Ergebnisse der präoperativen SARS-CoV-2-Testung („severe acute respiratory syndrome coronavirus 2“) in der Coronaviruspandemie

Abstract

Background

Surgery is challenging during the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. This study aimed to investigate the preoperative severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) testing in elective and emergency surgery and to calculate the patient contacts during hospital stay.

Materials and methods

All surgeries defined by the German procedural classification (starting with a 5) from 1 June until 29 November 2020 were retrospectively evaluated regarding the preoperative SARS-CoV‑2 nasopharyngeal swab test. The results were then divided in emergency and elective surgeries. To show the personal contacts of the patients in a university hospital, we calculated the patient pathway within the department of urology and urosurgery for April 2020. Therefor we used the electronic patient records.

Results

Altogether 7745 surgical procedures in 5985 patients were performed, whereby 39 (0.5%) SARS-CoV‑2 tests were positive. 2833 (37%) surgical procedures were emergency cases and 4912 (63%) were elective procedures. 25 (0.9%) of the emergency group and 14 (0.3%) of the elective surgeries had a positive SARS-CoV‑2 test. The average number of contacts in the patient room was 12.83 (0–50) and 84.22 (0–249) at the ward level, not counting contacts with the clinic staff.

Conclusions

Nearly 1% of the preoperative SARS-CoV‑2 tests of either emergency or elective surgeries tested positive in the 6 months prior to November 2020. Although the risk of undetected SARS-CoV‑2 infection appears to be low in terms of costs and personnel, preoperative screening is useful in high-risk areas to ensure further necessary surgeries, especially concerning cancer patients and to prevent virus spread in a hospital.

Die COVID-19 („coronavirus disease 2019“) hat sich in den letzten Monaten rasch über die ganze Welt verbreitet. Während dieser globalen Pandemie besteht die dringende Notwendigkeit, die Auswirkungen von COVID-19 auf Patienten, die sich einer Operation (elektiv und notfallmäßig) unterziehen, zu verstehen. An der Universitätsmedizin Mannheim wurde seit Juni 2020 eine zeitnahe Testung der Patienten vor operativen Eingriffen (bis maximal 72 h vor Operation) eingeführt, um zum einen eine mögliche Ausbreitung des Virus im Krankenhaus auf Personal und Mitpatienten zu vermeiden und zum anderen die Patienten vor möglichen v. a. pulmonalen Komplikationen postoperativ nach Intubation zu schützen.

Welche SARS-CoV-2-Tests für wen?

Seit 05.03.2020 war an der Universitätsmedizin Mannheim eine PCR-Labortestung (Polymerasekettenreaktion) auf SARS-CoV-2-Infektion („severe acute respiratory syndrome coronavirus 2“) verfügbar. Dennoch war anfangs die Testkapazität aufgrund fehlender PCR-Kits noch begrenzt. Mit der Anschaffung eines neuen PCR-Geräts zur multiplen Testung Ende Juni konnte die Testkapazität deutlich ausgebaut werden.

Seit Oktober 2020 ist in Deutschland der Antigentest verfügbar. Hierbei handelt sich um einen Schnelltest (Point-of-care-Test, POCT), welcher im Hinblick auf den Ausbau der Testkapazität und v. a. der schnellen Identifikation von SARS-CoV-2-Infektionen helfen soll. Die Sensitivität und Spezifität ist hier immer noch geringer als bei den üblichen PCR-Testungen, da eine größere Virusmenge notwendig ist, um ein positives Ergebnis anzeigen zu können. Daher sollte laut Robert-Koch-Institut (RKI) immer zusätzlich ein PCR-Labortest durchgeführt werden. Zudem sollte vor dem Einsatz der Antigenschnelltests daher die Vortestwahrscheinlichkeit, also die Verbreitung der Infektion in der Bevölkerung, beachtet werden [1].

An der Universitätsmedizin Mannheim wurde der Antigenschnelltest ebenfalls seit Oktober 2020 eingesetzt, wobei jeder Patient auch eine PCR-Testung erhielt. In einer internen Analyse wurden innerhalb zwei Zeiträumen (01.10.2020 bis 25.11.2020 und 26.11.2020 bis 12.12.2020) 329 und 317 Patienten im Rahmen der Prämedikation vor geplanter Operation mittels PCR und Antigenschnelltest untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen. Es zeigte sich in beiden Gruppen eine Sensitivität des Antigenschnelltests von nur 67 %. Das Patientenkollektiv beinhaltete vornehmlich asymptomatische Patienten. Somit besteht ein erhebliches Risiko dieser Patientengruppe, bei denen von einer niedrigen Viruslast ausgegangen werden kann. Hier ist die Ansprechempfindlichkeit des Antigennachweis geringer als in der PCR und kann zu einem falsch-negativen Ergebnis mit erheblichen Konsequenzen der Weiterverbreitung des Virus führen (Tab. 1).

Getestete Patienten (n)	329	317
Sensitivität	67 %	67 %
Spezifität	99 %	100 %
Positiv-prädiktiver Wert	40 %	89 %
Negativ-prädiktiver Wert	100 %	99 %

Die PCR-Testung bleibt daher weiterhin Mittel der Wahl sowohl bei Patienten mit einem Verdacht auf eine SARS-CoV-2-Infektion als auch präoperativ vor geplanten stationären oder ambulanten Eingriffen.

Perioperative SARS-CoV-2-Infektion

Wie wichtig eine präoperative Testung auf SARS-CoV‑2 vor operativen Eingriff ist, zeigt v. a. die hohe Mortalität, die mit einer SARS-CoV-2-Infektion und einer Intubation einhergeht [2]. In der ersten Erkrankungswelle konnte die COVIDSurg-Gruppe bereits an einer internationalen, multizentrischen Kohortenstudie an 235 Krankenhäusern in 24 Ländern 1128 Patienten untersuchen, welche sich im Zeitraum von 1. Januar bis 31. März 2020 einer Notfall- oder eine elektiven Operation unterzogen [3]. 294 (26,1 %) Patienten hatten eine gesicherte SARS-CoV-2-Infektion. Die 30-Tage-Mortalität betrug 23,8 % (268 von 1128). Pulmonale Komplikationen traten in 51,2 % (577) der Patienten auf. Von diesen Patienten verstarben wiederum 38 % (219 von 577).

Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass in ca. der Hälfte der Patienten mit einer gesicherten SARS-CoV-2-Infektion pulmonale Komplikation postoperativ auftraten und mit einer höheren Mortalität einhergehen.

Präoperative SARS-CoV-2-Testung vor onkologischen Operationen

Daher ist es zwingend notwendig, v. a. asymptomatische Patienten mit einer SARS-CoV-2-Infektion zu identifizieren bevor eine Operation durchgeführt wird. Nekkanti et al. [4] untersuchten die präoperativen SARS-CoV-2-Testergebnisse an einer kleineren Kohorte von 262 asymptomatischen Krebspatienten, welche für eine onkologische Operation geplant waren. 8 % (21) der Patienten wurden positiv getestet und dementsprechend erst nach einer Quarantänezeit von 14 Tagen und negativen Abstrich operiert. Interessanterweise wurden von den 21 nur noch 12 (57 %) der zuerst positiv getesteten Patienten schlussendlich in dem gleichen Krankenhaus operiert. Aufgrund von Reiserestriktionen konnten einige der Patienten nicht mehr zu dem Krankenhaus für die geplante Operation fahren. Andere zogen es vor, den Eingriff zu verschieben oder wählten eine andere Therapieoption wie eine Chemotherapie oder Bestrahlung. Postoperativ wurde weder eine COVID-19-Infektion detektiert noch eine erhöhte Mortalität festgestellt.

Die COVIDSurg-Gruppe untersuchte in einer größeren Kohorte ebenfalls v. a. die postoperativen pulmonalen Komplikationen bei Patienten mit präoperativen SARS-CoV-2-Testung vor elektiven onkologischen Operationen [5]. Hier wurden 8784 Patienten aus 432 Krankenhäusern und 53 Ländern eingeschlossen. Es wurden neben nasopharyngealen Tests auch Computertomographien zur präoperativen Diagnostik bzgl. einer COVID-19-Infektion verwendet. 2,6 % der Patienten hatten einen positiven SARS-CoV-2-Test. Schlussendlich konnte gezeigt werden, dass SARS-CoV-2-Abstriche vor großen invasiven Operationen in Hoch-Risiko-Regionen (> 25 Erkrankte pro 100.000 Einwohner) vorteilhaft waren, um pulmonale Komplikationen zu verhindern. Bei kleineren Operationen in Niedrig-Risiko-Regionen (< 25 Erkrankte pro 100.000 Einwohner) zeigte sich kein Vorteil. Um eine pulmonale Komplikation zu verhindern, müssten demnach in Hoch-Risiko-Regionen vor großen, invasiven Operationen 18, vor kleineren 48 und in Niedrig-Risiko-Regionen 73 bzw. 387 Tests bei kleinen Operationen durchgeführt werden. Es ist demnach wichtig, neben den aktuellen COVID-19-Erkrankungen im Krankenhaus und der damit einhergehenden reduzierten Intensivkapazität auch die epidemiologisch regionalen Inzidenzen zu beachten.

Sollte das Aufnahmescreening angepasst werden?

In Anbetracht der zunehmenden Infektionszahlen am Beginn der Pandemie wurde an vielen Krankenhäusern, wie durch das RKI empfohlen, präoperative Screenings durchgeführt. Aktuell gilt die Nationale Teststrategie des RKI (Stand 23.12.2020), welche in Krankenhäusern eine PCR-Testung bei (Wieder)aufnahmen sowie vor ambulanten Operationen oder vor ambulanter Dialyse empfiehlt [1].

Am Universitätsklinikum Freiburg wurde eine Entscheidungshilfe entwickelt, um das Aufnahmescreening für Krankenhäuser anzupassen [6]. Dabei wird die epidemiologische Entwicklung in der regionalen Bevölkerung miteingerechnet. Ein universelles Aufnahmescreening, bei dem jeder Patient getestet wird, wurde unabhängig von Anamnese und Risikofaktoren mit einem durch Risikoabfrage gestützten Testalgorithmus verglichen. So konnte gezeigt werden, dass ein universelles Aufnahmescreening bei einer Meldeinzidenz unter 10/100.000 weniger kosteneffektiv und sinnvoll wäre, vorausgesetzt die regionale epidemiologische Inzidenz liegt nicht im kritisch hohen Bereich. Hierbei darf man aber nicht außer Acht lassen, welches Übertragungspotenzial ein asymptomatischer Virusträger in einem Krankenhaus bedeutet und welche Konsequenzen hiermit einhergehen können.

Ergebnisse der präoperativen SARS-CoV-2-Tests 01.06.–29.11.2020

Es wurden insgesamt 7745 Operationen bei SARS-CoV-2-PCR-getesteten Patienten innerhalb von 6 Monaten durchgeführt. In diesem Zeitrahmen wurden 5985 Patienten operiert, wovon ca. ein Drittel notfallmäßig aufgenommen wurde. Die Anzahl an positiven präoperativen SARS-CoV-2-Tests bei den elektiv geplanten Operationen (n = 4912) bzw. Aufnahmen (n = 4055) betrug 0,3 %, bei den Notfalloperationen (n = 2833) bzw. Aufnahmen (n = 1942) konnten ca. 1 % positive Testergebnisse detektiert werden (Abb. 1).

Die Differenz der Anzahl der Operationen und Patientenzahl lässt sich erklären, dass an einem Patienten in einem stationären Aufenthalt möglicherweise mehrere Operationen durchgeführt wurden. Die Anzahl an präoperativen positiven SARS-CoV-2-Tests war sowohl bei den elektiv geplanten OP-Patienten als auch den Notfalloperationen sehr gering, so dass man unser Aufnahmescreening hinterfragen könnte.

Warum sollten wir dennoch testen?

Durch die Bundes- und Landesregierung werden im Rahmen der Coronapandemie der Bevölkerung v. a. Kontaktbeschränkungen auferlegt, um die Ausbreitung des Virus zu verhindern. In einem Krankenhaus treffen verschiedene Menschen, sowohl medizinisches als auch nichtmedizinisches Personal, wie auch Patienten auf engerem Raum zusammen.

Diese Kontakte sind notwendig, wobei das Personal geschützt werden muss, um weiterhin die Patientenversorgung aufrecht erhalten zu können. Daher sind präoperative Testungen sinnvoll, da jedes noch so kleine Risiko vermieden werden sollte einen Krankenhausinternen Ausbruch von COVID-19 aufgrund eines asymptomatischen Patienten zu generieren.

Patientenkontakte im stationären Setting am Beispiel der Klinik für Urologie und Urochirurgie der Universitätsmedizin Mannheim

In der Klinik für Urologie und Urochirurgie wurden im April 2020 302 Patienten stationär aufgenommen, wovon wir 266 in die Auswertung einschließen konnten. Im Durchschnitt wurden täglich 10 Patienten aufgenommen. Für die Ermittlung der Kontakthäufigkeit wurden die Zimmerbelegungen aller Patienten, die auf eine urologische Station im April 2020 aufgenommen wurden, sowie deren externen Untersuchungen mit Station, Raum und Zeitstempeln aus dem Krankenhausinformationssystem extrahiert. Diese wurden dann mit sämtlichen Patientenbewegungen des Klinikums querreferenziert. Dies ergab für jeden der 266 auswertbaren urologischen Patienten eine Kontaktanzahl auf Stations- und Raumebene.

COVID-19-freie Patientenpfade im Krankenhaus sind sinnvoll

Im Durchschnitt hatten die Patienten im Zimmer 12,83 (0–50) Kontakte. Außerhalb des Patientenzimmers betrachtet konnten durchschnittlich 84,22 (18–249) Kontakte verzeichnet werden mit einer Kontaktanzahl von 9,22/Tag und Aufenthaltsdauer. Kontakte bestehen hier nicht nur zu Mitpatienten auf der Station oder im Patientenzimmer, sondern auch z. B. im Rahmen der Aufnahme, beim Anästhesisten in der Prämedikation, bei möglichen Konsilen etc. (Abb. 2).

Diese Zahlen zeigen erschreckend viele Kontakte während eines stationären Aufenthaltes, so dass besonders das Einhalten der Hygienerichtlinien und Tragen von Schutzmasken und ggf. Schutzvisier sowohl für den Patienten als auch den Mitarbeitern essentiell ist, um möglichst COVID-19-freie Patientenwege im Krankenhaus einhalten zu können. Durch stringentes Aufnahmescreening wird gewährleistet, dass das Krankenhaus und v. a. die Mitarbeiter geschützt werden, um weiterhin die Versorgung von COVID-19-Erkrankten, aber auch COVID-19-negativen Patienten gewährleisten zu können.

Fazit für die Praxis

• Präoperatives SARS-CoV-2-Screening („severe acute respiratory syndrome coronavirus 2“) ist sinnvoll trotz geringer Inzidenzrate.

• Patienten sollten immer eine Maske tragen und soweit möglich Abstand halten.

• COVID-19-freie („coronavirus disease 2019“) Patientenpfade sind im Krankenhaus sinnvoll.

• Der Antigenschnelltest hat eine geringe Sensitivität (67 %) und birgt das Risiko asymptomatische Patienten mit einer geringen Viruslast nicht identifizieren zu können.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

M.-C. Rassweiler-Seyfried, T. Miethke, K.-P. Becker und F. Siegel geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Es besteht ein positiven Ethikvotum der Ethik-Kommision II der Universität Heidelberg Medizinische Fakultät Mannheim (020-874R).