Agenda
“Schoon” is niet schoon genoeg
Reprocessing van flexibele endoscopen Endoscopie gerelateerde transmissie en infecties Microbiologische controle van flexibele endoscopen Effect van biofilmvorming op reprocessing van
Julia Kovaleva, MD, PhD Dienst Klinische Biologie UZ Antwerpen
Flexibele endoscopen (FES)
endoscopen en vice versa: in vitro biofilm studie Conclusies
Spaulding Classification System
Meerdere kanalen Kleine lumina Nauwe kanalen Blinde bochten en hoeken
Spaulding, 1974
1
Semi-kritisch infectierisico
Kritisch infectierisico
Reprocessing van FES Reiniging
Reiniging
Reiniging
Handmatige voorreiniging en machinale reiniging
High-level chemische desinfectie Desinfectie/ sterilisatie
Geen sterilisatie door stoom wel ethyleenoxide en gas plasma sterilisatie
Drogen en opslag
Sterilisatie
Drogen en opslag
Reprocessing van FES Spoelen met bacterievrij water Droogproces In een droogkast volgens voorschrift van de fabrikant Indien de endoscoop binnen 4 uur na reiniging en desinfectie wordt hergebruikt, dan mag actief drogen in een droogkast achterwege blijven
Opslag In een droogkast met de kanalen aangesloten aan de HEPA-gefilterde lucht / in een stofvrije bewaarkast Een bewaartermijn van één maand voor een schone en droge endoscoop
Machinale desinfectie Eliminatie van bacteriën, mycobacteriën, virussen en schimmels, behalve kleine aantallen van bacteriële sporen Glutaaraldehyde (min 2%) Ortho-phthalaldehyde (0.55%) Perazijnzuur (1.100-3.500 ppm) Geëlektrolyseerd water
Droogproces (1) Is essentieel om de uitgroei van micro-organismen (Pseudomonas spp., Acinetobacter spp.) te voorkomen Termijn tussen desinfectie van de endoscoop en het hergebruik hiervan (zonder drogen in een droogkast) Zeer uiteenlopend volgens de literatuur in de verschillende landen GB: 3 uur (BSG, 2008) FR: 12 uur (DGS/DHOS, 2003) - net vóór gebruik (SFHH, 2011) NL en BE: 4 uur (WIP, 2015; eisenkader Vlaams Agentschap Zorg, 30-10-2014) VS en DE: geen aanbeveling voor desinfectie net vóór gebruik (Rutala et al)
Geen evidentie: de termijnen zijn niet gebaseerd op klinisch en / of microbiologisch onderzoek maar op het feit dat de bacteriegroei terug op gang komt
2
Droogproces (2)
Opslag (in een droogkast) Logaritmische fase Groeisnelheid: aantal delingen per uur Delingstijd is afhankelijk van species, groei-omstandigheden, zuurstof, voedingsstoffen, vochtigheid, temperatuur E. coli: groeisnelheid 3, deelt zich in 20 min Exponentiële groei: 8 bacteriën binnen 1 uur – 210 na 10 delingen – 220 na 20 delingen
Reprocessing van FES (UMCG) Volgens de richtlijn Werkgroep Infectiepreventie Reprocessing in een automatische scopenwasmachine Desinfectie met de 1% desinfectans (mix van azijn-, perazijnzuur en waterstofperoxide) 10 min bij 20ºC Perazijnzuur: een ruim werkingspectrum bij lage concentraties, gebruik bij lage temperaturen, geen ontwikkeling van resistentie gemeld Doorspoelen met bacterievrij water Drogen 2 uur bij 50ºC met steriele perslucht Bewaren in een droogkast met continue luchtstroom 1 maand
Hoe lang? Richtlijnen NL en BE: 1 maand VS: 10-14 dagen (ASGE, 2011); geen aanbeveling (CDC, 2008) Australia: 12-72 uur (GESA, 2010); geen aanbeveling (SGNA, 2012) ESGENA: geen aanbeveling (volgens lokaal beleid)
Studies 48 - 72 uur: Pineau, 2007; Cooke, 2010; Grandval, 2013 5 dagen: Rejchrt, 2004; Osborne, 2007 1 week, mogelijk tot 14 dagen: Riley, 2002; Vergis, 2007 14 dagen – 1 maand: TNO rapport 2008, NL; Smart, 2011; Conneely, 2014
Endoscopie gerelateerde infecties Endogene (eigen microbiële flora) E. coli, Klebsiella, Enterobacter spp. en enterokokken Kunnen niet worden voorkomen door goed gecontroleerde desinfectieprocedures
Exogene Gramnegatieve bacteriën (P. aeruginosa, S. marcescens, Salmonella spp.), mycobacteriën en gisten Transmissie naar patiënten door gecontamineerde endoscopen en accessoires Moeten worden voorkomen door strikte desinfectieprocedures
3
Exogene infecties
Etiologie
98 uitbraken van infecties en cross-contaminaties na endoscopische procedures in de literatuur (1970 – 2012) 250 geïnfecteerde patiënten na gastro-intestinale endoscopie en bronchoscopie 27% patiënten met sepsis
Bacteriële transmissie tijdens endoscopie is onderschat door: Lage frequentie Afwezigheid / weinig klinische symptomen Geen microbiologische controle van reprocessing van endoscopen
91% van infecties kan worden voorkomen bij verbetering van kwaliteitscontrole systemen
Bacteriën P. aeruginosa: 34% uitbraken Non-tuberculose mycobacteriën en M. tuberculosis: 29% uitbraken (bronchoscopie)
Virussen 3 gevallen van HBV 4 gevallen van HCV Geen gevallen van HIV transmissie
Srinivasan, 2003; Seoane-Vazquez, 2006; Kovaleva, 2012
Oorzaken van uitbraken (1)
Kovaleva, 2012
Oorzaken van uitbraken (2)
Ineffectieve reiniging en desinfectieprocedure: 50% Ineffectieve manuele voorreiniging en borstelen Gecontamineerde accessoires (biopsietangen) Onvoldoende blootstelling en lage concentratie van een desinfectiemiddel Resistentie van micro-organismen tegen desinfectiemiddelen
Onvoldoende droogprocedure en opslag: 19% Fouten in het ontwerp en gebruik van een beschadigde endoscoop: 8% Aanwezigheid van een biofilm in endoscopen en scopendesinfectoren: 4%
Contaminatie / defect in een scopendesinfector /
Contaminatie van FES was geconstateerd
gecontamineerd spoelwater: 19%
in 63% van uitbraken
Kovaleva, 2012
Kovaleva, 2012
4
Endoscopische procedures
Multiresistente K. pneumoniae Uitbraak
Endoscopiche retrograde cholangiopancreaticografie (ERCP): Een verhoogd risico op infectieuze complicaties Incidentie van biliare sepsis is 0.4 - 0.8% Hoge mortaliteit van 8 - 20% (Kullman, 1992) P. aeruginosa is de meest voorkomende pathogeen
Cooke
Pathogeen ESBL
ERCP-scoop
16
Inadequate reiniging Ineffectieve droogprocedure
ESBL
ERCP-scoop
12
Inadequate reprocessing
(FR, 2008-09)
(CTX-M-s15)
Alrabaa
R tegen imipenem
ERCP-scoop
6
Inadequate reiniging Gecontamineerde elevator
R tegen carbapenems
ERCP-scoop
5
Defect in een endoscoop
ERCP-scoop
13
(FR, 2009)
ESBL (SHV-12) KPC (KPC-2)
Inadequate reiniging Te korte droogprocedure
Koo (GB, 2010)
KPC (NDM-1)
Urologische endoscoop
3
Inadequate reiniging Steriele sheaths niet gebruikt
Gastmeier (“Berlin I”
KPC (OXA-48)
ERCP-scoop
10
Defect in een endoscoop
KPC (OXA-48)
Bronchoscoop
2
Defect in washer-disinfector Inadequate reiniging
Sanderson (VS, 2008-09)
Recente uitbraken van post-endoscopische infecties door multiresistente (ESBL- en carbapenemase-producerende) K. pneumoniae en P. aeruginosa
Carbonne en Naas
DE, 2013)
Gastmeier (“Berlin II” DE, 2013)
Multiresistente P. aeruginosa Endoscoop
Inf. (n)
R tegen ceftazidime
Bronchoscoop
8
Biofilm in washer-disinfector Ineffectieve droogprocedure
R tegen imipenem
Bronchoscoop
18
Contaminatie en defect in washer-disinfector
R tegen ceftazidime, quinolones, aminogl, meropenem
ERCP-scoop
3
Inadequate reprocessing
R tegen ceftazidime, quinolones, carbapenems
ERCP-scoop
6
Biofilm in endoscoopkanalen
(NL, 2009)
Bajolet
ESBL
Gastroscoop
4
(FR, 2013)
(TEM, SHV-2a, CTX-M)
Inadequate reiniging, desinfectie en droogprocedure
Verfaillie
Carbapenemase
ERCP-scoop
25
(NL, 2012-14)
(VIM-2)
Fouten in het ontwerp van een endoscoop (vaste kap, holte onder tangenliftkanaal, O-ring constructie)
Schelenz (GB, 2000)
Sorin (VS, 2001)
Fraser (VS, 2004)
Kovaleva
Oorzaak / bron
Aumeran
(VS, 2008-09)
P. aeruginosa, S. marcescens en mycobacteriën zijn betrokken bij bacteriële transmissie
Pathogeen
Inf. (n)
(GB, 2005-06)
Bronchoscopie:
Uitbraak
Endoscoop
P. aeruginosa uitbraak (UMCG)
Oorzaak / bron
P. aeruginosa sepsis bij 6 patiënten na ERCP veroorzaakt door patiënt-tot-patiënt transmissie en infectie door één endoscoop Herhaaldelijke contaminatie met multiresistente P. aeruginosa van deze endoscoop na intensieve reiniging en desinfectieproces Negatieve kweken van scopenwasmachines, connectieslangen en omgevingskweken in het endoscopiecentrum ERCP endoscoop naar gassterilisatie met ethyleenoxide
5
P. aeruginosa uitbraak (UMCG)
Microbiologische controle van FES
Contaminatie van de endoscoop met P. aeruginosa 4 maanden na sterilisatie Identieke stammen van P. aeruginosa geïsoleerd van de geïnfecteerde patiënten en de betrokken endoscoop (Rep-PCR, DiversiLab®) Aanwezigheid van een biofilm op de intacte scoopkanalen Interne scoopkanalen werden vervangen
Microbiologische controle: kweekfrequentie Maandelijks: therapeutische FES
Duodenoscopen (ERCP) Bronchoscopen Gastroscopen
Microbiologische controle: kweekprocedure Biopsiekanaal Water- / luchtkanaal Op indicatie: liftkanaal en andere scoopkanalen
3-maandelijks: diagnostische FES
Gastroscopen Cystoscopen Colonoscopen
Retrograde techniek wordt toegepast: Hogere sensitiviteit i.v.m. de anterograde techniek (Srinivasan, 2003; Buss, 2007)
Endoscopen wasmachines
Maandelijks Na reparatie Na onderhoud
31% positieve kweken bij retrograde techniek vs 8% bij anterograde techniek
(Buss, 2007)
6
Microbiologische controle: relevante micro-organismen
Microbiologische controle: protocol (UMCG)
Gramnegatieve staven E. coli en andere Enterobacteriaceae Pseudomonas spp. Stenotrophomonas maltophilia Acinetobacter spp.
Grampositieve kokken Enterokokken S. aureus
Candida spp. (bij ERCP scopen) (Atypische) Mycobacteria
Microbiologische controle: kweekresultaten ± 100 FES 2010-11: 2270 kweken
Biofilm Is een bacteriënlaag die zich vasthecht op een oppervlak en die wordt omgeven door een exopolysaccharide matrix Op de beschadigde, maar ook op de intacte endoscoopkanalen
6% daarvan positief Gevolgen: Met name bronchoscopen en ERCP scopen positief 3% van de kweken in 2010 gaven aanleiding tot intensieve reiniging / desinfectie en sterilisatie van FES
Falen van desinfectie Besmetting patiënten tijdens endoscopie Uitbraken van infectie
MSU Center for Biofilm Engineering, P. Dirckx
7
Biofilm in de scoopkanalen
Biofilm
Wu et al, AJIC, 2014 (China):
Micro-organismen overleven bij het blootstellen aan droogte, chemische stoffen en antibiotica Toegenomen resistentie tegen antibiotica / desinfectans Belangrijke risicofactor voor infectieuze complicaties Oorzaak van recidiverende symptomen na behandeling met antibiotica
Biofilmonderzoek in 66 ziekenhuizen Biofilm in 55% (36/66) van afzuig- en biopsiekanalen en in 77% (10/13) van water- en luchtkanalen Oorzaken: hergebruik van detergenten, manuele reiniging, onvoldoende droogprocedure
Bisset et al, AJIC, 2006 (Australia): Prospectieve studie: 1376 gastro- en 987 coloscopen Biofilm in 1.8% gastro- en 1.9% coloscopen Routine machinale desinfectie van endoscopen met 2% glutaaraldehyde gevolgd door droogproces
Costerton, 1999; Chicurel, 2000; Trautner, 2004
Voorkomen van biofilmvorming Oxidatiemiddelen (perazijnzuur) Antimicrobiële coating aan de binnenkant van de scopenwasmachines (Marion, 2006; Rutala, 2011) Plasmasterilisatie met waterstofperoxide Gassterilisatie met ethyleenoxide en NO2 (Noxilizer) Nieuwe technieken voor het vroegtijdig opsporen van een biofilm in een endoscoop (ATP meting, Q-PCR) (Obee, 2005) Sterile-sheathed endoscopen met vervangbare onderdelen (EndoSheath system) (Colt, 2000; Srinivasan, 2003; Jorgensen, 2013)
In vitro biofilm studie Doelen: Imiteren van desinfectie- en droogprocedure van FES in de in vitro biofilm model Nabootsing van biofilmvorming in de scoopkanalen
Effect van een perazijnzuur desinfectans en een droogprocedure (warme lucht) op biofilmvorming door: C. albicans C. parapsilosis (CAPP) P. aeruginosa (PSAE) S. maltophilia (STMA)
Stammen waren geïsoleerd uit gecontamineerde flexibele ERCP-scopen
8
In vitro biofilm studie
In vitro biofilm model
Groei van single en dual-species biofilms in steriele 96-wells microtiterplaten gedurende 48, 72 en 96 uur Incubatie met desinfectans (MIC, MBC en 1%) gedurende 10 min Kwantificering van biofilm: Tetrazolium zout (MTT) reductie assay Telling van kve van 10-voudige verdunningen van biofilm op de agarplaten
Effect van desinfectans
Effect van desinfectans
9
Confocale microscopie
Desinfectie zonder droogfase
(a) P. aeruginosa (b) C. parapsilosis (c) C. albicans
72 uur biofilms
Hergroei Hergroei van van biofilm biofilm
1% desinfectans; 10 min Voor: levende cellen Na: dode cellen
Desinfectie met droogfase
Conclusies Gecontamineerde endoscopen zijn geassocieerd met uitbraken van endoscopie gerelateerde infecties Desinfectie van FES kan falen (hergroei van biofilm) als de nauwkeurige droogprocedure (remt de biofilmvorming) niet wordt toegepast Nieuwe desinfectie- en sterilisatiemethodes zijn nodig om de
Geen groei van biofilm
bacteriologische veiligheid van reprocessing van endoscopen te verbeteren
10
Bedankt voor de uitnodiging, en graag tot ziens Vragen / opmerkingen:
[email protected]
11
