Schlüsselwörter
Ausbruch - Endoskopie - Transmission - Infektion - Hygiene - Prävention
Einleitung
Endoskopische Verfahren werden täglich in großer Anzahl sowohl zu diagnostischen als
auch zu therapeutischen Zwecken eingesetzt. Insbesondere Endoskope der
Gastroenterologie werden dabei in Körperarealen mit einer physiologischerweise hohen
Erregerlast verwendet. Daher werden gastrointestinale Endoskope bei ihrer Anwendung
üblicherweise regelhaft mit einer großen Anzahl an Bakterien, Viren und Pilzen
kontaminiert. In den meisten Fällen kommen in der Gastroenterologie
wiederverwendbare Endoskope zum Einsatz, die dann nach ihrer Anwendung am Patienten
vor einer erneuten Nutzung aufbereitet werden müssen. Aufgrund des komplexen Aufbaus
dieser Medizinprodukte erfordert die Endoskopaufbereitung jedoch besondere Expertise
und einen möglichst standardisierten Arbeitsablauf, um das Risiko für eine
unzureichende Aufbereitung zu minimieren [1]
[2].
Trotz großer Sorgfalt bei der Reinigung und Desinfektion im Rahmen der Aufbereitung
werden jedoch seit Jahrzehnten immer wieder Übertragungen von Erregern durch
Endoskope beschrieben [3]
[4]
[5].
Dabei ist davon auszugehen, dass es hier noch eine große Dunkelziffer gibt, da
einzelne Transmissionen von Erregern der physiologischen Flora häufig unerkannt
bleiben dürften. Lediglich die Häufung von Erregernachweisen (nosokomialer Ausbruch;
NA) bzw. der Nachweis von Erregern mit einem besonders auffälligen Resistenzprofil
hat eine reelle Chance, überhaupt erkannt und dann auch publiziert zu werden [6].
Für die Sicherheit von Patienten sind Kenntnisse der Anwender über die Ursachen und
Folgen solcher Ereignisse jedoch zweifelsohne von großer Wichtigkeit. Die
vorliegende Arbeit soll dazu beitragen, eventuelle Wissenslücken zu schließen.
Material und Methodik
Datenbanken
Als primäre Datenquelle für das vorliegende systematische Review diente die
Worldwide Outbreak Database [7]
[8]. Es handelt sich dabei um die größte
Sammlung von Beschreibungen von NA aller Art mit derzeit mehr als 3700 Artikeln,
die darin standardisiert und katalogisiert abgelegt werden. Diese Datenbank
wurde am 9. September 2022 anhand folgender Suchbegriffe abgefragt: „MEDICAL
EQUIPMENT/DEVICES“ als „SOURCE“. Als sekundäre Literaturquellen zur
Vervollständigung der Suche dienten anschließend die PubMed sowie die Embase mit
folgender Verknüpfung von MESH-Suchbegriffen:
[NOSOCOMIAL]
AND
[OUTBREAK] OR [TRANSMISSION] OR [INFECTION]
AND
[ENDOSCOPE] OR [ENDOSCOPY] OR [ESOPHAGOGASTRODUODENOSCOPY] OR [GASTROSCOPY] OR
[DUODENOSCOPY] OR [ERCP] OR [ENDOSCOPIC RETROGRADE CHOLANGIOPANCREATOGRAPHIE] OR
[ENTEROSCOPY] OR [COLONOSCOPY] OR [SIGMOIDOSCOPY] OR [RECTOSCOPY] OR
[PROCTOSCOPY] OR [ANOSCOPY]
Abschließend wurden die Literaturverzeichnisse aller auf diese Weise
eingeschlossenen Artikel abermals auf das Vorliegen weiterer, bislang nicht
gefundener Artikel geprüft.
Einschluss- und Ausschlusskriterien
Artikel wurden dann in die weitere Analyse eingeschlossen, wenn sie in einer
begutachteten Zeitschrift erschienen waren, einen klar abgrenzbar beschriebenen
und durch phänotypische und/oder genotypische Verfahren gesicherten NA mit
Übertragungen von Erregern auf Patienten im Rahmen einer ÖGD, einer ERCP oder
KOLO beinhalteten und in englischer oder deutscher Sprache publiziert worden
waren. Es gab keine Einschränkungen hinsichtlich des Zeitraums der Publikation
bzw. des Ausbruches selbst.
Ergebnisse aus anderen Übersichtsarbeiten wurden nicht übernommen, da dies mit
dem Risiko einer versehentlich mehrfachen Berücksichtigung einzelner NA
einhergeht und damit einen Selektionsbias darstellen könnte.
Datenakquise
Die folgenden Parameter stellen die wichtigsten Charakteristika in NA dar und
wurden von allen eingeschlossenen Artikeln erhoben:
Setting: Land, Jahr des NA, Dauer des NA,medizinische Fachrichtung, Art
der Endoskopie, Anzahl an behandelten Patienten
Patienten: Kolonisationen inklusive Ort des Erregernachweises, Art der
nosokomialen Infektion, Häufigkeit eines tödlichen Verlaufs
Erreger: Spezies, ggf. Nachweis auffälliger Resistenzmechanismen
Geräte: Hersteller und Modell des Endoskops sowie der zur Aufbereitung
verwendeten Reinigungs- und Desinfektionsgeräte (RDGs), Art der Aufbereitung
(manuell vs. automatisch)
Ursache: Fehler bei der Anwendung, Fehler bei der Aufbereitung,
technisches Versagen, menschliches Versagen
Hygienemaßnahmen: Allgemeine Maßnahmen, spezifische Maßnahmen in
Abhängigkeit von der mutmaßlichen oder gesicherten Ursache des NA
Die Datensammlung wurde zunächst von einem Autor (P.M.S.) durchgeführt. Unklare
Sachverhalte wurden anschließend unabhängig von mehreren Autoren (P.M.S., P.C.S.
und R.-P.V.) bewertet und anschließend bis zum Erreichen eines Konsenses
diskutiert.
Begriffsdefinitionen
Nosokomialer Ausbruch (NA): Abweichend von der für Deutschland in IfSG § 6 Abs. 3
Satz 1 aufgeführten Meldepflicht für das vermehrte Auftreten nosokomialer
Infektionen (!) mit mutmaßlichem epidemiologischem Zusammenhang wurde in der
vorliegenden Arbeit ein Ausbruch auch bereits durch die alleinige Übertragung
von Erregern auf Patienten im Rahmen einer Endoskopie als solcher gewertet, da
dies bereits auf das Vorliegen eines hygienerelevanten Problems hinweist.
Attack Rate (syn: Befallsrate): Beschreibt den Anteil tatsächlich Erkrankter an
der Gesamtzahl aller Patienten, die exponiert waren. Die Berechnung der Attack
Rate erfolgte nur für die Untergruppe derjenigen Studien, in denen alle dafür
erforderlichen Angaben von den jeweiligen Autoren benannt wurden.
Letalität: Beschreibt den Anteil Verstorbener an der Gesamtzahl der Erkrankten.
Die Berechnung der Letalität erfolgte nur für die Untergruppe derjenigen
Studien, in denen alle dafür erforderlichen Angaben von den jeweiligen Autoren
benannt wurden.
Statistische Auswertung
Die Prüfung auf Unterschiede zwischen verschiedenen Gruppen wurde mittels SPSS
26.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) durgeführt (Autor M.M.K.). Unterschiede in
kategorischen Variablen wurden mit dem Pearson‘s-χ2-Test ermittelt.
Mediane wurden mittels Wilcoxon-Rangsummen-Test verglichen. Für signifikante
verschiedene Ergebnisse wurde eine Irrtumswahrscheinlichkeit (p) von<0,05
gefordert.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 73 NA in dieses systematische Review eingeschlossen, darunter 24 NA
nach ÖGD, 42 NA nach ERCP und 7 NA nach KOLO. Eine Übersicht über alle NA wird in
der Ergänzungstabelle im Supplement vorgehalten. Die [Tab. 1] gibt einen Überblick über die
demografischen Daten aller ausgewerteten NA. Der größte Anteil betroffener Patienten
ergab sich nach KOLO (Attack Rate=12,8%), gefolgt von 7,1% nach ERCP und 3,5% nach
ÖGD (p>0,05). NA nach einer ERCP wiesen jedoch mit 12,7% die höchste Letalität
auf, gefolgt von 10,0% Letalität durch Infektionen nach KOLO und 6,3% nach ÖGD
(p>0,05).
Tab. 1 Nosokomiale Ausbrüche nach gastrointestinaler
Endoskopie.
|
ÖGD
|
ERCP
|
KOLO
|
Ausbrüche [n]
|
24
|
42
|
7
|
Ausbrüche durch multiresistente Erreger [n;%]
|
7; 29,2%
|
25; 59,5%
|
0; 0,0%
|
Exponierte Patienten [n]
|
4,103
|
3,172
|
8
|
Patienten mit nachgewiesenen Übertragungen [n]
|
247
|
449
|
12
|
Letalität [%]
|
9/143 (6,3%)
|
26/205 (12,7%)
|
1/10 (10,0%)
|
Attack rate [%]
|
143/4,103 (3,5%)
|
205/2,898 (7,1%)
|
10/78 (12,8%)
|
Art der Wiederaufbereitung
|
|
|
|
Manuelle Aufbereitung [n;%]
|
12; 50,0%
|
8; 19,0%
|
3; 42,9%
|
Maschinelle Aufbereitung [n;%]
|
5; 20,8%
|
21; 50,0%
|
2; 28,6%
|
Keine Angabe [n;%]
|
7; 29,2%
|
13; 31,0%
|
2; 28,6%
|
Ursache für Übertragungen
|
|
|
|
a) Fehler in der Aufbereitung/menschliches Versagen [n;%]
|
11; 45,8%
|
12; 28,6%
|
4; 57,1%
|
b) Schäden am Endoskop/technisches Versagen [n;%]
|
1; 4,2%
|
8; 19,0%
|
0; 0,0%
|
Fehler aus beiden Kategorien [n;%]
|
3; 12,5%
|
9; 21,4%
|
1; 14,3%
|
Andere Ursachen [n;%]
|
9; 37,5%
|
13; 31,0%
|
2; 28,6%
|
Die [Abb. 1] sowie die [Tab. 2] zeigen die Verteilung des
Erregerspektrums in NA nach gastrointestinaler Endoskopie, mitunter wurden dabei
auch mehrere Erreger durch ein einzelnes Endoskop zeitgleich übertragen. Die darin
aufgeführten Verteilungen der Erreger waren in Abhängigkeit von der Art des
Endoskops hoch signifikant verschieden (p<0,001). Bei den durch ÖGD übertragenen
Erregern handelte es sich zu einem großen Teil um Enterobakterien. Im Gegensatz dazu
kam es via ERCP vermehrt zur Transmission von Nonfermentern wie Pseudomonaden.
Bemerkenswert erscheint der vergleichsweise hohe Anteil an multiresistenten
Bakterien wie von Enterobakterien mit nachgewiesener Carbepenemase-Produktion ([Abb. 2] und [Tab. 3]).
Abb. 1 Anzahl nosokomialer Ausbrüche nach gastrointestinaler
Endoskopie stratifiziert nach Art des übertragenen Erregers.
Abb. 2 Anzahl nosokomialer Ausbrüche nach gastrointestinaler
Endoskopie durch Bakterien, die Enzyme zur Ausbildung von
Antibiotikaresistenzen produzieren (Carbapenemasen: KPC=Klebsiella
pneumoniae Carbapenemase; OXA=Oxacillinase Carbapenemase; NDM=New Delhi
Metallo-β-Lactamase; VIM=Verona-intergon-encoded Metallo-β-Lactamase.
Sonstige β-Lactamasen: ESBL=Extended Spectrum β-Lactamasen; AmpC=Ampicillin
Klasse C β-Lactamase; CTX-M=Cefotaxim-München β-Lactamase). Erreger können
zeitgleich verschiedene Resistenzmechanismen aufweisen.
Tab. 2 Erregernachweise in nosokomialen Ausbrüchen nach
gastrointestinaler Endoskopie.
|
Gesamt
|
Nonfermenter [n;%]
|
Enterobakterien [n;%]
|
Viren [n;%]
|
Anderer Erreger [n;%]
|
Mehrere Erreger [n;%]
|
P-Wert
|
ÖGD
|
24
|
4; 16,7%
|
12; 50,0%
|
3; 12,5%
|
5; 20,8%
|
0; 0%
|
<0,001
|
ERCP
|
42
|
21; 50,0%
|
17; 40,5%
|
0; 0,0%
|
2; 4,8%
|
2; 4,8%
|
KOLO
|
7
|
0; 0,0%
|
3; 42,9%
|
4; 57,1%
|
0; 0,0%
|
0; 0,0%
|
Tab. 3 Nachweise von multiresistenten Erregern in nosokomialen
Ausbrüchen nach gastrointestinaler Endoskopie.
|
Gesamt
|
Carbapenemase-Bildner [n;%]
|
Erreger mit anderen β-Lactamasen [n;%]
|
Resistenzen gegenüber Reserverantibiotika [n;%]
|
Andere Formen der Multiresistenz [n;%]
|
Verschiedene Resistenzmechanismen [n;%]
|
P-Wert
|
ÖGD
|
7
|
4; 57,1%
|
1; 14,3%
|
0; 0,0%
|
0; 0,0%
|
2; 28,6%
|
0,816
|
ERCP
|
25
|
9; 36,0%
|
5; 20,0%
|
2; 8,0%
|
1; 4,0%
|
8; 32,0%
|
KOLO
|
0
|
0; 0,0%
|
0; 0,0%
|
0; 0,0%
|
0; 0,0%
|
0; 0,0%
|
Die Aufklärung einer Ausbruchsursache und damit die unmittelbare Beendigung des
Geschehens ist das vorrangige Ziel einer jeden Ausbruchsuntersuchung. In der [Abb. 3] sind die typischen Hazard Analysis and
Critical Control Points (HACCP) der Endoskopaufbereitung in chronologischer
Reihenfolge aufgeführt sowie die Häufigkeiten, mit denen Fehler an den jeweiligen
Aufbereitungsschritten nachgewiesen wurden, die dann letztlich zum NA führten. In
der [Tab. 4] sind Angaben zur Häufigkeit und
Verteilung von technischem vs. menschlichen Versagen zusammengefasst. Menschliches
Versagen war hier mit 76,5% vs. 30,4% erheblich häufiger die Ursache für eine
unzureichende Aufbereitung (p=0,005). Diese Beobachtung war dabei unabhängig von der
Art des verwendeten Endoskops (p=0,173).
Abb. 3 Ursachen für nosokomiale Ausbrüche nach gastrointestinaler
Endoskopie im Rahmen des Arbeitsablaufs bei der Verwendung und Aufbereitung
von Endoskopen nach Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP)
Analyse.
Tab. 4 Gründe für nosokomiale Ausbrüche nach
gastrointestinaler Endoskopie.
|
Gesamt
|
Menschliches Versagen [n;%]
|
Technisches Versagen oder Schäden am Endoskop [n;%]
|
Fehler in beiden Kategorien [n;%]
|
P-Wert
|
ÖGD
|
15
|
11; 73,3%
|
1; 6,7%
|
3; 20,0%
|
0,173
|
ERCP
|
29
|
12; 41,4%
|
8; 27,6%
|
9; 31,0%
|
KOLO
|
5
|
4; 80,0%
|
1; 20,0%
|
0; 0,0%
|
Manuelle Aufbereitung
|
17
|
13; 76,5%
|
0; 0,0%
|
4; 23,5%
|
0,005
|
Automatisierte maschinelle Aufbereitung
|
23
|
7; 30,4%
|
8; 34,8%
|
8; 34,8%
|
Diskussion
Die vorliegenden Daten unterstreichen eindringlich die Bedeutung der
Krankenhaushygiene für den Arbeitsbereich der Endoskopie. Immer wieder wurden und
werden Übertragungen und nachfolgend nosokomiale Infektionen nach solchen
Untersuchungen beschrieben [9]. Zumindest in
einigen Fällen konnten solche Ereignisse auf unzureichende Kenntnisse und
Fähigkeiten des aufbereitenden Personals zurückgeführt werden. So beschreiben
beispielsweise Suresh et al. in einer Umfrage unter 88 Technikern und Mitarbeitern
in der Krankenpflege mangelhafte Kenntnisse bezüglich der Endoskopaufbereitung.
Weniger als 15% der dort Befragten hatten vor Aufnahme ihrer Tätigkeit in der
Endoskopie eine Unterweisung im Umgang mit dort verwendeten Geräten oder zu Themen
der Infektionsprävention erhalten. Trotz Verfügbarkeit von
Standardarbeitsanweisungen (SOPs) zur Aufbereitung wurden daher bei der Abfrage der
tatsächlichen Kenntnisse im Mittel auch nur 62% der Fragen zutreffend beantwortet
[10].
Dies deckt sich mit Beobachtungen anderer, bei denen ebenfalls weniger als die Hälfte
der Mitarbeiter der Endoskopieabteilung zuvor in diese Tätigkeiten ausreichend
detailliert eingewiesen worden waren [11]. Um
eine akzeptable Prozess- und damit auch Ergebnisqualität vorhalten zu können,
erscheint es daher unverzichtbar, dass regelmäßig Schulungen zum korrekten Vorgehen
bei der Endoskopanwendung und anschließenden -aufbereitung erfolgen [12]
[13].
Insbesondere nach einer ERCP wurden in den letzten Jahren gehäuft nosokomiale
Ausbrüche durch verunreinigte Endoskope berichtet [14]
[15]
[16]
[17].
Dabei handelt es sich um ein besonders komplex konstruiertes Instrument mit einer
Vielzahl an Bedienelementen, mechanisch beweglichen Anteilen (z. B. Albarran-Hebel),
kleinvolumigen Arbeitskanälen sowie mehreren Klappen und Dichtungen. Die meisten der
verfügbaren Daten über Endoskopie-assoziierte Infektionen beziehen sich auf
Duodenoskope, hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Albarran-Hebel [18]
[19].
Zudem können sich bei der Verwendung oder bei der Reinigung Mikroläsionen am
Endoskop ergeben, die die weitere Aufbereitung erheblich erschweren, da sich darin
befindliche Mikroorganismen oftmals der vollständigen Desinfektion entziehen. Ein
weiteres Problem stellt die Formation von Biofilm durch manche Bakterienspezies in
den Arbeitskanälen des Endoskops dar, die eine suffiziente Inaktivierung von
Pathogenen ebenfalls erheblich erschwert [20]
[21]. Ist ein solcher Biofilm
erst einmal ausgebildet, muss er besonders sorgfältig und vollständig – meist
mechanisch – entfernt werden, um weiteren Übertragungen vorzubeugen. In einer
kürzlich publizierten Prävalenzstudie wurden in 20% der darin untersuchten
Duodenoskope Kontaminationen mit oraler und gastrointestinaler Flora mit jeweils≥20
Erregern pro 20 mL gefunden [17]. Eine weitere
US-amerikanische Studie berichtet eine Kontaminationsrate von 5% in 4032
Surveillancekulturen von 106 Endoskopen, darunter 0,6% obligat pathogene Erreger
[22]. In einer Metaanalyse zu 13.112
Proben von 925 Duodenoskopen wurde sogar eine Kontaminationsrate von 15,3% ermittelt
[19]. Deshalb sollte die Reinigung
speziell auf den Albarran-Hebel eingehen, da dieser mit mehreren Ausbrüchen in
Verbindung gebracht werden konnte [20]
[23]
[24].
Zur Risikominimierung wurde daher von der U.S. Food and Drug Administration (FDA)
ein Safety Communication Letter mit detaillierten Vorgaben zur Wiederaufbereitung
von Duodenoskopen herausgegeben [25].
Eine Alternative zur Vermeidung von Transmissionen durch Endoskope könnten
Einmalendoskope darstellen, die nach ihrer Verwendung nicht aufbereitet, sondern
sofort verworfen werden [26]. In mehreren
Studien wurde die Qualität solche Einmalendoskope von den Nutzern bereits als den
mehrfach verwendbaren Geräten äquivalent eingeschätzt [27]. Eine multizentrische französische Studie
zur ERCP mit Einmalendoskopen zeigte bei 60 Personen eine erfolgreiche Durchführung
der Untersuchung in 95% der Patienten [28].
Eine weitere Studie mit 73 Patienten kommt mit 96,7% zu vergleichbar guten
Ergebnissen [29]. Auch hinsichtlich der
Bildqualität, der Bildstabilität sowie der Funktionalität von den Arbeitskanälen für
Luft und Wasser waren Einmalendoskope den mehrfach verwendbaren Geräten nicht
unterlegen [30]. Daten zu Erregerübertragungen
durch Einmalendoskope sind bislang nicht verfügbar, doch es erscheint naheliegend,
dass dieses Risiko wohl extrem gering sein dürfte, sofern von extern keine bereits
kontaminierten Flüssigkeiten (z. B. Wasser) verwendet werden.
Auch die Kapselendoskopie gehört zu den Einmalprodukten. Die einmalige Anwendung und
der geringe Bedarf an medizinischem Personal verringert das Risiko der Exposition
gegenüber pathogenen Mikroorganismen und einer möglichen Kreuzinfektion [31]. Auch hier sind Daten zu
Erregerübertragungen bislang nicht verfügbar.
Es gibt jedoch auch potenzielle Nachteile, wenn vorrangig Einmalendoskope zum Einsatz
kommen: Kosten und Gesichtspunkte des Umweltschutzes durch eine erhöhte Menge an
Abfall. Eine Übersichtsarbeit von Agrawal et al. gelangt zu der Einschätzung von
Mehrkosten in Höhe von $114 bis $281 durch die Verwendung von Einmalendoskopen [32]. Dabei muss bei der Gesamtkalkulation auch
der für eine Aufbereitung ggf. erforderliche Zeitaufwand berücksichtigt werden, der
zwischen 19 Minuten (manuelle Aufbereitung) und 76 Minuten (automatisierte
maschinelle Aufbereitung) betragen kann [33]
[34]. Andererseits müssen je
nach Hersteller für die Verwendung von Einmalendoskopen häufig zusätzliche
Komponenten, z. B. zur weiteren Bildverarbeitung, erworben werden. So ergeben sich
in der Kalkulation von Agrawal et al. nach Abwägung aller Einflüsse, inklusive der
zu erwartenden Kosten durch Transmissionen und der Behandlung daraus resultierender
nosokomialen Infektionen, durch die Nutzung von Einmalendoskopen im Vergleich zur
Aufbereitung immer noch Mehrkosten um den Faktor 5 bis 10 [32].
Auch der Umweltschutz ist ein relevanter Gesichtspunkt bei der Bewertung
medizinischer Maßnahmen. Ein Wechsel zu Einmalendoskopen für die Duodenoskopie und
die Koloskopie würde die Abfallmenge in diesem Bereich gegenüber der konventionellen
Endoskopie um ca. 19% erhöhen [35]. Auf der
Digestive Disease Week 2021 schätzen Hernandez et al. einen etwa 20-fach erhöhten
Anfall an CO2, wenn Endoskope nach einmaligem Gebrauch für eine ERCP
bereits entsorgt würden [36]. Die Hersteller
dieser Produkte sind sich dieser Problematik jedoch durchaus bewusst und bemühen
sich um umweltfreundliche Verbesserungen von Einmalendoskopen mit dem Ziel deren
klimaneutraler Verwendung bis zum Jahr 2030 [37], doch auch dann wird vermutlich nur ein kleiner Anteil der Wertstoffe
tatsächlich wiederverwendet werden können. Daher sollte unserer Ansicht nach
gegenwärtig zur Infektionsprävention lieber verstärkt Wert auf eine gute Ausbildung
und Einweisung des aufbereitenden Personals gelegt werden. Die Erstellung sowie die
Überwachung der Einhaltung von entsprechenden Standardarbeitsanweisungen (SOPs) sind
vielerorts bereits verpflichtend. Für Patienten mit Erkrankungen, die die
Aufbereitung von Endoskopen erheblich erschweren, wie z. B. Prionen bei einer
Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, erscheint die Verwendung von Einmalendoskopen jedoch
bereits heute eine sinnvolle Alternative zu sein.
Zitierweise für diesen Artikel
Zitierweise für diesen Artikel
Dieser Beitrag ist eine unveränderte Zweitverwertung des Artikels:Gastroenterol
2023; 61: 536–543. DOI 10.1055/a-1983-4100