Reducing Blood Culture Contamination in Community Hospital Emergency Departments: A Multicenter Evaluation of a Quality Improvement Intervention

Authors


  • Supported by the 2011 Society for Academic Emergency Medicine/Emergency Medicine Patient Safety Foundation Patient Safety Research Fellowship Grant (WHS) and by a research grant from the National Center for Advancing Translational Sciences (grant number KL2 TR000446). Research supplies were provided by CareFusion, Inc.
  • WHS and TRT report submitting a U.S. patent for a blood culture collection device and process. CareFusion, the makers of Chloraprep, provided materials for use in this study. The rest of the authors have no financial disclosures or potential conflicts of interest to report.

Abstract

Objectives

Blood culture contamination is a common and preventable problem in the emergency department (ED). In a previous single-center study, changing the process of ED blood culture collection from the traditional “clean,” nonsterile procedure to a fully sterile procedure with standardized use of sterile gloves, large-volume chlorhexidine skin antisepsis, and fenestrated sterile drapes resulted in a substantial reduction in contamination. The objective of the current study was to evaluate the effectiveness of this sterile blood culture collection process for reducing blood culture contamination in two community hospital EDs.

Methods

The authors implemented the sterile blood culture collection process in the ED of two hospitals, including Hospital A, which historically had a contamination rate of approximately 5%, and Hospital B, with a 2.5% historical contamination rate. With an interrupted times-series design and segmented regression analysis to adjust for secular trends and autocorrelation, the monthly percentages of cultures contaminated at each hospital during an intervention period (sterile technique) were compared to a 10-month baseline period immediately preceding implementation (clean technique). At Hospital A, the full sterile blood culture collection process was used throughout the 16-month intervention period. At Hospital B, user feedback indicated poor adherence to the process due to difficulty implementing the fenestrated drape component; therefore, the process was simplified to the modified sterile collection process, in which the fenestrated drape component was dropped and sterile gloves and large-volume skin antisepsis were emphasized. Hence, at Hospital B, two intervention periods were compared to the baseline period: the 8-month intervention period 1 (full sterile process) and the subsequent 8-month intervention period 2 (modified sterile process).

Results

At Hospital A, during the baseline period, 165 of 3,417 (4.83%) cultures were contaminated, while 142 of 5,238 (2.71%) were contaminated during the intervention period (p < 0.01). In the segmented regression model, the full sterile blood culture collection process was associated with an immediate 2.68% (95% confidence interval [CI] = 1.43% to 3.52%) absolute reduction in contamination and sustained reductions during the entire intervention period. At Hospital B, during the baseline, 63 of 2,509 (2.51%) cultures were contaminated. In intervention period 1 with the full sterile process, 51 of 1,865 (2.73%) cultures were contaminated (p = 0.65), with segmented regression results showing no changes compared to baseline. After simplification of the process to address poor adherence, the modified sterile process during intervention period 2 was associated with a significant reduction in contamination, with 17 of 1,860 (0.91%) cultures contaminated (p < 0.01 compared to baseline). The segmented regression model demonstrated the modified sterile process was associated with an immediate 1.53% (95% CI = 1.00% to 1.88%) absolute reduction in contamination with significant sustained reductions.

Conclusions

Changing the method of blood culture collection from the commonly used nonsterile technique to a sterile process resulted in significant reductions in blood culture contamination at two community hospital EDs, including one with low baseline contamination. Monitoring the implementation process at both sites was important to identify and overcome operational challenges. At one study site, simplification of the process by removing the fenestrated drape component was a key for successful implementation.

Resumen

Objetivos

La contaminación de los hemocultivos es un problema frecuente y prevenible en el servicio de urgencias (SU). En un estudio previo unicéntrico, el cambio en el proceso de recogida del hemocultivo en el SU del tradicionalmente “limpio” (un procedimiento que no estéril“, a un procedimiento totalmente estéril “uso estandarizado de guantes estériles, asepsia de la piel con un gran volumen del clorhexidina, y gasas estériles fenestradas” resultó en una reducción sustancial de la contaminación. El objetivo del presente estudio fue evaluar la efectividad de este proceso de recogida de hemocultivos de forma estéril para reducir la contaminación en dos SU de hospitales comunitarios.

Metodología

Se implementó un proceso de recogida estéril de hemocultivos en los SU de dos hospitales, que incluyó un Hospital A, que históricamente tenía un porcentaje de contaminación de aproximadamente un 5%; y un Hospital B, con un porcentaje de contaminación histórico de un 2,5%. Mediante el diseño de series temporales interrumpidas y un análisis de regresión segmentado para ajustar por lass tendencias seculares y la autocorrelación, los porcentajes mensuales de cultivos contaminados de cada hospital durante el periodo de intervención (técnica estéril) se compararon con un periodo basal de 10 meses inmediatamente anterior a la implementación del proceso (técnica limpia). En el Hospital A, el proceso de recogida de hemocultivos totalmente estéril se usó durante un periodo de intervención de 16 meses. En el Hospital B, los usuarios indicaron mediante retroalimentación un bajo cumplimiento debido a la dificultad de implementar el componente de la gasa estéril fenestrada; por tanto, el proceso fue simplificado al proceso de recogida estéril modificado, en el cual se eliminó el componente de la gasa fenestrada, y se enfatizó el de los guantes estériles y la asepsia de la piel con gran volumen de clorhexidina. Por tanto, en el Hospital B, se compararon dos periodos de intervención con el periodo basal: el periodo 1 de intervención de 8 meses (proceso de totalmente estéril) y el periodo 2 de intervención de 8 meses (proceso estéril modificado).

Resultados

Hospital A: Durante el periodo basal, 165 de 3.417 cultivos(4,83%) se contaminaron mientras que 142 de 5.238 (2,71%) se contaminaron durante el periodo de intervención (p < 0,01). En el modelo de regresión segmentado, el proceso de recogida de hemocultivos totalmente estéril se asoció con una reducción absoluta inmediata de un 2,68% (intervalo de confianza 95% [IC 95%] = 1,43% a 3,52%) en la contaminación y en reducciones sostenidas durante todo el periodo de intervención. Hospital B: Durante el periodo basal, 63 de 2.509 cultivos (2,51%) se contaminaron. En el periodo 1 de intervención con el proceso totalmente estéril, 51 de 1.865 cultivos (2,73%) se contaminaron (p = 0,65), con resultados de regresión segmentados que no mostraron cambios en comparación con la visita basal. Tras la simplificación del proceso al valorar el bajo cumplimiento, el proceso estéril modificado durante el periodo 2 de intervención se asoció con una reducción significativa en la contaminación, con 17 de 1.860 cultivos (0,91%) contaminados (p < 0,01 comparado con la basal). El modelo de regresión segmentado demostró que el proceso estéril modificado se asoció con una reducción absoluta inmediata de un 1,53% (IC 95% = 1,00% a 1,88%) en la contaminación con reducciones sustanciales significativas.

Conclusiones

El cambio del método de recogida de los hemocultivos de la técnica no estéril, la más frecuentemente usada, a un proceso estéril resultó en reducciones significativas en la contaminación de los hemocultivos en dos SU hospitalarios comunitarios, incluyendo uno que partía de una baja contaminación inicial. La monitorización de la implementación del proceso en ambos sitios fue importante para identificar y superar retos operativos. En un lugar del estudio, la simplificación del proceso mediante la eliminación del componente de la gasa fenestrada fue clave para el éxito de la implementación.

Ancillary