“Schoon” is niet schoon genoeg Julia Kovaleva Arts-microbioloog i.o. UMC Groningen
Introductie Endoscopie-gerelateerde transmissie en infecties Microbiologische controle van flexibele endoscopen Pseudomonas aeruginosa uitbraak In vitro biofilm studie
van
Introductie
26% toename van het aantal endoscopieën in Nederland (1999 - 2004)
8000 endoscopieën in het UMC Groningen per jaar
70 uitbraken van infecties na endoscopische procedures in de literatuur (64 publicaties, 1974 – 2004, VS)
91% van infecties kan worden voorkomen bij verbetering van kwaliteitscontrole systemen (Seoane-Vazquez, 2006)
Flexibele endoscopen (FES)
Semikritische / kritische instrumenten (steriele lichaamsholten) Sterilisatie door stoom is afgeraden Complexe structuur (kleine lumina, nauwe kanalen) Falen van desinfectie- en droogprocedure Makkelijk groei van biofilm
Transmissie van infectie
Bacteriële transmissie tijdens endoscopische procedures is onderschat door (Srinivasan, 2003):
Lage frequentie Inadequate / geen microbiologische controle van reprocessing van endoscopen
Factoren gerelateerd aan besmetting van endoscopen:
Ineffectieve reiniging en desinfectieprocedure Fouten in het ontwerp van een endoscoop Onvoldoende spoelen en drogen Gebruik van een beschadigde endoscoop
Endoscopie-gerelateerde infecties
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
Gastro-intestinale endoscopie
Lage frequentie van post-procedure infecties
Endoscopiche retrograde cholangiopancreaticografie (ERCP): een verhoogd risico op infectieuze complicaties (Christensen, 2004)
P. aeruginosa is de meest voorkomende pathogeen
Pseudomonas biofilm is zeer moeilijk te verwijderen
Uitbraken van Pseudomonas infectie zijn gerelateerd aan:
Falen van desinfectieprocedure Onvoldoende drogen van de endoscoopkanalen
Recente uitbraken van post-ERCP sepsis door ESBL- en carbapenemase (KPC)-producerende K. pneumoniae (Aumeran, 2010; Carbonne, 2010)
Bronchoscopie
Hogere infectierisico dan bij gastro-intestinale endoscopische procedures
P. aeruginosa, Enterobacteriaceae en mycobacteriën zijn betrokken bij bacteriële transmissie
Uitbraken van infectie waren gerelateerd aan:
Een losse poort van het biopsiekanaal
Beschadigde interne scoopkanalen door een defecte biopsietang
(Cêtre, 2005; Kirschke, 2003)
(Corne, 2005)
Verontreinigde scopenwasmachine (Schelenz, 2000; Shimonom, 2008)
Reprocessing van FES (UMCG)
Volgens de richtlijn Werkgroep Infectiepreventie (WIP) Reprocessing in de automatische scopenwasmachine Reiniging en spoelen Desinfectie met de 1% desinfectans (een mix van azijn-, perazijnzuur en waterstofperoxide) 10 min bij 20 ºC Doorspoelen met bacterievrij water Drogen 2 uur bij 50 ºC met steriele perslucht Bewaren in een droogkast met continue luchtstroom
Microbiologische controle
Is niet geadviseerd door de WIP richtlijn “… is bij correct gevalideerde apparatuur en een goede procesbeheersing overbodig ”
Microbiologische controle: kweekfrequentie Maandelijks: therapeutische FES
Duodenoscopen (ERCP): wekelijks Bronchoscopen Gastroscopen
3-maandelijks: diagnostische FES
Gastroscopen Cystoscopen Colonoscopen
Niet periode-gebonden
Alle typen leenscopen met kanalen • bij binnenkomst •
Endoscopen wasmachine
voor vertrek
Maandelijks Na reparatie Na onderhoud
Microbiologische controle: kweekprocedure Biopsiekanaal Water/luchtkanaal Op indicatie (calamiteiten, experimenteel): andere kanalen; het liftkanaal middels een swab
Retrograde techniek voor het verkrijgen van monsters: Hogere sensitiviteit i.v.m. de anterograde techniek (Srinivasan, 2003; Buss, 2007)
31% positieve kweken bij retrograde techniek vs 7.9% bij anterograde techniek (Buss, 2007)
Microbiologische controle: relevante micro-organismen
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: protocol (UMCG)
Microbiologische controle: kweekresultaten
100 flexibele endoscopen
500 kweken per jaar
20 - 25% daarvan zijn positief
Met name bronchoscopen en ERCP scopen positief
5.3% kweken gaven aanleiding tot intensieve reiniging / desinfectie en sterilisatie van FES in 2010
P. aeruginosa uitbraak
P. aeruginosa uitbraak
P. aeruginosa sepsis bij 6 patiënten na ERCP met dezelfde endoscoop Herhaaldelijke contaminatie met P. aeruginosa van deze endoscoop na intensieve reiniging en desinfectieproces Negatieve kweken van scopenwasmachines, connectieslangen en omgevingskweken Contaminatie met P. aeruginosa 4 maanden na gassterilisatie met ethyleenoxide Moleculaire typering (Rep-PCR): identieke stammen van 6 patiënten en de endoscoop Aanwezigheid van een biofilm op de intacte scoopkanalen Interne scoopkanalen waren vervangen
Economische evaluatie
Jaarlijkse kosten van microbiologische surveillance
Kosten van retrograde kweken Tijd kosten van de verpleging
Kosten van de Pseudomonas uitbraak
Directe kosten van opname, diagnostiek en behandeling Exclusief indirecte kosten en kosten van het uitbraakonderzoek
Biofilm
Is een bacteriënlaag die zich vasthecht op een oppervlak en die wordt omgeven door een exopolysaccharide matrix
Op de endoscoopkanalen na beschadigingen, ook op de intacte scoopkanalen
Gevolgen:
Falen van desinfectie Besmetting van patiënten tijdens endoscopie Uitbraken van infectie
Biofilm
Micro-organismen overleven bij het blootstellen aan droogte, chemische stoffen en antibiotica
Toegenomen resistentie tegen antibiotica / desinfectans
Belangrijke risicofactor voor infectieuze complicaties
65% van de bacteriële infecties in de kliniek kunnen worden veroorzaakt door biofilms (Chicurel, 2000)
Oorzaak van recidiverende symptomen na behandeling met antibiotica (Costerton, 1995)
In vitro biofilm studie
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 endoscopen
Doelen:
Nabootsing van biofilmvorming in de scoopkanalen Imiteren van desinfectie- en droogprocedure van flexibele endoscopen in de in vitro biofilm model
In vitro biofilm studie
In vitro biofilm studie
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
In vitro biofilm model
Effect van desinfectans
Effect van desinfectans
Desinfectie zonder droogfase
Hergroei van biofilm
Desinfectie met droogfase
Geen groei van biofilm
Voorkomen van biofilmvorming
Oxidatiemiddelen (perazijnzuur) Antimicrobiële coating aan de binnenkant van de scopenwasmachines (Marion, 2006; Rutala, 2001) 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)
Conclusies
Gecontamineerde endoscopen zijn geassocieerd met uitbraken van endoscopie-gerelateerde infecties
Desinfectie van flexibele endoscopen kan falen (hergroei van biofilm) als de nauwkeurige droogprocedure niet wordt toegepast
Routine microbiologische monitoring van endoscopen is nuttig om contaminatie op te sporen en om besmettingen en infecties bij patiënten te voorkomen
Nieuwe desinfectie- en sterilisatiemethodes zijn nodig om de bacteriologische veiligheid van reprocessing van endoscopen te verbeteren
Dankwoord Prof. Dr. John Degener Prof. Dr. Henny van der Mei Afdeling Medische Microbiologie, UMC Groningen Afdeling Biomaterialen, RUG, UMC Groningen
