évaluer le traitement de la méningite bactérienne aiguë avec une administration initiale (jusqu'à 72 heures après la première consultation) de différents volumes de fluides et leurs effets sur la mortalité et les séquelles neurologiques.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (2013, numéro 10), MEDLINE (de 1966 à la 5ème semaine d'octobre 2013), EMBASE (de 1980 à novembre 2013), CINAHL (de 1981 à novembre 2013), LILACS (de 1982 à novembre 2013) et Web of Science (de 2010 à 2013).

Critères de sélection

Les essais contrôlés randomisés (ECR) portant sur différents volumes de liquides apportés lors de la prise en charge initiale de la méningite bactérienne étaient éligibles à l'inclusion.

Recueil et analyse des données

Pour cette mise à jour, nous avons identifié deux résumés, mais après en avoir obtenu les textes complets nous les avons exclus. De précédentes recherches ont identifié six essais; après examen détaillé, trois essais (415 enfants) remplissaient les critères d'inclusion. Tous les quatre auteurs de la revue d'origine ont extrait les données et évalué la qualité des essais (un auteur, ROW, est décédé depuis la revue originale, cf Remerciements) Nous avons combiné les données pour la méta-analyse en utilisant les risques relatifs (RR) pour les données dichotomiques ou la différence moyenne (DM) pour les données continues. Un modèle statistique à effets fixes a été utilisé. Nous avons évalué la qualité globale des preuves en utilisant l'approche GRADE.

Résultats principaux

Il n'y avait pas d'essais dans des populations adultes. Tous les essais inclus portaient sur des groupes de patients pédiatriques. Le plus grand des trois essais a été mené dans des environnements avec des taux de mortalité élevés. La méta-analyse n'a trouvé aucune différence significative entre les groupes d’apport liquidien de maintien et les groupes d’apport liquidien restreint en termes de nombre de décès (RR de 0,82, intervalle de confiance à 95 % (IC) de 0,53 à 1,27 ; 407 participants) (qualité modérée des essais); de conséquences neurologiques graves à court terme (RR 0,67, IC à 95 % 0,41 à 1,08 ; 407 participants) (très faible qualité des essais); ou de séquelles légères à modérées (RR 1,24, IC à 95 % 0,58 à 2,65; 357 participants) (qualité moyenne des essais). Cependant, lorsque les séquelles neurologiques étaient mieux déterminées, il existait une différence statistiquement significative en faveur du groupe d’apport liquidien de maintien en matière de spasticité (RR 0,50, pour 95 % entre 0,27 et 0,93 ; 357 participants), de convulsions à 72 heures (RR 0,59, à 95 % entre 0,42 et 0,83; 357 participants) et à 14 jours (RR 0,19, à 95 % entre 0,04 et 0,88 ; 357 participants) et de séquelles neurologiques chroniques graves après trois mois de suivi (RR 0,42, 95% IC entre 0,20 et 0,89, 351 participants).

Conclusions des auteurs

La qualité des preuves concernant la thérapie liquidienne chez les enfants atteints de méningite bactérienne aiguë n’est pas de niveau élevé et des recherches supplémentaires sont nécessaires. Certaines preuves sont favorables à l’apport de maintien de liquides intraveineux plutôt qu'à leur restriction dans les premières 48 heures dans les établissements ayant un taux de mortalité élevé et où les enfants consultent tardivement. Cependant, lorsque les enfants consultent sans attendre et que le taux de mortalité est plus faible, l'insuffisance des preuves ne permet pas de faire des recommandations pour la pratique.

Plain language summary

Fluids for people with acute bacterial meningitis

Review question

We reviewed the evidence about the effect of differing volumes of initial fluid administration (up to 72 hours) on death and various neurological sequelae in people with acute bacterial meningitis.

Background

Bacterial meningitis is an infection of the fluid in the spinal cord and surrounding the brain. Antibiotics are prescribed as treatment. Supportive care includes other drugs and the regulation of fluid intake. Despite treatment, there is a risk of death or long-term complications from the infection, especially in the youngest and oldest patients.

There has been disagreement as to whether fluids should be restricted (hormones secreted by very ill patients reduce normal fluid output by the body). There are potential risks from giving too much fluid (especially brain swelling) as well as too little fluid (especially shock).

Study characteristics

The evidence is current to November 2013. We did not find any trials in adult populations. We included three trials involving 415 children (over 350 of whom were in a single trial). All trials were set in countries where death rates are high and where patients seek help late.

In one study no funding source was mentioned. The remaining two studies were funded jointly by pharmaceutical concerns with government agencies and a charitable agency.

Key results

Analysis of available trials found no significant differences in death rates or overall effects on neurological function, either immediately or later. However, for acute neurological sequelae, one study found a significantly lower rate of seizures and spasticity (abnormal body tone) in children receiving normal amounts of fluid compared to those receiving restricted fluids. There was also some evidence favouring maintenance fluid therapy over restricted fluids for chronic severe neurological events at three months follow-up.

An adverse effect in children with restricted fluid intake was that they were less likely to have low levels of sodium in their blood and therefore they would experience greater reductions in body fluids.

An adverse effect of unrestricted fluid administration was reported in one study as short-term swelling of the face and low blood sodium levels one to two days after fluids were started, although the largest study found no difference in blood sodium levels.

No studies reported important healthcare outcomes like duration of hospital stay, raised intracranial pressure and status epilepticus. The review found limited evidence from these trials in support of not restricting fluids in settings with high mortality rates. As there were no trials in other settings, there is no evidence to guide clinicians when children with meningitis present early in settings with low mortality rates. There is no evidence to guide clinicians about fluid therapy in adult patients with acute bacterial meningitis.

Quality of the evidence

The quality of evidence was moderate for the outcomes of death, chronic severe neurological sequelae and mild to moderate neurological sequelae. The quality of evidence was very low for acute severe neurological sequelae.

Résumé simplifié

Apports liquidiens pour les personnes souffrant d'une méningite bactérienne aiguë

Question de la revue

Nous avons examiné les preuves concernant les effets de l'administration initiale (jusqu'à 72 heures) de différents volumes de fluides sur la mortalité et diverses séquelles neurologiques chez les personnes souffrant d'une méningite bactérienne aiguë.

Contexte

La méningite bactérienne est une infection du liquide dans lequel baignent la moelle épinière et le cerveau. Les antibiotiques sont prescrits pour la traiter. Le traitement adjuvant comprend d'autres médicaments et la régulation de l'apport liquidien. Malgré le traitement, il existe un risque de décès ou de complications à long terme de l'infection, en particulier chez les patients les plus jeunes et les plus vieux.

Il y a des désaccords quant à savoir si les liquides devraient être limités ou non (les hormones sécrétées par les patients très malades réduisent la production normale des liquides organiques). Il existe des risques potentiels associés à un apport liquidien excessif (notamment un œdème cérébral) ou insuffisant (particulièrement un choc).

Les caractéristiques de l'étude

Les données sont à jour en novembre 2013. Nous n'avons pas trouvé d'essais dans des populations adultes. Nous avons inclus trois essais portant sur 415 enfants (plus de 350 d'entre eux faisaient partie du même essai). Tous les essais étaient réalisés dans des pays présentant un taux de mortalité élevé et où les malades ne recherchent d’aide que tardivement.

Dans une étude aucune source de financement n’était mentionnée. Les deux autres études étaient financées par des firmes pharmaceutiques conjointement avec des agences gouvernementales et un organisme caritatif.

Résultats principaux

L'analyse des essais disponibles ne trouvait aucune différence significative sur les taux de mortalité ou globalement d’effets sur la fonction neurologique, immédiatement ou plus tard. Toutefois, pour les conséquences neurologiques aigües, une étude constatait un taux de convulsions et de spasticité (tonus anormal) significativement plus faible chez les enfants recevant un apport liquidien normal par rapport à ceux sous restriction liquidienne. Il y avait également des preuves en faveur de la thérapie liquidienne de maintien par rapport à la restriction liquidienne pour les événements neurologiques chroniques graves après un suivi de trois mois.

Un effet indésirable était observé chez les enfants recevant un apport restreint en liquides: ils étaient moins susceptibles de présenter de faibles niveaux de sodium dans le sang et, par conséquent ils connaissaient de plus grandes diminutions des liquides organiques.

Un effet indésirable de l’apport restreint en liquides était rapporté dans une étude qui se traduisait par un œdème facial à court terme et un faible niveau de sodium dans le sang un à deux jours après le début de l'administration de liquides, mais la plus grande étude ne constatait aucune différence dans les niveaux de sodium dans le sang.

Aucune étude ne rapportait des critères de jugement de santé importants tels que la durée du séjour à l'hôpital, une augmentation de la pression intracrânienne ou un état de mal épileptique. Cette revue a trouvé des preuves limitées provenant de ces essais encourageant à ne pas restreindre les liquides dans des environnements où le taux de mortalité est élevé. Comme il n'y avait pas d'essais dans d'autres environnements, il n'existe aucune preuve permettant de guider les cliniciens lorsque les enfants atteints de méningite consultent précocement dans des contextes à faible taux de mortalité. Il n'existe aucune preuve permettant de guider les cliniciens sur la thérapie liquidienne chez les patients adultes atteints de méningite bactérienne aiguë.

Qualité des preuves

La qualité des preuves était modérée pour les critères de jugement relatifs au décès, aux conséquences neurologiques chroniques graves et aux conséquences neurologiques légères à modérées. La qualité des preuves était très faible pour les conséquences neurologiques aigues sévères.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 22nd August, 2014
Traduction financée par: 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