Sterilisation in der modernen Zahnheilkunde

Die Aufbereitung von Instrumenten erfordert komplexe Hygieneverfahren und -protokolle, die ständig hinterfragt, optimiert und den neuesten Erkenntnissen der Wissenschaft und Technik entsprechen müssen. Jeder Schritt des Hygienekreises ist wichtig, speziell die Reinigung.

Das Sterilisationsverfahren ist definiert als:
'Validiertes Verfahren zur Befreiung eines Produktes von allen Formen lebensfähiger Mikroorganismen' Europäische Norm 13060.

Aufgrund des steigenden Bewusstseins von Ärzten und Krankenpflegepersonal für den Bereich der Sterilisation ist es wichtig, offene Fragen zu erklären und über optimierte Prozessabläufe zu informieren.

Folgende Fragen tauchen in Einrichtungen zur Gesundheitsversorgung vermehrt auf:

  • Ist meine derzeitige Sterilisationsmethode veraltet und unangemessen?
  • Ist der Aufbereitungszyklus immer noch für alle meine Instrumente geeignet?
  • Wenn nicht, welche Konsequenzen könnten sich daraus ergeben?
  • Die meisten Sterilisatoren bieten mehrere Zyklen. Warum?
  • Brauche ich so viele und alle?
  • Ich weiß nicht, welcher Zyklus der sicherste ist.
  • Ich muss mich auf meine Mitarbeiter verlassen können. Ist ein spezielles Training erforderlich und, wenn ja, wie oft?
  • Was sind die „typischen“ Fehler meiner Mitarbeiter, die nicht sterile Instrumente zur Folge haben?
  • Die meisten meiner Hygienebeutel sind nach Abschluss des Zyklus nass. Ist der Inhalt trotzdem steril?

Alle diese Punkte sind entscheidend und unbedingt zu berücksichtigen, um die Sicherheit des Arztes, seiner Mitarbeiter, Patienten und deren Familien zu gewährleisten. Ziel dieses Artikels ist es, auf die Gefahren ungeeigneter Sterilisatoren und Sterilisationszyklen sowie den damit verbundenen erhöhten Infektionsrisiken aufmerksam zu machen.

Therapieassoziierte Infektionen, auch „nosokomiale Infektionen“ genannt, bezeichnen Infektionen, die im Verlauf einer Behandlung in Gesundheitsversorgungseinrichtungen auftreten. Nach Aussagen der Weltgesundheitsorganisation werden jährlich 2 Millionen Patienten infiziert, was nicht nur längere Krankenhausaufenthalte und immense Kosten für das Gesundheitssystem (sowie für Patienten) bedeutet, sondern auch ein signifikantes Sterblichkeitsrisiko darstellt, da ca. 100.000 dieser Infektionen zum Tod führen.

Besorgniserregender ist jedoch, dass es bisher - trotz des Einsatzes von verbesserten Hygieneverfahren, ständig optimierter Geräte und engagierterem und qualifizierterem Personal - keiner Gesundheitseinrichtung und keinem Land gelungen ist, dieses Problem zu lösen. Hier ist sowohl für das medizinische Fachpersonal als auch für die Industrie die dringende Notwendigkeit gegeben, die Entwicklung von Maßnahmen zur Verbesserung dieser Situation in den Vordergrund zu stellen.

Welche Sterilisationsmethode ist die beste?

Mikroorganismen werden durch Hitze unschädlich gemacht. Feuchte Hitze in Form von gesättigtem Wasserdampf gilt als wirksamste, wirtschaftlichste und umweltfreundlichste Methode der Sterilisation. Sie ist darüber hinaus auch die sicherste, vorausgesetzt, der Sterilisationszyklus ist für die aufzubereitenden Instrumente konzipiert und geeignet. Für die Aufbereitung verpackter Implantologie-Sets gelten natürlich höhere Leistungsanforderungen als für nicht verpackte (massive) Handstückbohrer oder Sonden. Wasserdampfsterilisatoren bieten normalerweise mehrere verschiedene Zyklen mit unterschiedlichen Leistungs- und Wirksamkeitsstufen.

Die „Kraft“ des Wasserdampfs

Dampf hat ein Energiegewinnungspotential und dadurch enorme Keimtötungskraft. Im Vergleich zu den immer noch weitverbreiteten Heißluftsterilisatoren wird mit Dampf 300 mal mehr Energie auf das Ladegut übertragen, was die Plateauzeiten (3 Min. anstatt 60 Min.) und die Zykluszeiten drastisch reduziert - und das bei geringeren und schonenderen Temperaturen (134 °C anstatt 180 °C). Neben einem verringerten Zeitaufwand ist eine wiederholte Aufbereitung aller Instrumente (einschließlich der langsam- und schnelllaufenden Handstücke) ohne Beeinträchtigung von Produkteigenschaften und -funktionalität möglich.

Gibt es eine verlässliche Referenz für Sterilisatoren?

EN 13060 gilt als europäische Referenznorm für kleine Dampfsterilisatoren, die weit verbreitet in Gesundheitsversorgungseinrichtungen, Zahnarztpraxen und vermehrt auch von Tattoo- und Piercing Studios sowie in Veterinärpraxen eingesetzt werden. Diese im Juni 2004 veröffentlichte Norm hat das Leistungsniveau von Tischsterilisatoren für den Krankenhausbedarf erhöht. Damit gelang es, Kreuzinfektionen noch besser als bisher zu vermeiden. Die Norm legt eindeutig fest, wie Sterilisatoren technisch konstruiert sein müssen. Von höherer Relevanz für den Anwender sind allerdings die Beschreibung und Klassifizierung des Ladeguts sowie die Zykluskategorien B, S und N. Die meisten Hersteller von Sterilisatoren - auch jene außerhalb Europas - beziehen sich auf die Norm EN 13060.

Die neue Generation

Inwieweit können Zyklen ungeeignet sein?

Jedes Instrument ist vom Hersteller speziell konstruiert, verfügt über eine eigene Bauweise und eigene Technologie. Die Innenteile werden immer kleiner und komplexer und stellen somit immer höhere Anforderungen an die Sterilisationsverfahren. Die Komplexität der einzelnen Teile steht in Zusammenhang mit deren Widerstand gegen die Dampfdurchdringung. Der australische/neuseeländische Standard weist explizit darauf hin: „Die Wahl des Sterilisatortyps und bestimmter Sterilisationszyklen kann für bestimmte Produkte oder Beladungstypen ungeeignet sein.“ AS/NZ 4815:2006.

Wie bereits oben erwähnt, stellt Dampf die beste Sterilisationsmethode dar, sofern alle internen und externen Oberflächen des Instruments damit in Kontakt kommen. Was könnte jedoch das Eindringen von Dampf in alle internen Hohlräume verhindern? Ganz einfach: Luft. Aus diesem Grund ist die Entlüftungsphase zu Beginn eines Zyklus, auch Vorvakuumphase genannt, entscheidend. Die Restluftmenge in der Kammer und im Ladegut muss auf fast 0 % gesenkt werden, um eine optimale Dampfdurchdringung auch bei anspruchsvollsten Instrumenten, wie beispielsweise nieder- und hochtourigen Handstücken oder porösen Produkten, zu erreichen. Lufteinschlüsse in einem Lumen verhindern die Dampfdurchdringung und damit die Sterilisation der betroffenen internen Oberflächen. Bei Gegenständen, die in Beutel oder anderweitig verpackt werden, ist dies noch deutlicher erschwert. Aus diesem Grund wird in vielen Leitfäden betont, dass „die Auswahl von ungeeigneten Sterilisationszyklen unsterile Instrumente zur Folge haben kann.“

Zur Untermauerung dieser Aussage, wurde der folgende Test durchgeführt:
Um die Entlüftungs- und Dampfdurchdringungs-Eigenschaften der beiden Zyklen zu vergleichen und zu veranschaulichen, wurde eine 30 cm lange, an beiden Seiten offene, Glaspipette mit einer Flüssigkeit gefüllt und anschließend mit den Sterilisationszyklen B und N aufbereitet.

Aufbereitsungseigenschaften

Die untere Abbildung (Zyklus N) zeigt, dass die Flüssigkeit mit Dampf nicht aus der Mitte des Röhrchens entfernt werden konnte, d.h. ein Teil der Innenfläche wäre also nicht sterilisiert worden.

Klassifizierung des Sterilisierguts

In der nachstehenden Tabelle wird die Klassifizierung der Beladungstypen nach EN 13060 angeführt. Es gibt derzeit 6 „Beladungsfamilien", die entweder unverpackt bis zum Zeitpunkt der Verwendung, einfach verpackt oder mehrlagig verpackt (Lagerung und Transport) aufzubereiten sowie steril zu halten sind. Insgesamt gibt es 18 Beladungstypen und damit 18 unterschiedliche Herausforderungen. Die Norm beschreibt daher entsprechende Testverfahren, mit denen Hersteller nachweisen können, dass die Aufbereitungszyklen eine ordnungsgemäße Sterilisation der Beladungstypen, für die sie konzipiert sind, gewährleisten. Diese Tests sind im Rahmen sogenannter „type tests" vor dem Produktionsbeginn neuer Sterilisatoren oder Sterilisationszyklen auszuführen und zu dokumentieren.

Beladungstypen
Beschreibung der 18 Beladungstypen.
Instrumente
Instrumente mit engem Lumen.

Beschreibung der Sterilisationszyklen B, S und N

Sterilisationszyklen

Zyklus N
Nur für unverpackte (Naked), massive Produkte geeignet (Nr. 1 in der Tabelle).
Kein Transport, keine Lagerung, ausschließlich für den sofortigen Gebrauch.

Zyklus S
Für die Aufbereitung von speziellen, vom Hersteller in der Zyklustabelle aufgeführten Produkte (Specific). Es ist von entscheidender Bedeutung, dass dieser Zyklus nur für Sterilisiergut verwendet wird, für welches er konzipiert ist.

Zyklus B
Gewährleistet eine für den klinischen Bereich angemessene Sterilisation („Big Sterilizer“) und Aufbereitung aller in der Norm und der obigen Tabelle aufgeführten 18 Beladungstypen.

Wie können Anwender sicherstellen, dass die Sterilisationszyklen dem Ladegut entsprechen?

Der Hersteller muss dem Geräte eine detaillierte Zyklustabelle mit Angabe der verfügbaren Zyklustypen (B-S-N) sowie der jeweils geeigneten Sterilisiergüter beilegen. Es liegt dann in der Verantwortung des Anwenders, d.h. des Arztes, sicherzustellen, dass der gewählte Zyklus für das sterilisierte Instrument angemessen ist. Die Wahl eines ungeeigneten Sterilisationszyklus kann nicht sterile Instrumente und Geräte und damit einhergehende erhöhte Kreuzinfektionsrisiken zur Folge haben. Der Zyklus B stellt grundsätzlich die beste und sicherste Methode dar, da bei dieser Zykluswahl kein Fehler auftreten kann. Spezielle Personalschulungen in Bezug auf Ladegut und Zyklustypen sind nicht erforderlich.

Wie viele Zyklen brauchen wir?

Sterilisatoren bieten oft bis zu 10 oder mehr Zyklen, was auf den ersten Blick als Vorteil erscheint. Jedoch entspricht nur einer oder es entsprechen zwei dieser Zyklen dem Typ B bei 134 °C und/oder 121 °C. Zusätzlich kann eine dritter Zyklus mit Namen „134-PRION“ (oder „Extended“) vorliegen. Dieser bietet entsprechend der Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation zur Inaktivierung des Prionproteins (Creutzfeldt-Jakob-Krankheit: Rinderwahn) eine längere Plateauzeit von 18 Minuten.

Alle anderen Sterilisationszyklen sind vom Typ S oder N und der Beurteilung, Erfahrung und Verantwortung des Anwenders überlassen. Einige oft mit „Quick“ oder „Flash“ bezeichneten Zyklen sind extrem schnell. Die schnelle Aufbereitung ist zwar generell begrüßenswert, sie bedeutet aber zugleich ein höheres Risiko, da diese Aufbereitungszyklen nur für ganz bestimmte Sterilisiergüter konzipiert sind. Aus juristischer Sicht ist bei Zyklus B kein Kompatibilitäts-Nachweis von Ladegut und Zyklus notwendig. Im Vergleich zu anderen Zyklen ist der Zyklus B in jedem Fall sicherer!

Welcher Zyklus?

Wie schnell ist ein Sterilisator?

In Bezug auf einen sachlichen Vergleich von Marken und Technologien möchte ich nur zu Zyklen des Typs B Stellung nehmen. Gut konstruierte Sterilisatoren und Verfahren des Typs B garantieren maximale Zykluszeiten von ca. 45 Minuten, einschließlich Trocknung. Einige schnelle B-Zyklen (nicht „Flash“-Zyklen) für ähnliche kleinere (leichtere) Beladungen benötigen zwischen 20 und 30 Minuten, einschließlich Trocknung. Es wird empfohlen, alle Sterilisatoren grundsätzlich vor dem Kauf zu testen und die angegebene Funktionsfähigkeit zu verifizieren. Zu berücksichtigen ist hierbei, dass die Gesamtzyklusdauer je nach Gewicht und Menge der aufzubereitenden Instrumente variiert.

Warum ist die Trocknung so wichtig?

Die nach Beendigung des Zyklus und bei Öffnung der Tür nicht vollkommen getrockneten Gegenstände - häufig angezeigt durch feuchte Beutel - können nicht als steril betrachtet und zur Lagerung oder Verwendung freigegeben werden. Auf diesen entscheidenden Punkt wird in vielen Anleitungen hingewiesen. Feuchte Beutel sind permeabel und ermöglichen das Eindringen und die Vermehrung von Mikroorganismen. Restfeuchtigkeit in Übertragungsinstrumenten kann deren Lebensdauer deutlich verkürzen. Die Trocknungsphase ist daher ein wesentlicher Bestandteil jedes Sterilisationszyklus.

Wie viel sollte ich ausgeben?

Zusammenfassend ist anzumerken, dass ein wirksames Hygieneprotokoll mit deutlich festgelegten Sterilisationsverfahren, gut geschultem Personal und zeitgemäßer Ausstattung mit entsprechenden Kosten verbunden ist. Entscheidungen sollten jedoch nicht immer vom Preis abhängen. Die Sicherheit des Personals und der Patienten sollte im Vordergrund stehen. Ein einziger Fehler kann schwerwiegende Folgen haben, deutlich höhere Aufwendungen erfordern und im Fall von Kreuzinfektionen dazu führen, dass der Arzt zur Rechenschaft gezogen wird.

Christian Stempf

Christian Stempf

Hygienebeauftragter der W&H-Gruppe

Über den Autor

Christian Stempf kommt aus der europäischen Dentalbranche und beschäftigt sich bereits seit mehr als 20 Jahren mit Infektionsverhütung und Sterilisation. Er ist Mitglied französischer und europäischer Hygienekommissionen und Arbeitsgruppen, die die erste europäische Norm für kleine Dampfsterilisatoren erarbeitet haben.

Aufgrund seiner kontinuierlichen Kontaktpflege zu Hygienefachkräften auf der ganzen Welt verfügt Christian Stempf über wertvolle Erfahrungen, die er in ausgewählten Vorträgen zum Thema „Hygiene, Sterilisation und Infektionsverhütung“ an ein internationales Fachpublikum weitergibt.