Determination of Bottle Number and Blood Volume in Collected Blood Culture Samples and Their Effects on Bacterial Yield

Abstract

Objective: In blood culture optaining guidelines, in suspicion of bacteremia or fungemia, it is advised to collect blood samples of at least in 2-4 blood culture bottles from two different veins in adults. In our study, it was aimed to evaluate the appropriateness of the number of blood culture bottles and the amount of blood taken and their effects on culture results in adult patients. Material and Methods: The blood cultures obtained from hospitalised adult patients and sent to Kirikkale University Medical Faculty Infectious Diseases and Clinical Microbiology Laboratory between Sep 1, 2016 and Sep 1, 2017 were included in this study. The number of blood culture bottles obtained from patients in 24 hours was classified as “appropriate” or “inappropriate” and also blood amounts were classified as “inadequate”, “adequate” or “overage”. Blood culture results were evaluated respectively and causative/contamination distinction was made according to patients’ medical records. SPSS 20 program was used for data analysis and chi-square and Kruskal Wallis tests were used to compare groups and p<0.05 was accepted as significant. Relative positivity rate was calculated to compare some groups. Results: This study included 1557 blood cultures obtained from 874 patients. While a single blood culture was taken in 202 patients (13%), it was observed that there was inadequate blood volume in the blood culture bottles in 832 samples (53.4%). Any causative microorganisms grew in 17.5%, and contaminating microorganisms grew in 8.2% of blood cultures. When the recovery rates and the number of blood culture bottles were compared it was found that causative microorganism isolation rates were higher in two bottles while contaminant microorganism isolation rates were higher in one bottle (p<0.05). It was detected that the volume of blood did not affect the recovery rates (p>0.05). Conclusion: As a result; at least two culture bottles should be used in blood cultures to increase the production rate and to ensure the separation of contaminant bacteria. The effect of blood volume taken on growth could not be demonstrated. Prospective and multicenter studies taking into consideration of clinical conditions of the patients are needed to determine the ideal amount of blood to be taken.

Keywords

• bloodstream infection
• blood volume
• blood culture

KAN KÜLTÜRÜ ALIMLARINDA ŞİŞE SAYISININ VE ALINAN KAN HACMİNİN BELİRLENMESİ VE ÜREME ÜZERİNE OLAN ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Amaç: Kan kültürü uygulama rehberlerinde bakteremi veya fungemi şüphesi varlığında erişkinlerde iki ayrı venden en az 2-4 adet kan kültür şişesi içine 5-10 ml kan alınması önerilmektedir. Çalışmamızda erişkin hastalardan alınan kan kültür şişe sayısı ve alınan kan miktarının uygunluğu ve üreme üzerine etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Çalışmaya 1.09.2016-1.09.2017 tarihleri arasında, kliniklerde yatan erişkin hastalardan alınan ve Kırıkkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Laboratuvarına gönderilen kan kültürleri dahil edilmiştir. Hastalardan 24 saat içinde alınan kan kültür şişeleri, şişe sayısına göre “uygun”, “uygun değil” ve alınan kan hacimlerine göre “yetersiz”, “uygun”, “fazla” olarak değerlendirilmiştir. Üreme sonuçları ile hasta dosyaları retrospektif olarak incelenmiş, etken / kontaminasyon ayrımı yapılmıştır. Veri analizi için SPSS 20 paket programı, grupların karşılaştırılması için ki-kare ve Kruskal Wallis testi kullanılmış, p<0.05 anlamlı olarak kabul edilmiştir. Bazı grupların karşılaştırılmasında rölatif pozitiflik hesaplanmıştır. Bulgular: Çalışmada 874 hastadan toplam 1557 adet kan kültürü değerlendirilmiştir. İki yüz iki (%13) hastadan tek kan kültürü alınırken, 832 (%53.4) kan kültürü şişesinin yetersiz hacimde kan içerdiği görülmüştür. Kan kültürlerinin %17.5’inde etken mikroorganizmalar, %8.2’sinde ise kontaminan mikroorganizmalar üretilmiştir. Kan kültürü şişe sayısı ile mikroorganizmaların üreme oranları karşılaştırıldığında, tek şişeye göre iki şişe kan kültürü alınmasıyla etken mikroorganizmaların, iki şişeye göre tek şişe alınmasıyla da kontaminan bakterilerin üreme oranlarının daha yüksek olduğu görülmüştür (p<0.05). Alınan kan hacminin mikroorganizmaların üreme oranları üzerinde bir etkisi olmadığı tespit edilmiştir (p>0.05). Sonuç: Kan kültürü alınmasında etken üretme oranını arttırmak ve kontaminant bakterilerin ayrımını sağlamak için en az iki kültür şişesi kullanılmalıdır. Alınan kan hacminin üreme üzerine etkisi gösterilememiştir. Alınacak kan miktarının belirlenmesinde hastanın klinik durumu da değerlendirilerek yapılacak olan prospektif ve çok merkezli çalışmalara ihtiyaç vardır.

Keywords

• kan dolaşımı enfeksiyonu
• kan hacmi
• kan kültürü

References

1. Referans1 Bearman GM, Wenzel RP. Bacteremias: a leading couse of death. Arch Med Res. 2005; 36: 646-59.
2. Referans2 Wisplinghoff H, Bischoff T, Tallent SM, Seifert H, Wenzel RP, Edmond MB. Nosocomial bloodstream infections in US hospitals: analysis of 24,179 cases from a prospective nationwide surveillance study. Clin Infect Dis. 2004; 39:309-317.
3. Referans3 Kan kültürü uygulama kılavuzu. Ed. Ahmet Başustaoğlu. Ankara 2013.
4. Referans4 Clinical and Laboratory Standards Institue (Formerly NCCLS). Principles and procedures for blood cultures; Approved Guideline: M47-A, Vol. 27 No. 17, 2007.
5. Referans5 Tıbbi Mikrobiyoloji Uzmanları İçin Klinik Örnekten Sonuç Raporuna Uygulama Rehberi, Kan Dolaşımı Örnekleri. KLİMUD Eylül 2017.
6. Referans6 Cockerill FR 3rd, Wilson JW, Vetter EA, Goodman KM, Torgerson CA, Harmsen WS et al. Optimal testing parameters for blood cultures. Clin Infect Dis. 2004; 38: 1724-30.
7. Referans7 Reimer LG, Wilson ML,Weinstein MP. Update on detection of bacteremia and fungemia. Clin Microbiol Rev. 1997; 10: 444-65.
8. Referans8 Weinstein MP, Reller LB, Murphy JR, Lichtenstein KA. The clinical significance of positive blood cultures: a comprehensive analysis of 500 episodes of bacteremia and fungemia in adults. Laboratory and epidemiologic observations. Rev Infect Dis. 1983; 5: 3.

9. Referans9 Lee A, Mirrett S, Reller LB, Weinstein MP. Detection of bloodstream infections in adults: how many blood cultures are needed? J Clin Microbiol. 2007; 45: 3546-8.
10. Referans10 Wilson ML. Outpatient blood cultures: progress and unanswered questions. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2004; 23: 879-80.
11. Referans11 Neves L, Marra AR, Camargo TZS, dos Santos MC, Zulin F, da Silva PC et al. Correlation between mass and volume of collected blood with positivity of blood cultures. BMC Res Notes 2015; 8: 383.
12. Referans12 Kaçmaz B, Gül S, Çalışkan O, Kılıç D, Ayaşlıoğlu E, Kaygusuz S. Kan kültür şişe sayısı uygunluğunun araştırılması. KKÜ Tıp Fakültesi Dergisi 2017; 19(1): 17-20.
13. Referans13 Washington JA. Blood cultures: principles and techniques. Mayo Clin Proc 1975; 50:91-95.
14. Referans14 Bouza E, Sousa D, Rodríguez-Créixems M, Lechuz JG, Muñoz P. Is the volume of blood cultured still significant factor in the diagnosis of bloodstream infections? J Clin Microbiol. 2007; 45: 2765-9.
15. Referans15 Vitrat-Hincky V, François P, Labarere J, Recule C, Stahl JP, Pavese P. Appropriateness of blood culture testing parameters in routine practice. Results from a cross-sectional study.Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2011; 30:533-539.
16. Referans16 Willems E., Smismans A., Cartuyvels R., Coppens G., Vaerenbergh K.V., Abeele AM.V., Frans J., on behalf of the Bilulu Study Group. The preanalytical optimization of blood cultures: a review and the clinical importance of benchmarking in 5 Belgian hospitals. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 2012; 73: 1-8.
17. Referans17 Van Ingen J, Hilt N, Bosboom R. Education of phlebotomy teams improves blood volume in blood culture bottles. J Clin Microbiol. 2013; 51: 1020-1021.
18. Referans18 Bekeris LG, Tworek JA, Walsh MK, Valenstein PN. Trends in blood culture contamination: a College of American Pathologists Q-Tracks study of 356 institutions. Arch Pathol Lab Med. 2005; 129(10): 1222-1225.
19. Referans19 Denno J, Gannon M. Practicalstepstolowerbloodculturecontaminationrates in theemergencydepartment. J EmergNurs 2013; 39: 459-464.
20. Referans20 Bolukçu S, Başaran S, Çağatay A, Özsüt H, Eraksoy H. Klinik mikrobiyoloji laboratuvarına gönderilen kan kültürlerinin prospektif olarak değerlendirilmesi. Klimik Dergisi 2018, 31: 120-124.
21. Referans21 Gonsalves WI, Cornish N, Moore M, Chen A, Varman M. Effects of volume and site of blood draw on blood culture results. J Clin Microbiol 2009; 47: 3482–5.