Bakterieflora fra gulv til pasient?

Sammendrag: Artikkelen beskriver to hovedprosjektoppgaver av bioingeniørstudenter der man har undersøkt hvorvidt bakterier på gulvet i en operasjonsstue vil kunne virvles opp i luften, og om det er mulig å gjenfinne de samme bakterier i luftprøver tatt ved ulike nivåer over gulvet. Resultatene viser at bakterier som er festet til støv, kan virvles opp til et nivå på minst 100 cm over gulvet, men at konsetrasjonene avtar med økende høyde fra gulvet. Forsøkene viste at bevegelse inne i operasjonsstuen påvirker CFU-mengden i luft i større grad enn åpning/lukking av dør til operasjonsstuen.

Ved Høgskolen i Trondheim (HIST), Avdeling for teknologi, Institutt for bioingeniør- og radiografutdanning er det gjennomført to hovedprosjektoppgaver av bioingeniørstudenter der man har undersøkt hvorvidt bakterier på gulvet i en operasjonsstue vil kunne virvles opp i luften, og om det er mulig å gjenfinne de samme bakterier i luftprøver tatt ved ulike nivåer over gulvet. Videre er det undersøkt om i hvilken grad disse bakteriene blir påvirket av bevegelser inne på operasjonsstuen samt om åpning/lukking av dør inn til operasjonsstuen kan påvirke spredningsmønsteret. Man har dessuten evaluert den desinfiserende nytten av Virkon i 1% brukerkonsentrasjon (1,2).
Hensikten med prosjektene har vært å se om bakterier fra gulv kan tenkes å bli virvlet opp til en høyde der de kan representere fare for smitte til pasient under operasjon.


Bakgrunn
Nosokomiale infeksjoner er infeksjoner som oppstår i tilslutning til opphold i sykehus eller helseinstitusjon. De omfatter både infeksjoner som oppstår i løpet av selve oppholdet og de som blir påvist innen 30 døgn etter utskriving dersom de er en konsekvens av oppholdet. Nosokomiale infeksjoner er et stort problem både for pasient, pårørende, helsepersonell og samfunn forøvrig. Infeksjonene gir forlenget liggetid (minst 4-7 dager), noe som øker kostnadene og kan gi fysiske og psykiske lidelser (3,4).

Av de nosokomiale infeksjoner utgjør postoperative sårinfeksjoner ca. 15%, og ca. 5% av alle opererte pasienter får en slik komplikasjon. De fleste sårinfeksjoner har sin opprinnelse på selve operasjonsstuen, men de kan også oppstå i den postoperative fase på overvåkning,- intensiv eller sengeavdeling (5).
En måte å evaluere renheten i en operasjonsstue er å måle mengden bakteriebærende partikler som finnes i luften, definert som Colony Forming Unites pr. m3 (CFU/m3). I Norge er anbefalt renhet for luft mindre enn 10 CFU/m3 i stuer med spesielt infeksjonssfølsom kirurgi, som kirurgi med implantasjon av permanente fremmedlegemer, og Mindre enn 100 CFU/m3 i stuer med mindre infeksjonsfølsom kirurgi (6).

For å kunne opprettholde ønsket renhetsgrad av luft i en operasjonsstue, anbefales luftskifte 5-20 ganger pr. time. For å unngå ukontrollert innblanding av luft fra omgivelsene, tilstrebes et overtrykk på opptil 15 Pa. Trykkforholdene endres hver gang en dør til operasjonsstue blir åpnet og lukket, og luftstrømmene påvirkes av antall personer som er inne i stuen, samt deres bevegelser (7).
Det er antatt at bakterier som sedimenterer på gulv i en operasjonsstue ikke representerer noen smitterisiko, da disse bakteriene ikke virvles høyere opp enn 20-30 cm, og dermed ikke vil kunne overføres til pasient eller utstyr (8,9).


Materiale og metode
Forsøkene som ble utført ved Institutt for bioingeniør- og radiografutdanning, gikk ut på å påføre kjente bakterier på gulv og deretter påvise de samme bakterier fra luft i ulike nivå opp til operasjonsbordet.
Forsøkene ble utført i et spesialinnredet rom som Avdeling for teknologi v/HIST har bygd opp for prosjektformål. Rommet gir muligheter for å simulere forholdene tilsvarende en ordinær operasjonsstue, det vil si overtrykk med fortynningsventilasjon, luftutskifting ca. 20 ganger i timen og justerbar temperatur. Størrelsen på rommet er ca. 20 m2.

For å se i hvilken grad ulike aktiviteter fremmet en eventuell oppvirvling av bakteriene, ble det gjort ulike forsøk, dels hvor personalet forholdt seg i ro, og dels hvor personalet var i stor aktivitet i operasjonsstuen. Det ble tatt prøver for å se om åpning/lukking av døren inn til operasjonsstuen påvirket CFU-mengden ved ulike høyder, enten ved at døren var lukket hele tiden, eller at personer gikk ofte ut og inn av rommet.
«Operasjonsspersonalet» brukte bakterietette engangsdresser laget av polypropylen, heldekkende hetter, kirurgisk munnbind, engangshansker og engangssko.
Gulvet ble forurenset med to ulike bakteriekulturer: Bacillus subtilis og Escherichia coli. En standard mengde av disse bakteriekulturene ble fordelt ut over gulvet.

Til prøvetaking ble brukt en luftsampler hvor 500 liter luft ble sugd inn og fordelt over en dyrkningsagar. I tillegg ble dyrkningskåler åpent plassert ulike steder for å bedømme grad av passiv sedimentering av mikrobebærende partikler fra luft.
For påvisning av Bacillus subtilis ble det brukt blodagar som dyrkningsagar, da denne bakterien vokser godt på dette mediet, og er lett å differensiere fra andre bakterier. Ved forsøk med Escherichia coli ble det brukt Mac Conkey-agar, som er et selektivt medium for gramnegative stavbakterier der laktosepaltende gramnegative staver kan skilles fra ikke-laktosespaltende stammer. Ved å telle antall bakteriekolonier på dyrkningsagarene kunne man angi bakteriekonsentrasjonen i CFU/m3 luft.

Prosedyre:

• Gulvet ble grundig desinfisert med Virkon 1 %, deretter moppet med våtmopp
• Dyrkningsprøver tatt av rent gulv.
• Bakteriekulturene spredd/sprayet utover

a) 5 gram støv med Bacillus subtilis, i konsentrasjon tilsvarende bakterietall større enn 106/gram
b) 100 ml steril 0,9% NaCl m/Escherichia coli, i konsentrasjon tilsvarende bakterietall større enn 107/ml.

Rommet fikk stå i ro slik at bakteriene fikk sedimentere (1 time evt. natten over), deretter ble det tatt prøver av gulvflaten for å registrere påført bakteriemengde.
Ventilasjon ble satt på og forsøkene startet.
0-prøve med luftsampler ble tatt før aktivitet i rommet, deretter prøvetaking med hvert 15. min. av luften, og i ulike høyder fra gulvet
I rommet ble det satt ut skåler med dyrkningsagar (med lokket av) i ulike høydenivå for å bedømme sedimentasjon av referansebakterier som evt. ble virvlet opp i luften. Disse agarskålene var utplassert hele tiden forsøket foregikk.
Alle dyrkningsagarer ble inkubert i 30 grader celcius i tre døgn, vanlig atmosfære.
Gulvet ble desinfisert med Virkon 1% og våtmopp, og etter 30 min. ble det tatt nye dyrkningsprøver av gulvet.
Det ble utført totalt 18 forsøk, hvorav ni forsøk med Bacillus subtilis og ni forsøk med Escherichia coli.


Resultat
Oppvekst på dyrkningsmedier fra både sedimenteringsprøver og luftprøver ble vurdert mht mengde og bakteritype, og parallelle forsøk ga sammenfallende resultat. Oppvekst av bakterier som ikke tilhørte testbakteriene, slik som hudflora fra personer i rommet, ble ikke tatt med i resultatene. Dyrkningsprøver som ble tatt direkte av forurenset gulv før forsøkene startet, viste rikelig vekst av begge testbakteriene ved alle forsøkene.
For å illustrere hvilke resultat det ble kommet frem til, presenteres diagram av de ulike forsøk.


Forsøk med Bacillus subtilis
Figur 1 viser resultat av luftprøver tatt med fire personer tilstede i operasjonsstuen, hvor dør inn til rommet er lukket hele tiden, og personene er i bevegelse. Kurvene viser forekomst av Bacillus subtilis ved alle målte høyder, men mengden avtar med økende høyde.

Figur 2 viser forskjell av antall CFU av Bacillus subtilis i luftprøver fra forsøk med ulik aktivitet i operasjonssrommet. Lilla søyler indikerer forsøk A (lukket operasjonsstue med bevegelse i rommet), og gule søyler indikerer forsøk B (stue med åpning og lukking av dør, men minst mulig bevegelse i rommet). Det er tatt prøver i 4 ulike høyder (25, 50, 75 og 100 cm) på 3 ulike tidspunkt (20, 40 60 min)


Forsøk med Escherichia coli
Når Escherichia coli ble sprayet på gulvet, ble alle dyrkningene av luftprøver og sedimenteringsprøver negative. Det var imidlertid god vekst på prøver tatt direkte av gulv ved tidsrom 1/2 til 1 time. Når gulvflaten ble testet 1 døgn etter påspraying av Escherichia coli, var det imidlertid ingen oppvekst.


Bruk av Virkon
Ved å ta dyrkningprøver 30 minutter etter avsluttende desinfeksjon, ble effekten av Virkon 1% evaluert for begge test-mikrobene. Prøver tatt etter desinfeksjon ved forsøk med Escherichia coli, ga ingen oppvekst, mens det ble påvist god vekst etter avsluttende desinfeksjon når Bacillus subtilis ble brukt i forsøkene.


Konklusjon
Resultatene viser at bakterier som er festet til støv, kan virvles opp til et nivå på minst 100 cm over gulvet, men at konsentrasjonene avtar med økende høyde fra gulvet.
Forsøkene viste at bevegelse inne i operasjonsstuen påvirker CFU-mengden i luft i større grad enn åpning/lukking av dør til operasjonsstuen.
Forsøkene viser også at standard prosedyre for gulv-desinfeksjon er meget effektiv for Escherichia coli, men ikke for Bacillus subtilis, da denne bakterien danner sporer og derved overlever bruk av Virkon.

Disse prosjektarbeidene indikerer at bakterier bundet til støvpartikler på gulv i en operasjonsstue vil kunne virvles opp i store konsentrasjoner til pasienthøyde. Slike bakteriell forurensing kan derved representere en fare for smitte til pasient. Bakterier avsatt på gulv i væskeform vil derimot bindes til gulvbelegget og således ikke bli gjenfunnet i luftprøver ved ulike høyder fra gulvnivå.

Av tekniske årsaker er figurene i artikkelen bare å finne i papirutgaven.


Litteratur
1. Tan T, Suong T, Tran T, Hong B. Måling av bakterieforekomst ved
ulike høydenivå i operasjonsstue Tronheim: Høgskolen i Sør-Trøndelag, 2000.
2. Nilsen W, Frimand L. Hvordan vil bakterieflora på gulv i operasjonsstuer påvirkes av a) vanlig renholdsrutiner b) aktivitet i rommet. Trondheim: Høgskolen i Sør-Trøndelag, 2001.
3. Hovig B, Lystad A. Infeksjonssykdommer. Epidemiologi, mikrobiologi og smittevern. Oslo: Universitetsforlaget, 1994.
4. Andersen BM. Sykehusinfeksjoner ved Ullevål sykehus. Forekomst og merutgifter. Tidsskr Nor Lægeforen 1996; 116(24): 2903-7.
5. Whyte W, Hammbraceus A, Laurell G, Hoborn J. The relative importance of the routes and sources of wound contamination during general surgery. II. Airborne. J Hosp Infect 1992; 22 (1): 41-54.
6. Statens Helsetilsyn. Rundskriv IK- 02/97 97/31, 18.april 1997.
7. Solvang S K, Noramann Bache S, Smidsrød M. Målinger og obsevasjoner. Trondheim: Høgskolen i Sør Trøndelag, 1998.
8. Andersen BM, Solum N, Kruger Ø, et al. Gulvrengjøring av pasientrom. Effekt på bakterier, smuss og partikler. Tidsskr Nor Lægeforen 1997; 117(6): 838-41.
9. Vesley D, Streifel AJ. Environmental sevices. In: Mayhall CG, red. Hospital
Epidemiologi and Infection Control. Baltimore: Willimas & Wilkins, 1996: 818.