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Zusammenfassung:
Kontaminationskinetik von Beatmungssystemen bei künstlich beatmeten Patienten Die Inzidenz, eine Pneumonie zu erleiden liegt bei beatmeten Patienten zwischen 10% und 25% und ist damit um ein Vielfaches höher als bei nicht beatmeten Patienten. Aus präventiv-medizinischer Sicht kommt damit der Prophylaxe einer Beatmungspneumonie die größte Bedeutung zu. Teil dieser Präventionsstrategie ist ein sachgerechter und hygienischer Umgang mit Beatmungsgeräten und Beatmungssystemen. Eine sehr zeit- und personalaufwändige Maßnahme ist der routinemäßige Wechsel der Beatmungssysteme. Während aber der Wechsel selbst als hygienisch sinnvoll erachtet wird, gibt es zu den Wechselintervallen heterogene Ansichten und kaum fundierte mikrobiologische Untersuchungen. Bislang wurden mit unterschiedlichen Argumentationen Wechselintervalle von 24-48 Stunden aber auch bis zu 14 Tagen vorgeschlagen. Voraussetzung für die Entwicklung hygienisch sinnvoller und ökonomisch vertretbarer Richtlinien für den Umgang mit beatmeten Patienten und den maschinellen Beatmungseinheiten sind detaillierte Kenntnisse über die Kontaminationskinetik an den Schnittstellen Mensch und Beatmungseinheiten. In diese Arbeit wurde im Rahmen einer randomisiert, kontrollierten Studie der Frage nachgegangen, welchen Einfluss unter Einbezug endogener sowie exogener Kontaminationsvektoren unterschiedliche Wechselintervalle und zwei verschiedene Möglichkeiten der Atemgaskonditionierung auf die bakterielle Kontamination der Beatmungssysteme nehmen. Ziel der Arbeit war es unter Einbezug analysierter Kontaminationswege ökonomische und hygienisch sichere Leitlinien für den Umgang mit Beatmungssystemen bezüglich der Systemart und der Wechselintervalle zu entwickeln. In einem Zeitraum von 6 Monaten wurden auf einer chirurgischen Intensivstation allen länger als 2 Tage beatmeten Patienten nach einem EDV-gestützten Randomisierungs-prozess Beatmungswechselintervalle (2/3 oder 7 Tage) und Beatmungssystem (System I oder System II) zugeordnet. Alle 48-72 Stunden wurden an drei standardisierten Systembereichen definierte Untersuchungsproben zur quantitativen und qualitativen mikrobiologischen Analytik entnommen und in definierten Zeitabständen (2x/Woche) Untersuchungsmaterial aus Trachea (Absaugsekret), Rachen (Abstriche) und Magen (Sekret, definiertes Volumen) mikrobiologisch qualitativ und wenn möglich quantitativ analysiert. Insgesamt wurden in einem Zeitraum von 6 Monaten 62 Patienten in die Studie eingeschlossen und bezüglich der Kontaminationscharakteristik in den luftführenden Systemen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass bei beatmeten Patienten die bakterielle Kolonisation der luftführenden Organ- und Beatmungssysteme im wesentlichen über endogene Wege verläuft. In Abhängigkeit von der Veränderung der Azidität gelang im Magen der Nachweis von Enterobakterien, deren Spezies im weiteren Behandlungsverlauf dann auch im Rachen, Trachea und sekundär in den Beatmungssystemen nachgewiesen werden konnten. Wir fanden in den Systemen aber auch typische ubiquitär vorkommenden Umweltkeime (Corynebacterium jeikeium, Acinetobacter baumannii, Burkholderia cepacia), die sekundär im Krankenhausmilieu über Personal, Besucher und Mitpatienten übertragen als ursprünglich exogene Keime auf den Patienten gelangen und dann entweder primär (eher selten) als auch sekundär die Beatmungssysteme besiedeln konnten. Die technische Auslegung des eingesetzten Beatmungssystems erwies sich ebenfalls als bedeutsam. Hier konnten zwischen den beiden in der Studie verwendeten Systemen Besiedlungsunterschiede festgestellt werden, die auf der Basis der dargestellten Ergebnisse zur Forderung nach Beatmungssysteme führt, die eine Atemgasaufbereitung mit minimaler Interventionsnotwendigkeit durch das behandelnde Pflegepersonal ermöglichen. System I mit einer höheren Interventionsnotwendigkeit zeigte verglichen mit System II eine signifikant höhere Kontaminationsrate mit exogenen Erregern (p < 0,05). Die bakterielle Kontamination der Beatmungssysteme zeigte unabhängig von Systemart und Wechselintervall eine deutliche Relation zum Beatmungsmodus und damit zusammenhängend zur Vigilanz der Patienten. Insgesamt stieg die Kontaminationsrate von 12% bei kontrolliert beatmeten Patienten (CPPV) höchst signifikant (p < 0,001) bis auf 49% bei Patienten im minimalen Unterstützungsmodus (CPAP/ASB) an. In Abhängigkeit von der initialen Bronchial-kolonisation konnte nach Systemwechsel eine frühzeitige bakterielle Kontamination von Beatmungssystemen gezeigt werden. Der temporale Kontaminationsverlauf zeigte bei insgesamt drei untersuchten Patienten mit verschiedenen Beatmungsmodi bei sicherem Kontaminationspotential bereits nach 90 Minuten im Beatmungssystem Kontaminations-raten, die nach 6-8 Stunden bereits über Durchschnittsniveau anstiegen und im weiteren Verlauf konstant blieben. Die mikrobiologischen Befunde bestätigen und verifizieren die bekannten und in der Literatur diskutierten Ergebnisse der gleichbleibenden oder sogar abnehmenden Pneumonieinzidenz bei Verlängerung des Beatmungswechselintervalls von 1-2 Tage auf 7 Tage auf mikrobiologischer Ebene, sofern man einen Zusammenhang zwischen im System nachgewiesenen Keimen und dem Auftreten einer Pneumonie postuliert. Es ist davon auszugehen, das als Ursache der hohen Pneumonieinzidenz beatmeter Patienten die stille Aspiration kontaminierter Sekrete (Magen, Oropharynx) in das tracheo-pulmonale System in Verbindung mit den pathophysiologischen Folgen einer artifiziellen Beatmung (positive Drucke, Umgehung physiologischer Infektabwehrmechanismen) anzusehen ist. Die Beatmungssystem-Kontamination ist eher als nachgeordnetes Geschehen zu beurteilen. Damit ist das Wechselintervall von Beatmungssystemen bezüglich des Entstehens einer nosokomialen Infektion, wenn überhaupt, nur von untergeordneter Bedeutung. Nach diesen Befunden sind wir zu dem Schluss gekommen bei beatmeten Patienten ein Beatmungssystem-Wechselintervall von 7 Tagen zu empfehlen, da ein früherer Wechsel keinerlei Vorteile für den Patienten darstellt, sondern unnötig die Gefahr einer bakteriellen Kontamination des Beatmungssystems erhöht und Personal- und Sachressourcen beansprucht.

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