Thermodesinfektion von Femurköpfen

Thermodesinfektion
von Femurköpfen
PEI-Workshop:
Infektionssicherheit von
Knochentransplantaten
Langen - 11.09.2008
Lars Frommelt, Hamburg
Knochentransplantat
Knochentransplantate stammen
von menschlichen Spendern
• Lebendspendern
• Multiorganspendern
• Kadaverspendern
Wozu Transplantate?
Der deutsche Weg
In Deutschland werden
überwiegend Femurköpfe
von Lebendspendern als
Transplantate benutzt.
(Überschussgewebe!)
© 1998 Lars Frommelt
Der deutsche Weg
Lokale Knochenbanken
Thermodesinfektion: Marburger Knochenbank System
ca. 90 (Unfallchirurgische Abt.)
ca. 160 (Orthopädische Abt.)
(vor Verkündung des Gewebegesetzes)
Femurköpfe von Lebendspendern
(Gewinnung bei primärer Hüftprothesenimplantation: Überschussgewebe)
Thermodesinfektion
Unter dem Eindruck der HIV-Problematik
wurde nach HIV-Sicherheit gesucht
Knaepler und v. Garrel entwickelten in Marburg
ein System der Thermodesinfektion, das mit
einem offenen Küvettensystem arbeitete und
damit nicht routinetauglich war.
Die Fa. Telos in Marburg löste dieses Problem
ingenieurtechnisch durch den Lobator sd 1.
Worum
geht es ?
Risikominimierung
Der Mensch lebt
nicht gern allein!
Menschen sind von
ca. 2 x 1214 Bakterien
(200.000.000.000.000)
besiedelt!
= 10 x mehr als Körperzellen!
Welche Risiken?
Ungebetene Gäste können
übertragen werden:
• Protozoen
• Bakterien
• Viren
• HB – Virus
• HC – Virus
• HIV – Virus 1/2
• Creutzfeldt-Jakob
• TBC, Lues
Sicherheit der
Transplante
ist Infektionssicherheit!
Wie wird diese
Qualität
sichergestellt?
Erregerreduktion
• Reduktionsschritt 1
• Spenderauswahl
• Selbstausschluss
• Reduktionsschritt 2
• Laboruntersuchungen
• Reduktionsschritt 3
• Inaktivierungsverfahren
Restinfektionsrisiko
Protozoen
Viren
Creutzfeldt-Jakob
spezifische Infektionen
HBV
HCV
HIV 1/2
Lues
Bakterien / Pilze
Bakterien
Viren (HIV, HCV, HBV)
Infektionssicherheit
5 Schritte zur Sicherheit
1. Spenderauswahl
2. Hautdesinfektion (mehrfach)
Entknorpelung der Femurköpfe
3. Thermodesinfektion
4. Sterilitätskontrolle
5. QS-Überwachung
Infektionssicherheit
5 Schritte zur Sicherheit
1. Spenderauswahl
2. Hautdesinfektion (mehrfach)
Entknorpelung der Femurköpfe
3. Thermodesinfektion
4. Sterilitätskontrolle
5. QS-Überwachung
Spenderauswahl (1)
• Einverständniserklärung
(Unterschrift von Patient und Arzt)
• Anamnesebogen
(Unterschrift von Patient und Arzt)
• Körperlicher Untersuchungsbefund
• OP-Fähigkeit
• Röntgenbild
• Beurteilung des Transplantates
Anamnese
Nur 26 von 156 Hüftköpfen (17%)
wurden für eine Knochenbankspende
freigegeben. 90 Patienten (58%)
schieden bereits aufgrund
anamnestischer Kriterien aus.
Peters K.M. et al. (1991) Dtsch med Wschr 116
Anamnese
Das Risiko einer HIV-Übertragung wird
durch eine fundierte Anamnese des
Spenders hinsichtlich der Zugehörigkeit
zu einer HIV-Risikogruppe
von 1:161 auf 1:6.864 reduziert.
Buck BE et al. (1989) Clin Orthop Rel Res 240
Spenderauswahl (2)
Serologische Untersuchungen
• Hepatitis B
• Hepatitis C (ggf. NAT)
• HIV 1/2
• Lues
Untersuchungen wie für Blutspende
Infektionssicherheit
5 Schritte zur Sicherheit
1. Spenderauswahl
2. Hautdesinfektion (mehrfach)
Entknorpelung der Femurköpfe
3. Thermodesinfektion
4. Sterilitätskontrolle
5. Aufzeichnung klinischer /
epidemiologischer Daten
Hautdesinfektion
• Hautdesinfektion (entspr.
Hygieneplan)
• Waschung und mehrfache
Desinfektion (mind. 2-malig)
• Zugelassene Desinfektionsmittel
(DGHM-Liste)
• Sterile Abdeckung
Entspricht OP-Routine (Knochenchirurgie)
Entknorpelung
Entfernung des Knorpels
• Sichert die Wirksamkeit der
Thermodesinfektion
• Reduziert oberflächliche bakterielle
Kontaminationen
Infektionssicherheit
5 Schritte zur Sicherheit
1. Spenderauswahl
2. Hautdesinfektion (mehrfach)
Entknorpelung der Femurköpfe
3. Thermodesinfektion
4. Sterilitätskontrolle
5. QS-Überwachung
Thermodesinfektion
Es handelt sich
um eine
Desinfektion
Thermodesinfektion
Prozessdauer: 94 min (unveränderbar)
Restdauer wird angezeigt
Die Temperatur wird ab 35 °C bis 130 °C in
Schritten von 5 °C gesteigert
Es wird bei diesem Prozess eine Temperatur
von 82,5 °C für mindestens 15 min im
Zentrum des Femurkopfes erreicht
(Haltezeit)
Thermodesinfektion
Standardisierte
Desinfektionszeit
wurde an 200
Femurköpfen
ermittelt.
15 min
82,5 °C
Femurköpfe:
< 55 mm
Durchmesser
Thermodesinfektion
Validation Wärmetransport
Femurköpfe bis 55 mm Durchmesser:
Behandlungstemperatur wird sicher erreicht!
Pruss A, Kao M, Garrel T v, Frommelt L, Gürtler L, Benedix F, Pauli G. (2003) Biologicals 31:75-82
Wie wird
vorgegangen?
Röntgen – Inspektion
Präparation (OP)
Desinfektionsgefäß
Lobator SD-2
Lobator SD-2
Lobator SD-2
Protokoll
Seriennummer der Gerätes
Transplantat ID-Nummer
Tag und Urzeit der Behandlung
Temperaturprotokoll der
Küvettentemperatur (alle 3 min)
Vollständigkeit des Prozesses
Probengewinnung
Bei diesem
weiterentwickelten Container
handelt es sich ein
geschlossenes System!
Ein Reinraum A in B ist
damit nicht erforderlich!
Sterilitätskontrolle
Es werden je nach
Blutkultursystem 15 – 30 mL
der Behandlungsflüssigkeit
entnommen und auf
Blutkulturflaschen verteilt
und auf aerobe und
anaerobe Bakterien sowie
auf Pilze untersucht.
Analog:
Votum 16 AK Blut
Lobator SD-2
Freigabeparameter:
Anamnese
ok
Spenderuntersuchung
ok
Röntgen + Inspektion
ok
Infektionsserologie
negativ
Thermodesinfektion
ok
Sterilitätskontrolle
negativ
Freigabe zur Transplantation
Gibt es Studien
zur Validation
des Systems?
Abreicherung
von Bakterien
Bakterien
Bioburden in der Literatur
Fitzgerald
Malinin
Kuner
Bettin
Bloem
Garrison
Barrios
Veen
Husted
Deijkers
Bettin
1973
1986
1986
1991
1993
1993
1994
1994
1996
1997
1998
30 %
65 %
5%
22 %
55 %
20 %
7%
92 %
>1 %
53 %
49 %
Berichtete Kontaminationsrate :
> 1 % – 92 %
Wie ist das
Bioburden beim
Lebendspender
(Femurkopf)?
Bakterien
Bakteriennachweis bei Transplantatgewinnung
(Spongiosaprobe 1 / OP-Saal) – Bioburden
Anzahl
Hüftköpfe
1994 (ab Nov)
1995
1996
1997
1995–97
Kein Wachstum
127
849
770
712
120
776
697
842
2.458
2.235
Frommelt L, Gürtler L und von Garrel T. (2003) Advances in Tissuebanking 7:339-51
Wachstum
7
73
73
70
(5,51 %)
(8,60 %)
(9,48 %)
(9,83 %)
223 (9,07 %)
Bakterien
Bakteriennachweis nach Thermoinkubation
(lobator sd 1 / Reine Werkbank)
Anzahl
Hüftköpfe
1994 (ab Nov)
1995
1996
1997
1995–97
Kein Wachstum
127
849
770
712
120
849
770
712
2.458
2.235
Frommelt L, Gürtler L und von Garrel T. (2003) Advances in Tissuebanking 7:339-51
Wachstum
3
0
0
0
(2,36 %)
(0,00 %)
(0,00 %)
(0,00 %)
3 (0,12 %)
Bakterien
Validationsstudie mit dem Robert-KochInstitut, Berlin
Inaktivierung vegetativer Formen von
Bakterien (Reduktionsfaktor(RF): > 6 x 10-6)
Inaktivierung von Pilzen (RF: > 6 x 10-6)
Keine relevante Inaktivierung von
thermoresistenten Sporen
Pruss A et al.. (2003) Validation of the 'Marburg bone bank system' for thermodisinfection of allogenic femoral head
transplants using selected bacteria, fungi, and spores. Biologicals 31:287-94.
Es handelte sich um einen
Kadaverspender und sorglosen
Umgang mit den und
unbehandelten Transplantaten.
Bei sachgerechter Hygiene ist das
beim Lebendspender mit an
Sicherheit grenzender
Wahrscheinlichkeit auszuschließen!
Sterilitätskontrolle
Es werden je nach
Blutkultursystem 15 – 30 mL
der Behandlungsflüssigkeit
entnommen und auf
Blutkulturflaschen verteilt
und auf aerobe und
anaerobe Bakterien sowie
auf Pilze untersucht.
Analog:
Votum 16 AK Blut
Abreicherung
von Viren
Viren
Biologicals. 2003, 31: 75-82
Viren - Validation
Viren - Validation
Behüllte Viren
Humane Immunodeficiency Virus (HIV-2)
Bovine Virus Diarrhoe Virus (BVDV, Modellvirus
für HCV)
Pseudorabies Virus (PRV)
Unbehüllte Viren
Poliovirus (PV-1)
Hepatitis A Virus (HAV)
Bovine Parvovirus (BPV, thermoresistent, Modelvirus für HBV)
Viren - Validation
Resulte – Abreicherung
Virus
Reduktion Faktor (log10)
HIV-2
4.51
BVDV
5.51
PRV
7.01
PV-1
6.51
HAV
6.51
BPV
4.26
•
•
Thermodesinfektion inaktiviert alle getesteten Viren
Ermittlung der Reduktionsfaktoren wurde die Begrenzung
des Starttiters (TCID50/mL) begrenzt
Thermodesinfektion
Validationsstudie mit anerkannten
Modelviren – Abreicherung > 4 log10
Humanes Immundeficiency Virus (HIV)
Hepatitis B Virus (HBV)
Hepatitis C Virus (HCV)
Pruss A et al.. (2001) Comparison of the efficacy of virus inactivation methods in allogeneic avital bone tissue transplants.
Cell and Tissuebanking. 2:201-15
Pruss A et al.. (2003) Virus inactivation in bone tissue transplants (femoral heads) by moist heat with the 'Marburg bone bank
system. Biologicals. 31:75-82
Infektionssicherheit
5 Schritte zur Sicherheit
1. Spenderauswahl
2. Hautdesinfektion (mehrfach)
Entknorpelung der Femurköpfe
3. Thermodesinfektion
4. Sterilitätskontrolle
5. QS-Überwachung
QS-System
Intern und extern ist eine Überwachung
der qualitätsrelevanten Parameter
erforderlich
Auswertung der eigenem QS-Daten
Jährliche Meldung an das PEI
Überprüfung der eigenen QS-Regeln
Gewebegesetz:
Genügt die
Thermodesinfektion den
Anforderungen?
Zulassung für den
thermodesinfizierten
Femurkopf der Charité
Summing up (1)
Die Thermodesinfektion ist ein Baustein in einem
Konzept zur Infektionssicherheit von
Knochentransplantaten
Die Thermodesinfektion ist für Femurköpfe von
Lebendspendern geeignet
Die Thermodesinfektion ist aufgrund der
unspezifischen Wirkung ggf. auch in der Lage
unbekannte Erreger zu inaktivieren
Erregerreduktion
• Reduktionsschritt 1
• Spenderauswahl
• Selbstausschluss
• Reduktionsschritt 2
• Laboruntersuchungen
• Reduktionsschritt 3
• Inaktivierungsverfahren
Restinfektionsrisiko
Protozoen
Viren
Creutzfeldt-Jakob
spezifische Infektionen
HBV
HCV
HIV 1/2
Lues
Bakterien / Pilze
Bakterien
Viren (HIV, HCV, HBV)
Summing up (2)
Die Thermodesinfektion ist zur Abreicherung
potentieller Erreger für Femurköpfe von
Lebendspendern (Überschussgewebe) geeignet
Validation für Femurköpfe bis 55 mm
Die Abreicherung von vegetativen Bakterien und
Viren ist gesichert
Bakterielle Endosporen werden nicht inaktiviert und
ist damit für Multiorgan- du Kadaverspender nicht
geeignet
Die Thermodesinfektion ist ein bekanntes Verfahren
im Sinne des Gesetzes
© 1998 Lars Frommelt