Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Universität Greifswald

Präsentation zum Thema: "Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Universität Greifswald"—  Präsentation transkript:

1 Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Universität Greifswald
Antiseptische Indikationen unter besonderer Berücksichtigung von Nahtmaterial Axel Kramer Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Universität Greifswald

2 Bakterien und Wundheilung Indikationen
Kontamination  Attachment, keine Vermehrung  Reinigung, ggf. präventive Antiseptik zur Prävention von Infektion Kolonisation  Vermehrung auf der Wunde ohne klinische Wirtsreaktion, d.h. keine Entzündung  keine Antiseptik (außer bei MRE) Kritische Kolonisation  chron. Wunden: keine invasive Infektion, aber durch Toxinabgabe verzögerte Wundheilung ohne manifeste Entzündung (häufig nur verändertes Granulationsgewebe, erhöhte Blutungsneigung, Wundgeruch, Exsudation)  Hemmung von Epithelisierung, ggf. Stillstand der Wundheilung  „milde“ Antiseptik Infektion  lokale und/oder systemische Wirtsreaktion (Sepsis) mit Wundheilungshemmung bis zum Stillstand  therapeutische Antiseptica Biofilmbildung auf ImplantatenPrävention durch antimikrobielle Imprägnierung

3 Globale Indikationen der Wundantiseptik
1. Prävention von Wundinfektionen 2. Prävention von SSI 3. Therapie infizierter Wunden

4 Prävention von Wundinfektionen – notwendige Indikationen der Wundantiseptik

5 Prävention von Wundinfektionen – notwendige Indikationen der Wundantiseptik
infizierte Wunde  Antiseptik bis zum Abklingen klinischer Symptome, ggf. Erregerkontrolle (bei MRE) Nachbehandlung chirurgisch eröffneter Abszesse und Phlegmonen  nach chir. Versorgung einmalige Antiseptik Intraoperative Wundkontamination  einmalige Antiseptik eitrige Peritonitis, Pleuritis, Mediastinitis – antiseptische Spül-Saug-Drainage mit MRE kolonisierte Wunde  Antiseptik bis neg. Befund (bzw. Entlassung)

6 Prävention von Wundinfektionen – sinnvolle Indikationen der Wundantiseptik

7 keine Indikation zur Wundantiseptik

8 Chirurgischer Aphorismus
Gib nichts in die Wunde was Du nichts ins Auge geben kannst. Trifft zu für: Polihexanid 0,04 % (2004 Einführung zur präop. Augenantiseptik) Hansmann F, Kramer A, Ohgke H, Strobel H, Geerling G (2004) Polyhexamethylbiguanid (PHMB) as preoperative antiseptic for cataract surgery . Ophthalmol 101: Hansmann F; Kramer A; Ohgke H; Strobel H; Muller M; Geerling G (2005) Lavasept as an alternative to PVP-iodine as a preoperative antiseptic in ophthalmic surgery. Randomized, controlled, prospective double-blind trial. Ophthalmol 2005, 102(11):1043-6, Octenidin < 0,05 % (Schweineauge) PVP-Iod 1 % (Anwendungskonz. auf Wunden 10 %) Chlorhexidine <0,006 % Trifft nicht zu für: Silbersulfadiazin

9 Zweite Prämisse Wende keine Wirkstoffe auf Wunden an,
die in Quantitäten resorbiert werden, die mit dem Risiko von Nebenwirkungen verbunden sein können trifft zu für: PVP-Iod Silberverbindungen bzw. die zu kritischen Verbindungen gegiftet werden können Chlorhexidin (p-Chloranilin)

10 Kriterien zur Wirkstoffauswahl
risk benefit Balance Toxizität des Antiseptikums Schädigung durch Infektion

11 Biokompatibilitätsindex (BI)
Quotient aus IC50 und RF >lg 3, getestet in FBS Wirkstoff BI [30 min] L929/E. coli L929/ S. aureus Octenidin Polihexanid Chlorhexidindigluconat PVP-I (bezogen auf I2) Triclosan Ag-Protein (bezogen auf Ag) Ag(I)-Sulfadiazin,AgNO3 1.73 1.51 0.83 0.68 0.23 0.22 nicht kalkulierbar 2.11 1.36 0.98 0.46 0.11 Müller G, Kramer A. J Antimicr Chemother 2008; 61(5)

12 Prävention von SSI Präoperativ bei kontaminierter traumatischer Wunde – einmalige antiseptische Spülung intraoperativ nach Wundkontamination (z.B. während Colonchirurgie) oder nach Exzision chronischer Herde – einmalige antiseptische Spülung Wundkolonisation mit MRE (z.B. MRSA, VRE) – bis zur Eradikation intra+postoperativ durch antiseptisch imprägniertes Nahtmaterial

13 Landwirtschaftliche schwere verschmutzte Weichteilverletzungen
Retrospektive Studie Landwirtschaftliche schwere verschmutzte Weichteilverletzungen Design: Retrospektive offen kontr., monozentr. , randomisierte Kohortenstudie standardisierte Dokumentation für jeden Patienten - Ursache und Charakteristik der Verletzung - Intervall zwischen Verletzung und chir. Intervention - Ausschlusskriterium: vorherige systemische oder lokale Antibiotikaanwendung nach chir. Versorgung vor Wundverschluss Spülung mit % Polihexanid - 10 % PVP-Iod - H2O2 4 % - Ringer solution (Placebo) für 3 min

14 Prävention von SSI durch Wundspülung vor dem Wundverschluss
Spüllösung Patienten mit SSI all n % H2O2 4 % 504 44 8.7*/** Ringer 551 24 4.4*/** PVP-I 10 % 2067 69 3.4* Polihexanide 0.04 % 3849 35 0.91* 0.04 % * corresp. p < ** corresp. p < 0.002 Kramer et al. GMS Krankenhaushyg Interdiszip 2007;2(2):Doc58

15 Eradikation von MRSA im U. cruris
erster Anwendungsbericht betroffen gesamte Zirkumferenz des Unterschenkels Debridement Polihexanid-Gel mit Verbandabdeckung + Kompressionstherapie schon nach 2 d Eradikation, an nächsten 5 d bestätigt Dissemond J et al. Z Wundh 2004; 9(1):29-32

16 Implantate als Risikofaktor für die Entstehung von Infektionen

17 Häufigkeit Device-assoziierter Infektionen
1 - 3% aller Brust-, Penis-, Gelenk-prothesen 10 – 30 % Harnwegkatheter 1 – 5 % Gefäß-Grafts 1 – 7 % Herzschrittmacher 9 – 27 % aller Beatmungspatienten 3 – 8 % ZVK 25 – 50 % Aortengegenpumpen u.a. Herz –Assistenzsysteme Lynch AS et al. (2008) Annual Review of Medicine: Bacterial and fungal biofilm infections

18 Warum sind Implantate so infektionsgefährdet?
1. die einfache Antwort 2. die wissenschaftliche Antwort

19 Die einfache Antwort Was braucht man für eine gelungene Party?

20 Partyzutaten + + Gäste Bewirtung Sitzmöglichkeiten

21 Von der einfachen zur wissenschaftlichen Erklärung
+ + Gäste Bewirtung Sitzmöglichkeiten Exsudat Zelldetritus Blut

22 Oberflächen bilden eine ideale “Sitzmöglichkeit” für Bakterien
Voraussetzungen minimale Feuchtigkeit + Nährstoffe + Temperatur Adhärenz von Mikroorganismen an die Oberfläche durch ineinandergreifende Interaktionsmechanismen  unspezifische biophysikalische Interaktionen (Reichweite ab 3 nm) - elektrostatische Doppelschichtwirkung - van der Waals`sche Kräfte - Dipol-Interaktionen  spezifische Kräfte (Reichweite 2-3 nm) wie - Wasserstoffbrückenbindungen und - kovalente Bindungen  Anhangsgebilde wie Fimbrien, Geißeln, Mikrofilamente oder Filopodien

23 vom anhaftenden Erreger zum Biofilm
Nährstoffreiche Unterlage: conditioning film (organische Substanzen wie Proteine, Polysaccharide, Huminstoffe) Induktionsphase: reversible Anheftung ohne Matrixbildung, sog. initaler Biofilm Wachstumsphase: In der Übergangsphase entsteht eine Interfazialschicht durch Ausscheidung von EPS (Polysaccharide, Proteine, Lipide, Nucleinsäuren), die mit Wasser Hydrogele bilden  schleimartige Matrix, in der Nährstoffe gelöst sind. Plateauphase: irreversibles Attachment Gleichgewichtszustand mit Zuwachs durch Adhäsion und Wachstum sowie Abtrag aufgrund kontinuierlicher Erosionen

24 Von der Anheftung zur Freisetzung

25 Biofilmbildung auf Eintages-Kontaktlinse
a = unbehandelte neue Kontaktinse (200x) b = in-vitro Biofilm von P. aeruginosa SG81 mit EPS (extrazelluläre polymere Substanzen) und Bakterien (5000x) c EPS Bakterium a Rand Mitte

26 Mikroorganismen sind Überlebenskünstler
Mikroorganismen leben normalerweise im Ökosystem ihres Biofilms, der Urform der organisierten Lebensgemeinschaft Vorteile erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse einschließlich Biozide, körpereigene Abwehr,Schutz vor mechanischer Entfernung Speicherung von Nährstoffen im Biofilm als „Vorrat“ Bildung von „Lebensgemeinschaften“ mit weiteren Mikroorganismen zum gegenseitigen Vorteil - im Abstand von wenigen hundert µm können aerobe und anaerobe Zonen vorkommen– eine Species schafft Raum für die andere - Freisetzung von Nährstoffen - Übertragung von Resistenzen

27 Biozönose des Biofilms
wichtiges Merkmal des Biofilms ist die Kommunikation zwischen den Bakterien durch Botenstoffe, das „Quorum sensing“ ermöglicht strukturierte Biofilmentstehung

28 Bakterien in Biofilmen sind bis zu 1000x
Biofilme – mikrobielle Überlebensstrategie und Herausforderung für die Antibiotikatherapie Bakterien in Biofilmen sind bis zu 1000x resistenter gegenüber Chemotherapeutika als nicht sessile Bakterien! Aaron SD et al. (2002) Journal of Clinical Microbiology: Single and combination antibiotic susceptibilities of planktonic, adherent, and biofilm-grown Pseudomonas aeruginosa isolates cultured from sputa of adults with cystic fibrosis Domingue G et al. (1994) Journal of Clinical Microbiology: Testing antimicrobial susceptibilities of adherent bacteria by a method that incorporates guidelines of the National Committee for Clinical Laboratory Standards

29 kein befriedigender Therapieerfolg trotz “richtiger” Substanzwahl
Biofime und antimikrobielle Chemotherapie alles richtig gemacht und doch kein Erfolg Implantatinfektion kein befriedigender Therapieerfolg trotz “richtiger” Substanzwahl Wiederaufflammen der Infektion nach Absetzen der Therapie trotz eigentlich ausreichender Dauer unklare Infektionszeichen, Chronifizierung “Kalter Abszess” Ursache: Erreger werden nicht völlig eliminiert

30 Stellungskrieg Erreger vs. Wirt und Therapeut

31 Nahtmaterial – das bagatellisierte Implantat
Was geht mich das an, ich bin hier, um was über Nahtmaterial zu hören!

32 Oberfläche eines 150 cm langen 1er polyfilen Vicrylfadens
130 cm2 = 11,4 x 11,4 cm ! entspricht etwa der Oberfläche eines Ipod touch einer Sandwichscheibe (eine Seite) einer CD-Hülle (eine Seite)

33 Wieviel Erreger passen in einschichtiger Lage auf eine CD-Hülle?
1 Bakterium = 0,04 µm 130:0, = 3250 3250 x = 325 Milliarden bei mehrschichtigem Biofilm > 1 Billion

34 Antiseptisches Nahtmaterial
Nahtmaterial erhöht SSI-Risiko (Blomstedt et al. 1977, Österberg u. Blomstedt 1979) in bakteriell kontaminierten Bereichen wie Dickdarm, Gallenwegen und unterer Dünndarmanteil ist das Risiko der Nahtinsuffizienz durch Infektion erhöht Nähte in kontaminierten Bereichen befähigen Bakterien zur Penetration in tiefere Gewebeschichten (Chu u. Williams 1984) Infektionsdosis reduziert sich in Gegenwart von Nahtmaterial ~ fach (Howe u. Marston 1962) Biofilmbildung um Naht schützt Mikroorganismen vor Wirtsabwehr (Everett 1970, Edlich et al. 1973) infizierte Nähte induzieren Entzündung mit u. U. schweren lebensbedrohlichen Infektionen

35 Was tun?

36 Strategien gegen Nahtbesiedelung
Grundlagen steriles Nahtmaterial Hautantiseptik, Abdeckung, Versiegelung aseptische, atraumatische, gewebeschonene Arbeitstechnik perioperative Antibiotikaprophylaxe Add-on: Antiseptikum Alte Idee LeVeen HH, Falk G, Mazzapica FA, Dennis C. The suppression of experimental wound infections by biocidal sutures. Surg 1968;64(3):610-3 Ludewig RM, Rudolf LE, Wangensteen SL. Reduction of experimental wound infection with iodized gut sutures. Surg Gynecol Obstet 1971; 133(6):946-8. Problem: welcher antimikrobieller Wirkstoff?

37 Imprägnierung– Antiseptika vs. Antibiotika
Antibiotika erhielten keine Bedeutung wegen Resistenzentwicklung kein universelles Wirkungsspektrum nicht mikrobiozid wirksam Rodeheaver GT, Kurtz LD, Bellamy WT, et al. Biocidal braided (neomycin) sutures. Arch Surg 1983, 118(3) 322-7 Smolianskaia et al. In vitro activity of surgical suture materials containing cephalosporin antibiotics. Antibiot Khimioter 1994, 39(5) 45-8

38 Bedeutung von Iod Iod erlangte ebenfalls keine Bedeutung wegen
Zytotoxizität für sich regenerierendes Gewebe Wirkungsabschwächung bis Verlust durch Blut und Eiweiß Triclosan ist derzeit Wirkstoff der Wahl Polous et al. The validation of the use of iodine-containing suture thread in surgical practice. Klin Khir 1993, (1): 49-51

39 Antibakterielles Nahtmaterial
Vicryl®plus: Polyglactin 910 (resorbierbares atraumatisches geflochtenes Nahtmaterial) + Triclosan (max. 270 µg/m), Wirkungsdauer 5-7 d Monocryl® Plus: Polyglecaprone & Polydioxanone + triclosan (monofil, max µg/m), Wirkungsdauer d  höhere Wirksamkeit gegen gram-negative Bakterien

40 Antimikrobielle Wirksamkeit in vitro
Wachstumsfreie Zone Naht 14,5 cm3 für S. epidermidis 17,8 cm3 für S. aureus Wirkung blieb in wässrigem Milieu bis 7 d erhalten Auf Grund der intrinsischen Resistenz ist gegen spp. P. aeruginosa, S. marcescens und Alcaligenes keine Wirksamkeit zu erwarten! Storch et al. J. Exp Med. 2004

41 Attachment von S. aureus
nicht imprägniert Imprägniert – kein Attachment

42 Antimikrobielle Wirksamkeit in vivo
Methodik Implantation von Nahtmaterial bei Meerschweinchen (Fadenlänge 4-5 cm) sc. dorsolateral links und rechts mit Katheter 5x104 KBE S. aureus eingebracht nach 48 h Explantation des Nahtmaterials Ergebnis nicht imprägniertes Nahtmaterial 103,6 KBE imprägniertes Nahtmaterial 101,85 KBE (p<0,05) durch Imprägnierung bleiben physikalischen Eigenschaften einschließlich des Handlings unbeeinflusst Storch M et al. Surg Infect 2002;3: S89-98

43 Risk assessment nicht cytotoxisch, irritativ und pyrogen Barbolt TA. Chemistry and safety of triclosan, and its use as an antimicrobial coating on Coated VICRYL* Plus Antibacterial Suture. Surg Infect 2002, 3 Suppl 1: S45-53     nur in vitro Resistenz induzierbar ohne klinische Relevanz Kramer A. et al. Triclosan. Prereprint from Wallhäußers Praxis der Sterilisation, Desinfektion, Antiseptik und Konservierung (ed. Kramer A, Assadian O), Thieme: Stuttgart/New York, 2008

44 Risikobewertung der Triclosan-Aufnahme durch Nahtauflösung
5 m langer Faden mit 150 µg Triclosan/m Abgabe von max. 3 µg/kg Plasmaspiegel max.90 µg/l - ~ 29fach niedriger als resorbierte Menge durch Zahnpasta mit Triclosanzusatz - ~ 100fach niedriger als bei Ganzkörperwaschung mit 1% Triclosanseife toxische Belastung einmaligen Verzehrs von 3 Scheiben Brot mit 0,2 % Sorbinsäure als Konservierungsmittel ~ 40000fach > als Triclosan-aufnahme durch Nahtmaterial

45 Klinischer Outcome 103 Triclosannahtmaterial (pro Patient
$30) vs. 376 Placebonaht (pro Patient $21) Placebo: 10 oberflächliche und 14 tiefe sternale Wundinfektionen (pro Patient $11.200) Triclosan: keine Wundinfektion (p<0,05) Fleck et al. Ann Thorac Surg 2007;84(1):232-6

46 mediane Laparotomie Studiendesign n = 1082: Vicryl vs. n = 1129 Vicryl plus Ergebnisse 114 (10.8%) vs. 56 (4.9%) SSI (p< 0.05) individuelle Risikofaktoren für SSI vergleichbar in beiden Gruppen Justinger et al. Antibiotic coating of abdominal closure sutures and wound infection.Surgery 2009, 145(3): 330-4

47 cerebrospinale Shunt- Chirurgie
Shunt Infektionsrate in der Triclosan- Gruppe 2/46 = 4.3% Kontrolle 8/38 =21% (p = 0.038) keine Nahtmaterial-bezogenen Nebenwirkungen Rozzelle et al. Antimicrobial suture wound closure for cerebrospinal fluid shunt surgery: a prospective, double-blinded, randomized controlled trial. J Neurosurg Pediatr 2008, 2(2): 111-7

48 Appendektomie bei Kindern
Studie: Kontrolle vs. Triclosan imprägniertes Nahtmaterial suture vs. Gentamicin- imprägniertes Kollagenflies (letzteres wurde im Muskel plaziert vor Wundverschluss Ergebnisse: In beiden Studiengruppen SSI-Rate signifikant reduziert, aber mit dem Nachteil von Gentamycin and dem höhen Preis von Kollagenflies Pico et al. Prospective study comparing the incidence of wound infection following appendectomy for acute appendicitis in children: conventional treatment versus using reabsorbable antibacterial suture or gentamicin-impregnated collagen fleeces. Cir Pediatr 2008;21(4):   

49 Brustverkleinerung Kein Effekt auf SSI bei 26 OPs
Deliaert et al. The effect of triclosan-coated sutures in wound healing. A doubleblind randomised prospective pilot study. J Plast Reconstr Aesthet Surg 2008: S - ungewöhnlich hoher Anteil von Wunddehiszenzen: Deliaert 44% vs. 62 % (Triclosan), aber Schumacher (2005) 15.5 %, Beer at al. (2004) 22%, davon 19.6 % kleine Komplikationen, Lista und Ahmad (2006) 5.6 % - warum subcutane Knoten anstatt kontinuierliche subcutane Naht - biochemische Aspekte von Triclosan wurden falsch dargestellt Assadian O, Below H, Kramer A. The effect of triclosan- Coated sutures in wound healing and triclosan degradation in the environment. J Plast Reconstr Aesthet Surg 2009, 62(2): 264-5

50 Indikationen für antiseptisches Nahtmaterial
Streng indiziert in kontaminierten Arealen Wunddehiszenz und sekundäre Nähte Nähte bei kontaminierten traumatischen Wunden Haemorrhoidectomie urologische Operationen (radikale Prostatectomie) Episiotomie und gynäkcologische Operationen dento-alveoläre Chirurgie Risiko der Biofilmbildung auf monofilamentärem Nahtmaterial Kataraktop. kardiale Implantationen Gefäßprothesen Hüftendoprothesen

51 Medizinische Implantate, wie z. B
Medizinische Implantate, wie z.B. Nahtmaterial, verursachen keine Infektionen aber… in der Nähe des Fadens besteht das Risiko der Anhaftung von Wundpathogenen mit Biofilmbildung breitet sich die Infektion entlang des Nahtmaterials aus (Leitschiene) ist die Infektion schwerer zu behandeln (Biofilmbildung)

52 Indikationen für antiseptisches Nahtmaterial
Streng indiziert in kontaminierten Arealen Wunddehiszenz und sekundäre Nähte Nähte bei kontaminierten traumatischen Wunden Haemorrhoidectomie urologische Operationen (radikale Prostatectomie) Episiotomie und gynäkcologische Operationen dento-alveoläre Chirurgie Risiko der Biofilmbildung auf monofilamentärem Nahtmaterial Kataraktop. kardiale Implantationen Gefäßprothesen Hüftendoprothesen

53 Antiseptisches Nahtmaterial
Da in vitro und klinisch effektiv sowie toxikologisch unbedenklich, ist antiseptisch imprägniertes chirurgisches Nahtmaterial prinzipiell überlegen Es gibt kein Argument gegen den Einsatz, aber die höhere Sicherheit spricht für generellen Einsatz

54 Caspar David Friedrich
Vielen Dank! Caspar David Friedrich