Sind Dentaleinheiten bereits vor der Installation mikrobiell kontaminiert?

Die Leitlinie zu hygienischen Anforderungen an das Wasser zahnärztlicher Behandlungseinheiten beinhaltet neben den möglichen Ursachen für die mikrobielle Kontamination auch wichtige Empfehlungen zur Prävention und Elimination. Der Beitrag beschreibt Fälle von Infektionen durch Mykobakterien nach Herzoperationen, verursacht durch bereits beim Hersteller kontaminierte Hypothermiegeräte, und geht der Frage nach, ob eine solche mikrobielle Kontamination auch bei fabrikneuen Dentaleinheiten auftreten kann.

Am 18. September 2014 wurde durch die Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften e. V. unter der Nr. 075-002 eine Leitlinie mit der Bezeichnung „Zahnärztliche Behandlungseinheiten, hygienische Anforderungen an das Wasser“ veröffentlicht [1]. Federführende Fachgesellschaften waren die Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene e. V. sowie die Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde. Weitere am Konsens (es handelt sich um eine S2k-Leitlinie) beteiligte Fachgesellschaften bzw. Organisationen waren die Deutsche Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, der Berufsverband Deutscher Oralchirurgen, die Bundeszahnärztekammer, der Deutsche Arbeitskreis für Hygiene in der Zahnmedizin sowie die Kassenzahnärztliche Bundesvereinigung.

In dieser Leitlinie wird umfassend auf die Gründe für die mikrobielle Kontamination des Kühl- und Spülwassers (Prozesswasser) der zahnärztlichen Behandlungseinheiten sowie allgemeine und gezielte Hygienemaßnahmen zur Prävention und Elimination der Kontamination eingegangen. In den meisten Fällen werden Protozoen und Mikroorganismen mit dem Trinkwasser und in geringen Keimzahlen in die Dentaleinheit eingebracht; seltener erfolgt es durch einen Reflux bei der Behandlung aus der Mundhöhle des Patienten. Die engen Leitungen und deren Materialien, die Temperatur des Wassers und dessen zeitweise Stagnation begünstigen die Ansiedlung dieser Mikroorganismen, die an den Phasengrenzen Biofilme bilden, in denen Protozoen und Bakterien leben und voneinander profitieren. Biofilme erhöhen die ZAHNMEDIZIN Resistenz der eingeschlossenen Mikroorganismen gegen Desinfektionsmittel, die dort nur teilweise abgetötet werden. Die Überlebenden benutzen die Nährstoffe abgestorbener Zellen und revitalisieren derart den Biofilm [1]. Aus dem Biofilm freigesetzte und in das Prozesswasser der zahnärztlichen Behandlungseinheit abgegebene Zellen sind die wesentliche Quelle der häufig remanenten bakteriellen Kontamination von Dentaleinheiten. Neben der ungenügenden Qualität des (ggf. enthärteten) Wassers aus dem Trinkwassernetz der Zahnarztpraxis, welches die zahnärztliche Behandlungseinheit versorgt, wird in der AWMF-Leitlinie noch eine weitere Ursache für die Bildung von Biofilmen diskutiert: die bereits bei der Installation bestehende Kontamination der Behandlungseinheiten.

„Der Anwender sollte sich des Weiteren vom Lieferanten nach der Installation den einwandfreien hygienischen Zustand der Behandlungseinheit bestätigen lassen. Der einwandfreie hygienische Zustand kann durch die Entnahme und Untersuchung von Wasserproben überprüft werden. Wenn möglich, sollte vor der Inbetriebnahme das Ergebnis der Beprobung abgewartet werden“ [1].

Das ist nicht aus der Luft gegriffen. Eine vermutlich bereits beim Hersteller von medizinischen Geräten erfolgte Kontamination von Kühlwasserleitungen hat in den letzten Jahren zu schweren Infektionen nach Herzoperationen geführt.

Infektionen durch Mykobakterien in Temperaturregulierungsgeräten bei Herzoperationen

In mehreren europäischen Ländern, darunter kürzlich auch in Deutschland, wurden nach Herzoperationen invasive Infektionen mit nichttuberkulösen Mykobakterien festgestellt. Inzwischen wurde europaweit von insgesamt bis zu 10 invasiven Mycobacterium-chimaera-Infektionen berichtet, davon ein Patient aus Deutschland. Ursache für die Infektionen waren Temperaturregulierungsgeräte (Hypothermiegeräte), die während Herzoperationen verwendet wurden und mit dem Erreger verunreinigt waren. Die Übertragung erfolgte wahrscheinlich aerogen [3]. Mycobacterium chimaera kann im Trinkwasser vorkommen. Normalerweise geht keine Gefahr von ihm aus. Nur bei stark abwehrgeschwächten Patienten treten Infektionen durch Mycobacterium chimaera auf. Im Sommer 2011 wurden am Universitätsspital Zürich zwei Patienten mit ungewöhnlichen Infektionen mit Mycobacterium chimaera behandelt. Bei einem wurden die Erreger auf einer künstlichen Herzklappe gefunden, der andere litt an einer systemischen Infektion mit Befall mehrerer Organe. Beide starben an den Folgen der Infektion. Dem Team um Guido Bloemberg vom Universitätsspital Zürich war aufgefallen, dass beide Patienten zuvor am Universitätsspital Zürich am offenen Herzen operiert worden waren [4]. Inzwischen sind in der Schweiz sechs Infektionen bei Patienten bekannt, denen zwischen 2008 und 2012 künstliche Herzklappen eingesetzt wurden; vier starben. Die Infektionen waren erst Jahre später aufgetreten. Drei weitere Infektionsfälle wurden 2014 in den Niederlanden bekannt, einer davon mit tödlichem Ausgang. Aktuell wurden auch in Großbritannien und Deutschland mehrere Verdachtsfälle von Infektionen durch das Bakterium untersucht. Bisherige mikrobiologische Untersuchungen zeigen, dass im Wasserkreislauf nichttuberkulöse Mykobakterien gefunden wurden und in Betrieb befindliche Geräte ein Aerosol bildeten. Der Hersteller der Hypothermiegeräte hat daraufhin am 08.06.2015 einen „Sicherheitshinweis zur Desinfektion und Reinigung von Hypothermiegeräten 1T und 3T“ an seine Kunden versandt [5]. Inzwischen wurde die Vermutung geäußert, dass die genetische Übereinstimmung der Mycobacterium-chimaera-Isolate bei den überregional auftretenden Fällen auf eine bereits bei dem Hersteller aufgetretene, werksmäßige Kontamination zurückzuführen ist, die Erreger also mit den Geräten an die Kliniken geliefert wurden.

Wir sind der Frage nachgegangen, ob eine solche Kontamination auch bei fabrikneuen Dentaleinheiten auftreten und eventuell mit langen Stagnationszeiten zwischen Herstellung und Inbetriebnahme verbunden sein kann.

Untersuchungen zur mikrobiellen Kontamination von Dentaleinheiten vor der Installation

Im Jahr 2015 untersuchten wir 5 fabrikneue Dentaleinheiten der Firma Morita EUROPE GmbH. Drei Dentaleinheiten waren vom Typ Morita SOARIC FMT, zwei vom Typ Morita G 10II S. Die zahnärztlichen Behandlungseinheiten wurden vor Anschluss an die Hauswasserinstallation von Zahnarztpraxen mittels sterilen Wassers unter Verwendung sterilen Equipments gespült. Jeweils 250 ml der Spüllösungen wurden in das bis dahin trockene Wassersystem der Einheit gespült und an verschiedenen Entnahmestellen der Dentaleinheiten in sterilen Probegefäßen gesammelt. An jeder Dentaleinheit wurden Proben dieses Spülwassers an 4 Auslässen entnommen, darunter an Anschlüssen für Übertragungsinstrumente, Luft- Wasser-Spritze sowie Mundspülglas. Gleichzeitig wurde das die Einheiten zukünftig versorgende Prozesswasser an Stellen untersucht, die mit Eckventil bezeichnet wurden. Hier erfolgte jeweils eine Spülung der Entnahmestelle von 6 Minuten vor der Probeentnahme. Der Transport der Wasserproben erfolgte bei < 10 °C über 24 Stunden. Im Labor wurde die aerobe, mesophile Koloniezahl der Proben in der Oberflächenkultur bestimmt. Die Bakterienisolate wurden einer Species-Diagnostik unterzogen. Außerdem wurden die Proben quantitativ auf das Vorhandensein von Legionella spp. untersucht (Tab. 1). Während in keiner der Spülwasserproben der zahnärztlichen Behandlungseinheit Bakterien nachgewiesen werden konnten, zeigten die Proben aus dem Eckventil (dem vorgesehenen Anschluss der Hausinstallation) in allen Fällen bakterielle Kontamination durch gramnegative Stäbchen, die typische ubiquitäre Feuchtkeime darstellen: Stenothrophomonas maltophilia, Acidovorax temperans sowie Pseudomonas gessardii konnten nachgewiesen werden.

Diskussion

Die Infektionen durch Mycobacterium chimaera in Temperaturregulierungsgeräten bei Herzoperationen zeigen, dass auch bei Medizinprodukten, die schon seit Jahren eingesetzt werden, Infektionsrisiken festgestellt werden können. Die Ãœbertragungen erfolgten aus dem Kühlwassersystem zweifellos aerogen, obwohl die Geräte bestimmungsgemäß kein Aerosol produzierten. Eine werksmäßige Kontamination des Wassersystems mit dem Erreger, der nur über eine geringe Virulenz verfügt, wird diskutiert. Wasser zahnärztlicher Behandlungseinheiten, bei dessen Einsatz es immer zur Aerosolbildung bzw. Kontamination der Mundhöhle kommt, ist häufig – meist in geringen Koloniezahlen – bakteriell kontaminiert. Pseudomonas aeruginosa und Legionella pneumophila, also Erreger mit beträchtlichem pathogenem Potenzial, werden regelmäßig als Kontaminanten isoliert. Fallbeschreibungen, bei denen dieses Wasser nachweislich zu klinischen Infektionen bei Patienten nach zahnärztlichen Behandlungen geführt hat, sind trotzdem selten [6], auch wenn immunsupprimierte Patienten behandelt werden. Möglicherweise ist das darauf zurückzuführen, dass sich epidemiologische Untersuchungen besonders nach Herzoperationen äußerst schwierig gestalten. Eigene Untersuchungen erbrachten bisher keine Hinweise auf eine bakterielle Kontamination fabrikneuer Dentaleinheiten. Diese waren zum Untersuchungszeitpunkt ohne jeglichen Keimnachweis in den wasserführenden Leitungsabschnitten. Unmittelbar nach Anschluss an das Hausinstallationssystem sind die Behandlungseinheiten mit typischen Bakterien des Biofilms kontaminiert worden, teilweise in Koloniezahlen, die höher als die in der AWMF-Leitlinie genannten Richtwerte waren. Um das zu verhindern, gibt Letztere wichtige Empfehlungen, mit welchen Maßnahmen dauerhaft niedrige Kontaminationen im Wasser von Dentaleinheiten erreicht werden können. Auch wenn das nicht immer gelingt, so senkt die Umsetzung der AWMF-Empfehlung zumindest das Haftungsrisiko. 

Autoren: Lutz Jatzwauk, Rocco Sohr

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Prof. Dr. Lutz Jatzwauk

Bilder soweit nicht anders deklariert: Prof. Dr. Lutz Jatzwauk

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