Implementing digital technologies in microbiological monitoring and antimicrobial resistance assessment in intensive care units

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Healthcare-associated infections remain a major challenge of modern medical practice, with multidrug-resistant strains representing the most clinically significant pathogens. A central problem is the widespread dissemination of Klebsiella pneumoniae in intensive care units. This prevalence is associated with the severe condition of patients, for whom infection with multidrug-resistant strains exacerbates the underlying disease, extends the duration of therapy, and results in a significant economic burden. Systematic microbiological monitoring and evaluation of the antimicrobial resistance of strains isolated from patient biological specimens are key elements of healthcare-associated infection control in inpatient healthcare settings.

AIM: This work aimed to perform a comparative analysis of the microbiological landscape and antimicrobial resistance patterns of multidrug-resistant isolates using modern digital technologies in the intensive care and cardiac intensive care units of two multidisciplinary hospitals in Saint Petersburg.

METHODS: A retrospective analysis was conducted using microbiological surveillance data from the intensive care units and cardiac intensive care units of two multidisciplinary hospitals in Saint Petersburg for 2024. The obtained data were processed using the analytical software WHONET and the online platform AMRCloud.

RESULTS: ESCAPE pathogens were the predominant microorganisms isolated from sputum and bronchoalveolar lavage in both intensive care units and cardiac intensive care units. A statistically significant higher level of resistance among these isolates was observed in intensive care units compared with cardiac intensive care units. To analyze the prevalence of ventilator-associated pneumonia, we calculated stratified epidemiological indicators. The results were consistent with the published data.

CONCLUSION: Regular microbiological monitoring is a key tool for controlling healthcare-associated pathogens and tracking their antimicrobial resistance in a hospital setting. This monitoring enables a timely response to shifts in the epidemiological situation, including changes in microbial profile, the emergence of new strain associations, and their resistance to antibacterial agents. Such work is inherently linked to the rapid analysis of large datasets, which necessitates the development of new digital technologies for integration into hospital information systems.

About the authors

Olga V. Mironenko

North-Western State Medical University n.a. I.I. Mechnikova; Saint-Petersburg State University; My Medical Center

Email: miroolga@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1484-8251
SPIN-code: 9368-7627

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg; St. Petersburg

Roman V. Buzinov

Northwest Hygiene and Public Health Research Center

Email: r.buzinov@s-znc.ru
ORCID iD: 0000-0002-8624-6452
SPIN-code: 8849-3830

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, St. Petersburg

Anna A. Tovanova

North-Western State Medical University n.a. I.I. Mechnikova; Saint-Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: ann.tovan@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-4137-8259
SPIN-code: 7687-4489

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, St. Petersburg; St. Petersburg

Igor Yu. Kovalenko

Dental clinic No. 32, St. Petersburg

Email: igorkovalenko022@yandex.ru
SPIN-code: 4643-5110
Russian Federation, St. Petersburg

Elena A. Petrova

City Hospital No. 26, St. Petersburg

Email: petrova_epid@mail.ru
SPIN-code: 8923-3499
Russian Federation, St. Petersburg

Victoria V. Selnitseva

City Multidisciplinary Hospital No. 2, St. Petersburg

Email: selavik@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-9486-2519
Russian Federation, St. Petersburg

Mikhail I. Podboronov

My Medical Center

Email: podboronov.misha@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5727-8965
SPIN-code: 2352-2471
Russian Federation, St. Petersburg

Maria Yu. Butskaya

City Multidisciplinary Hospital No. 2, St. Petersburg

Email: butskaya.masha@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0933-7972
SPIN-code: 3602-8316
Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Prin M, Li G. Complications and in-hospital mortality in trauma patients treated in intensive care units in the United States, 2013. Inj Epidemiol. 2016;3(1):18. doi: 10.1186/s40621-016-0084-5
  2. Fan P, Fu P, Liu J, et al. Monitoring of Klebsiella pneumoniae infection and drug resistance in 17 pediatric intensive care units in China from 2016 to 2022. Infect Drug Resist. 2024;17:4125–4136. doi: 10.2147/IDR.S475720
  3. Lohiya R, Deotale V. Surveillance of health-care associated infections in an intensive care unit at a tertiary care hospital in Central India. GMS Hyg Infect Control. 2023;18:Doc28. doi: 10.3205/dgkh000454
  4. Nabieva AS, Aslanov BI, Nokhrin AV. Risk factors for healthcare-associated infections in pediatric cardiac surgery. Public Health and Life Environment — PH&LE. 2022;30(11):69–75. doi: 10.35627/2219-5238/2022-30-11-69-75 EDN: YLLRXY
  5. Venkateswaran P, Vasudevan S, David H, et al. Revisiting ESKAPE Pathogens: virulence, resistance, and combating strategies focusing on quorum sensing. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1159798. doi: 10.3389/fcimb.2023.1159798
  6. Teng J, Imani S, Zhou A, et al. Combatting resistance: Understanding multi-drug resistant pathogens in intensive care units. Biomed Pharmacother. 2023;167:115564. doi: 10.1016/j.biopha.2023.115564
  7. Goloverova, YuA, Akimkin VG. Prospects of epidemiological investigation of outbreaks caused by the ESCAPE group of bacteria among patients of intensive care units and intensive care units. In: From the theory of self-regulation to global self-isolation: modern challenges to epidemiological science and practice: Collection of articles of the All-Russian interdepartmental scientific and practical conference dedicated to the 100th anniversary of the birth of Academician. St. Petersburg: S.M. Kirov Military Medical Academy; 2022. P. 44–49. EDN SQESRZ
  8. De Oliveira DMP, Forde BM, Kidd TJ, et al. Antimicrobial resistance in ESKAPE pathogens. Clin Microbiol Rev. 2020;33(3):e00181–00119. doi: 10.1128/CMR.00181-19
  9. Kireev SS, Matveenkova LV. Intensive therapy of the intrahospital infection in office of reanimation and intensive therapy. Journal of New Medical Technologies. 2014;21(4):92–97. doi: 10.12737/7277 EDN: RHHWIU
  10. Orlova OA, Akimkin VG. Organization of epidemiological diagnosis of ventilator-associated respiratory infections. Medical Alphabet. 2017;3(30):15–19. EDN: ZVGRQJ
  11. Zueva LP, Aslanov BI, Vasiliev KD, et al. Epidemiological diagnostics — basis of risk-oriented technologies for the prevention healthcare-associated infections. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2017;16(5):69–74. doi: 10.31631/2073-3046-2017-16-5-69-74 EDN: ZQOLTT
  12. Charles MP, Kali A, Easow JM, et al. Ventilator-associated pneumonia. Australas Med J. 2014;7(8):334–44. doi: 10.4066/AMJ.2014.2105
  13. Mumtaz H, Saqib M, Khan W, et al. Ventilator associated pneumonia in intensive care unit patients: a systematic review. Ann Med Surg (Lond). 2023;85(6):2932–2939. doi: 10.1097/MS9.0000000000000836
  14. Timsit JF, Esaied W, Neuville M, et al. Update on ventilator-associated pneumonia. F1000Res. 2017;6:2061. doi: 10.12688/f1000research.12222.1
  15. Baigenzhin A, Bissenova N, Yergaliyeva A, et al. ESKAPE pathogens in pediatric cardiac surgery patients: 5-year microbiological monitoring in a tertiary hospital in Kazakhstan. Acta Microbiol Immunol Hung. 2024;71(3):211–219. doi: 10.1556/030.2024.02352
  16. Fernández-Martínez NF, Cárcel-Fernández S, De la Fuente-Martos C, et al. Risk factors for multidrug-resistant gram-negative bacteria carriage upon admission to the intensive care unit. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(3):1039. doi: 10.3390/ijerph19031039
  17. Ali HS, Khan FY, George S, et al. Epidemiology and Outcome of ventilator-associated pneumonia in a heterogeneous ICU population in Qatar. Biomed Res Int. 2016;2016:8231787. doi: 10.1155/2016/8231787
  18. Li Y, Liu C, Xiao W, et al. Incidence, Risk factors, and outcomes of ventilator-associated pneumonia in traumatic brain injury: a meta-analysis. Neurocrit Care. 2020;32(1):272–285. doi: 10.1007/s12028-019-00773-w

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».