Schoon is niet schoon genoeg Microbiologische monitoring van flexibele endoscopen Julia Kovaleva, MD, PhD Dienst Klinische Biologie UZ Antwerpen
Agenda Reprocessing van flexibele endoscopen Endoscopie gerelateerde transmissie en infecties Microbiologische controle van flexibele endoscopen
Flexibele endoscopen Meerdere kanalen Kleine lumina Nauwe kanalen Blinde bochten en hoeken
Reprocessing (1) Reiniging Handmatige voorreiniging en machinale reiniging High-level chemische desinfectie 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
Resistentie van pathogenen aan desinfectiemiddelen Prionen Bacteriële sporen (Clostridium difficile) Coccidia (Cryptosporidium parvum) Mycobacteriën Virussen zonder lipide-envelop Schimmels en gisten Vegetatieve bacteriën Virussen met lipide-envelop
Reprocessing (2) Spoelen met bacterievrij water Droogproces Is essentieel om de uitgroei van micro-organismen (Pseudomonas spp., Acinetobacter spp.) te voorkomen 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 HEPAgefilterde lucht / stofvrije bewaarkast
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
Exogene infecties 98 uitbraken van infecties en cross-contaminaties na endoscopische procedures (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 Seoane-Vazquez, 2006; Kovaleva, 2012
Etiologie Bacteriën P. aeruginosa: 34% uitbraken Niet-tuberculeuze mycobacteriën en M. tuberculosis: 29% uitbraken (bronchoscopie) Virussen 3 gevallen van HBV 4 gevallen van HCV Geen gevallen van HIV transmissie Kovaleva et al, 2012
Oorzaken van uitbraken (1) 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 Contaminatie / defect in een scopendesinfector / gecontamineerd spoelwater: 19% Kovaleva et al, 2012
Oorzaken van uitbraken (2) Onvoldoende droogprocedure en opslag: 19% Fouten in het ontwerp / gebruik van een beschadigde endoscoop: 8% Aanwezigheid van een biofilm in endoscopen en scopendesinfectoren: 4% Contaminatie van flexibele endoscopen was geconstateerd in 63% van uitbraken Kovaleva et al, 2012
Endoscopische procedures 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 het meest voorkomende pathogeen Bronchoscopie P. aeruginosa, S. marcescens en mycobacteriën zijn betrokken bij bacteriële transmissie Recente uitbraken van post-endoscopische infecties door multiresistente (ESBL en carbapenemase producerende) K. pneumoniae en P. aeruginosa
Multiresistente K. pneumoniae Uitbraak Pathogeen Endoscoop Inf. (n) Oorzaak / bron Cooke (GB, 2005-06) Aumeran (FR, 2008-09) Alrabaa (VS, 2008-09) Sanderson (VS, 2008-09) Carbonne en Naas (FR, 2009) ESBL ERCP-scoop 16 Inadequate reiniging en droogprocedure ESBL (CTX-M-s15) R tegen imipenem R tegen carbapenems ESBL (SHV-12) KPC (KPC-2) ERCP-scoop 12 Inadequate reprocessing ERCP-scoop 6 Inadequate reiniging Gecontamineerde elevator ERCP-scoop 5 Defect in een endoscoop ERCP-scoop 13 Inadequate reiniging Te korte droogprocedure Koo (GB, 2010) KPC (NDM-1) Urologische endoscoop 3 Inadequate reiniging Steriele sheaths niet gebruikt Gastmeier ( Berlin I DE, 2013) Gastmeier ( Berlin II DE, 2013) KPC (OXA-48) ERCP-scoop 10 Defect in een endoscoop KPC (OXA-48) Bronchoscoop 2 Defect in washer-disinfector Inadequate reiniging
Multiresistente P. aeruginosa Uitbraak Pathogeen Endoscoop Inf. (n) Oorzaak / bron Schelenz (GB, 2000) Sorin (VS, 2001) R tegen ceftazidime Bronchoscoop 8 Biofilm in washer-disinfector Ineffectieve droogprocedure R tegen imipenem Bronchoscoop 18 Contaminatie en defect in washer-disinfector Fraser (VS, 2004) Kovaleva (NL, 2009) Bajolet (FR, 2013) Verfaillie (NL, 2012-14) R tegen ceftazidime, quinolones, aminogl, meropenem R tegen ceftazidime, quinolones, carbapenems ESBL (TEM, SHV-2a, CTX-M) Carbapenemase (VIM-2) ERCP-scoop 3 Inadequate reprocessing ERCP-scoop 6 Biofilm in endoscoopkanalen Gastroscoop 4 Inadequate reiniging, desinfectie en droogprocedure ERCP-scoop 25 Fouten in het ontwerp van een endoscoop (vaste kap, holte onder tangenliftkanaal, O-ring constructie)
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 Gevolgen: Falen van desinfectie Besmetting patiënten tijdens endoscopie Uitbraken van infectie MSU Center for Biofilm Engineering, P. Dirckx
Biofilm 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 Costerton, 1999; Chicurel, 2000; Trautner, 2004
Uitbraken door biofilms Biofilm in intacte endoscoopkanalen 6 patiënten met P. aeruginosa sepsis na ERCP (UMCG) Biofilm in gecontamineerde scopendesinfectoren (3 uitbraken) 24 patiënten geïnfecteerd met P. aeruginosa (sepsis, cholangitis, pneumonie) 20 patiënten gecoloniseerd met Mycobacterium chelonae en Methylobacterium mesophilicum na bronchoscopie Endoscopen waren ook gecontamineerd Alvarado, 1991; Schelenz, 2000; Kressel, 2001; Kovaleva, 2009
P. aeruginosa uitbraak (UMCG) P. aeruginosa sepsis bij 6 patiënten na ERCP veroorzaakt door patiënt-tot-patiënt transmissie en infectie door één endoscoop Herhaaldelijke contaminatie met 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 Contaminatie van de endoscoop met P. aeruginosa 4 maanden na sterilisatie Aanwezigheid van een biofilm op de intacte scoopkanalen Interne scoopkanalen werden vervangen
Rep-PCR van Pseudomonas stammen
Multiresistente P. aeruginosa (MIC)
Microbiologische monitoring ESGE-ESCENA guideline, 2007
Kweekfrequentie ESGE-ESCENA guideline, 2007
Kweekfrequentie (UMCG) Maandelijks: therapeutische FES 3-maandelijks: diagnostische FES Endoscopen wasmachines Duodenoscopen (ERCP) Bronchoscopen Gastroscopen Gastroscopen Cystoscopen Colonoscopen Maandelijks Na reparatie Na groot onderhoud
Sampling procedure (1) Bemonstering na volledige desinfectie / droogproces Challengetest (EN ISO 15883) Flush-brush-flush: kanalen spoelen met 20 ml steriel water, 3 x borstelen, vervolgens weer spoelen met 20 ml steriel water Flush-sponge-flush: spons ipv borstel Flush: eenmalig spoelen met 40 ml steriel water Uitstrijken: distale uiteinden / tipzijde (bv biopsiepoort) Laatste spoelwater, waterspoelflesjes Geen standaard methode beschikbaar
Sampling procedure (2) ESGE-ESCENA guideline, 2007: Flush-methode, uitstrijken; laatste spoelwater, waterspoelflessen CDC, 2015 (interim protocol for duodenoscopes): Flush-methode, uitstrijken SFERD, 2013: Afzuig / biopsiekanaal: 3 x krachtig spoelen met 20 ml steriel water, daarna borstelen t.h.v. de poorten Andere kanalen: flush-methode Laatste spoelwater: controle 3-maandelijks
Sampling procedure (UMCG) Regulier: afzuig / biopsiekanaal, water / luchtkanaal, evtl. tangenliftkanaal (ERCP-scoop) Op indicatie (bv calamiteiten, experimenteel): Tangenlift- en ballonkanaal (indien aanwezig) Liftkanaal bij de tip van de scoop middels een swab (wisser) Endoscopen wasmachines: spoelwater per compartiment (voorschrift fabrikant) Retrograde techniek Geen kweek op anaëroben en M. tuberculosis; geen detectie van virussen
Retrograad vs anterograad 39 / 414 (9.4%) patiënten met P. aeruginosa infectie 3 gecontamineerde bronchoscopen Toepassing van de retrograde techniek
Retrograad vs anterograad
Anterograde techniek
Retrograde techniek
Retrograde techniek
Protocol (UMCG) Surveillance kweek Negatief Positief Controle na 1 of 3 maand(en) 2 x intensief R en D Herkweek Positief Identiek MO Ander MO Gas plasma sterilisatie Herkweek Evtl. nader onderzoek
Indicator 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) mycobacteriën
Kweekmethode (UMCG)
Interpretatie Water van endoscoopkanalen < 20 kve per kanaal Geen indicator micro-organisme aanwezig Uitstrijken, wissers Geen kwantificatie Geen indicator micro-organisme aanwezig Waterkweken < 10 kve per 100 ml Geen indicator micro-organisme aanwezig ESGE-ESCENA guideline, 2007; HGR NR 8355, 2010
Kweekresultaten (2010-2011)
Economische evaluatie Kosten van microbiologische monitoring in 2008 3 ERCP- en 13 bronchoscopen 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 208 retrograde kweken (inclusief positieve) Negatieve kweek kost 95, positieve 122 2 personen, 30 min per test, 12 per persoon