Regelbunden rengöring av unitar Åke Möller professor emeritus Gunnar Dahlén professor, övertandläkare, avdelningen för oral mikrobiologi, institutionen för odontologi, Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet E-post: dahlen@ odontologi.gu.se SAMMANFATTAT Unitars vattensystem beläggs med biofilm och koloniseras efter hand av bakterier från vattenledningsvattnet. Dålig vattenkvalitet i unitar är vanligt förekommande och ett flertal metoder för rengöring har föreslagits. I denna artikel redovisas resultat från en studie av ett sådant system, UnitClean. Referentgranskad Accepterad för publicering 23 juli 2007 Det bör stå klart för de flesta numera att dentala unitar ofta har dålig vattenkvalitet och långt ifrån uppfyller det bakteriologiska krav som ställs på dricksvatten. Undersökningar både i Sverige och utomlands visar att problemet är generellt [1 5]. Vi vet att det beror på det långsamma vattenflödet vid rumstemperatur i ett komplicerat system med plastslangar och ventiler som fångar upp organiskt material och bakterier och efter hand bygger upp beläggningar, biofilmer, av bakterier och organiskt material som kan FAKTA 1. UPPFÖLJNING AV UNITCLEAN-METODEN Metoden studerades på 42 hårt koloniserade dentala unitar. Ett successivt minskat antal långsamväxande bakterier konstaterades, vilket indikerade att biofilmen avlägsnats. En uppföljning av det senaste resultatet från 102 unitar som varit i drift enligt anvisningar under sex månader upp till tre år visade att 88 95 procent av tappställena från unitens fyra instrument hade en bakteriehalt 100 cfu per ml unitvatten. Efter rening förekom endast i undantagsfall snabbväxande bakterier. Eftersom vattensystemen konstaterats vara i det närmaste fria från långsamväxande bakterier under 5 6 månader och näst intill befriade från biofilm, har rening en gång/månad visat sig vara tillräckligt. bilda sjok och orsaka driftsstopp. Patienter har klagat på dålig smak och lukt från vattnet. Det är i allra högsta grad ohygieniskt och oacceptabelt att utsätta patienter för sådant vatten. Bakterierna är dock oftast helt ofarliga och orsakar inte infektioner hos i övrigt friska individer. Däremot kan även»ofarliga«bakterier ställa till problem hos patienter med nedsatt motståndskraft. Ett särskilt problem är legionellabakterier som finns i det kommunala vattnet och som kan ansamlas och växa till i unitvatten. Risken att orsaka infektioner via unitvattnet ökar ytterligare då både patienter och personal exponeras för legionella genom aerosoler som andas in och kommer ner i lungorna [6 8]. Majoriteten av alla fall av lunginflammation med Legionella pneumophila har skett genom aerosolexponering. Tandvården i Sverige har ännu inte rapporterat något fall men det är naturligtvis tandvårdens ansvar att det inte heller kommer att ske i framtiden. Det finns också undersökningar som visar att tandvårdspersonal har utvecklat en högre antikroppshalt mot legionellabakterier jämfört med befolkningen i övrigt [9, 10]. Det bildas även endotoxiner av de rikligt förekommande gramnegativa bakterierna vilket kan orsaka allergiska reaktioner hos personalen efter långvarig exposition för aerosoler [11]. Det har också visats att fyllningars bondingstyrka och»critical surface tension«minskar lineärt med ökad bakteriekoncentration i unitvattnet [12, 13]. Mätning av antalet mikroorganismer (snabbväxande och långsamväxande) är ett bra sätt att kontinuerligt se att man har tjänligt vatten och att det inte finns risk för exponering av patogena bakterier som till exempel Pseudomonas och Legionella. Det är detta som ligger till grund för Socialstyrelsens nya rekommendationer (14] att kontinuerligt kontrollera unitvattnet och att vidta åtgärder om det inte uppfyller kravet. Det finns i dag flera förslag till åtgärder. Ett exempel är genomspolning som dock har mycket kortvarig och ofta marginell effekt, eftersom den här biofilmen är lika svårt att spola bort som biofilm på tändernas ytor [2, 15]. Man har också provat desinfektionslösningar, UV-ljus, montering av filter, byte av slangar et cetera. Resultaten är varierande. Tillsats av desinfektionsmedel för- 52
Rengöring av unitar utsätter att detta sker kontinuerligt (till exempel»umeå-modellen«[16]). Med desinfektionsmedel slipper man visserligen växande bakterier men i stället exponeras både unit, patienter och personal ständigt för desinfektionsmedel. Målet med åtgärderna borde vara att avlägsna de biofilmer som bildats och att motverka bildandet av nya så att man slipper ständig tillförsel av desinfektionsmedel. Ett sådant system, UnitClean, bygger på att man först gör en grovrengöring följt av en fortsatt rengöring som avlägsnar rester av biofilmen och sist en desinfektion. När den bakteriebemängda biofilmen avlägsnats och bakterietalet minskat till en acceptabel nivå räcker i regel att man renar en gång i månaden. Vi har dock saknat en sammanställning av hur systemet klarat sig under en längre tids användning. Flera forskare har betonat vikten av att resultatet av reningsprocedurerna fortlöpande kontrolleras med bakterieodling [17 19]. Här redovisas dels den successiva minskningen av bakterietalet i unitvattnet efter en inledande rening av 42 unitar under en 6-månadersperiod och dels bakterienivån från 102 unitar där UnitClean-metoden varit i drift från sex månader upp till tre år. MATERIAL OCH METODIK Målsättningen var att följa upp resultaten av UnitClean-metoden och studera: Det successivt sjunkande medelvärdet av bakterietalet i vattnet vid 42 hårt koloniserade unitars tappställen efter rengöring och desinfektion en gång/månad i fem steg. Det senast registrerade bakterietalet i vattnet från de enskilda tappställena vid 102 unitar under perioden maj juli 2006. Samtliga unitar hade varit i bruk med rengöring och desinfektion en gång per månad och proceduren hade skett (enligt givna rekommendationer) inom en 6-veckorsperiod. UnitClean-aggregat monterades på den tillförande vattenledningen till 110 unitar av olika fabrikat vid ett antal kliniker i landet. Aggregaten sattes i bruk fram till år 2006. Samtliga visade ett högt antal långsamväxande vattenbakterier, vilket visar en omfattande beläggning med biofilm. Initialt användes den effektivaste vätskan UnitClean P (0,5 % buffrad natriumhypoklorit+tensid) som fick verka under en timme över en natt. Därefter användes Unit- Clean 1 (karbamid+proteolytiskt enzym+edta+ stabiliserande salter och färgindikator). Efter ytterligare 1 2 dagar användes desinfektionsmedlet UnitClean 2 (0,5% klorhexidin+tensid och färgindikator). Båda fick verka över en natt. För att kunna kontrollera att hela vattensystemet fylldes med vätskorna tappades vatten av från unitens samtliga tappställen tills det kom fram färgad indikatorvätska. Så länge bakterieprovtagning under»inkörningsperioden«visade att antalet långsamväxande bakterier var >100 cfu per ml tillfördes först UnitClean 1 och därefter UnitClean 2 på nytt. UnitClean 1 och 2 användes därefter fortlöpande för rengöring och desinfektion en gång per månad. På unitar där metoden tillämpats under sex månader upp till tre år registrerades bakterietalet under våren och försommaren 2006. Av olika anledningar (sjukdom, personalbyte, glömska, med mera) kunde de månatliga rengöringsprocedurerna inte fullföljas enligt anvisningarna på åtta av unitarna. Därför har de inte tagits med i granskningen som därmed omfattar 102 unitar. Prover togs från de olika tappställena sedan respektive unit varit i kliniskt bruk 4 6 dagar efter rengöring och desinfektion. Vid all provtagning kopplades avtagbara instrument (trevägssprutor/spray, borrmaskiner av olika slag och ultraljudscalers) bort. I flertalet fall togs även prov från vattenledningen till patientglaset och, som jämförelse, från kranen vid tvättstället. Mynningarna på respektive tappställen doppades i 70 % desinfektionssprit som fick verka minst två minuter. Därefter tappades 10 20 ml vatten av från varje tappställe. Från vardera av dessa samlades 15 ml vatten i sterila provrör; totalt 60 75 ml från var unit. Om proven inte kunde postas omedelbart skulle de förvaras i kylskåp. Proven togs som regel om hand på laboratoriet samma eller påföljande dag. Rören skakades i wortex-apparat cirka 10 sekunder och 0,3 ml från varje rör smetades ut på blodagarmedium (Blood Agar Base nr 2, Oxoid CM271) som inkuberades i 36 under 3 4 dygn respektive BCYE-medium [20] som visat sig vara bäst lämpat för odling av såväl legionellabakterier som långsamväxande vattenbakterier. BCYE-medium kan genom sitt 30 000 <3 000 1 000 <1 000 100 <100 10 <10 Figur 1. Successivt minskat bakterietal efter rengöring av 42 hårt koloniserade unitar. Ursprungligt antal långsamväxande vattenbakterier var 30 000 cfu/ml. För tre unitar räckte en rengörings- och desinfektionsprocedur för att uppnå dricksvattenkvalitet (<100 cfu/ml), tre visade >100 < 1000 cfu per ml. Efter två behandlingar hade åtta unitar uppnått <100 cfu/ml och efter fyra 36 unitar. Efter fem behandlingar hade samtliga unitar <100 cfu per ml; 28 av dessa hade <10 cfu/ml. 53
innehåll av aktivt kol verka inaktiverande på låga halter av antimikrobiella medel. Mediet inkuberades i 22 24 C under minst 10 dygn i fuktig, aerob atmosfär med tillsats av 3 5 % koldioxid. Till båda medier sattes sammanlagt 1,2 1,5 ml unitvatten. För att granska effekten av rengöringsprocedurerna togs slangar ut från åtta unitar före och efter rengöringsperioder på cirka sex månader. Slangarna klövs på längden och granskades i svepelektronmikroskopi i 100 gångers förstoring. RESULTAT I figur 1 ses en sammanställning av antalet långsamväxande bakterier från de fem första rengöringarna av 42 unitar med ett ursprungligt antal vattenbakterier på 30 000 cfu/ml. För tre av dessa var en enda primär rengörings- och desinfektionsprocedur tillräcklig för att uppnå dricksvattenkvalitet (<100 cfu/l), tre unitar visade >100 <1000 cfu per ml. Efter två behandlingar hade åtta unitar <100 cfu/ml och efter fyra behandlingar var det 36. Efter fem behandlingar hade samtliga 42 unitar <100 cfu/ml; 28 av dessa hade <10 cfu/ml. Eftersom det låga bakterietalet visat att biofilmen lösts upp togs prov för att registrera återkolonisation på elva av dessa unitar då de gjordes rent på nytt. Återkolonisation kunde ses redan efter tre veckor och i enstaka fall efter ett par månader. Tabell 1 och 2 visar de senaste resultaten av vattenproven från samtliga tappställen på de 102 unitarna. Snabbväxande bakterier förekom endast i fyra unitar och i mycket litet antal (<100 i en unit och <10 i tre unitar). Antalet långsamväxande bakterier var 0 100 cfu för 88 96 procent av unitarnas tappställen. Samtliga 102 unitar innehöll <3000 bakterier per ml. I vattenledningen till patientglaset var dock både snabbväxande och långsamväxande bakterier mer frekvent förekommande. Endast enstaka tappställen avvek så mycket som två 10-potenser från de övriga vid samma unit och samma provtagningstillfälle. Svepelektronmikroskopiska bilder togs över insidan av slangar som tagits ut från en unit före och efter rengöring med UnitClean-vätskorna (figur 2). I den slang (a) som tagits ut före rening kan man urskilja trådformiga bakterier samt stavar och kocker medan den slang (b) som tagits ut efter rengöring visade frånvaro av beläggningar och bakterier. DISKUSSION Undersökningar och iakttagelser vittnar om att det i stillastående eller långsamt rinnande vatten sker en fortlöpande kolonisation av mikroorganismer av många olika slag [4, 15]. Vår tidigare undersökning [2] av vattensystemen vid Odontologen i Göteborg samt vid folktandvårdskliniker och privata praktiker i landet har bekräftat att detta är ett problem även för unitar som endast varit i bruk under en kort tid. Problemet, som är både hygieniskt och tekniskt, tycks vara generellt och inte knutet till något visst fabrikat. Flera olika metoder att råda bot på problemet har föreslagits; till exempel upprepade genomspolningar, UV-ljus eller kontinuerlig tillsats av desinfektionsmedel, filtrering av det inkommande eller utgående vattnet. Man har även föreslagit att vattenledningsvattnet skulle kunna ersättas av destillerat eller avjoniserat vatten i en behållare. Om biofilmen i vattensystemet inte avlägsnas krävs dock i samtliga fall en ständig tillförsel av desinfektionsmedel. Vi har valt att följa upp resultatet av Unit- TABELL 1. Resultat från 102 unitar vars vattensystem rengjorts månadsvis i 6 månader upp till 3 år enligt UnitCleanmetoden. Antal och procent snabbväxande bakterier. Antal cfu Trevägspruta High speed Lågvarvmotor Ultraljudscaler Patientglas Kran tvättställ n=102 n=102 n=95 n=90n n=96 n n=93 Antal % Antal % Antal % Antal % Antal % Antal % 1000 501 2 2,1 500 101 8 8,3 100 11 1 1 15 15,6 8 8,6 10 0 102 100 101 99 95 100 90 100 71 74 85 91,4 TABELL 2. Resultat från 102 unitar vars vattensystem rengjorts månadsvis i 6 månader upp till 3 år enligt UnitCleanmetoden. Antal och procent snabbväxande bakterier. Antal cfu Trevägspruta High speed Lågvarvmotor Ultraljudscaler Patientglas Kran tvättställ n=102 n=102 n=95 n=90n n=96 n n=93 Antal % Antal % Antal % Antal % Antal % Antal % 3000 501 4 3,9 5 4,9 1 1,1 1 1,1 22 23 35 37,6 500 101 4 3,9 7 6,9 3 7,4 3 3,3 16 16 39 41,9 100 0 4 92 90 88 92 92 86 86 58 60 19 20 54
Rengöring av unitar Clean-metoden som tar sikte på att så fullständigt som möjligt avlägsna biofilmen för att få tillgång till vatten av dricksvattenkvalitet utan antimikrobiella tillsatser. Eftersom långsamväxande vattenbakterier är en indikation på kvarvarande biofilmer [15, 21 23] är det av stor vikt att förekomsten av bakterier registreras. Resultaten från de 42 hårt koloniserade unitar som följts upp under cirka ett halvår visar att det även för unitar med starkt förorenade vattensystem gick att nå målsättningen; vattensystem med låg eller näst intill ingen bakteriehalt (figur 2). Av undersökningen framgår dock att det goda resultatet inte alltid kan uppnås omedelbart. Av de 110 unitar som varit i bruk i sex månader upp till tre år redovisar vi här resultatet från de 108 där man följde tillverkarens anvisningar för montering och skötsel; det vill säga rening och desinfektion en gång per månad. Undersökningen bekräftar att man genom månatlig användning av utprövade kemiska substanser i kombination med en lätthanterlig anordning för applikation har en praktiskt användbar metod för att i kliniskt bruk kunna rengöra och desinficera unitars vattensystem och motverka snabb återkolonisation utan ständiga tillsatser. Resultaten visar att antalet snabbväxande bakterier förekom endast i undantagsfall. Undersökningen visar att när biofilmen avlägsnats, indikerat av ett starkt reducerat antal långsamväxande bakterier, har även grogrunden för snabbväxande bakterier i väsentlig grad eliminerats. Att större bakteriemängder återfanns mer frekvent i patientglasvattnet beror sannolikt på att ledning dit inte alltid anslutits till reningsaggregatet. Det kan också bero på att tillförseln av reningsvätskorna inte alltid skett i tillräcklig mängd i den vattenledningen. Orsaken kunde inte klarläggas. UnitClean-systemet förutsätter visserligen ytterligare en arbetsinsats från tandvårdspersonalen men så småningom brukar det kunna övergå i en rutinmässig skötsel en gång per månad. I gengäld har man fått rent vatten utan kontinuerliga kemiska tillsatser samt minskad risk för driftstörningar. Behållaren för tillförsel av vätskor kan monteras på alla typer av unitar. För att undvika en opåverkbar bakteriereservoir i ledningen fram till behållaren rekommenderas att den består av ett kopparrör eftersom bakteriehalten i sådana rör visat sig vara låg. Om vattentillförseln däremot sker genom plast- eller gummislang blir även den förr eller senare starkt koloniserad och eftersom den inte nås av rengöringssystemet kan den stå kvar som ett bakteriefokus och kräva tätare reningsintervall. Kontrollfunktion viktig Eftersom olika vattenkvalitet i det lokala vattenledningsnätet samt unitarnas konstruktion och a b Figur 2 a, b. Svepelektronmikroskopiska bilder från insidan av plastslangar. a) Före rengöring kan man urskilja trådformiga bakterier samt även stavar och kocker. b) Efter avslutad rengöring förekommer inga beläggningar eller bakterier. kondition kan vara olika kan tiden för återkolonisation variera avsevärt. Detta gör att effekten av rengörings- och desinfektionsprocedurerna bör kontrolleras med adekvata, mikrobiologiska prov av kunnig personal och följas upp med individuellt avvägda intervall. På så sätt får också den egna personalen bekräftelse på att handhavandet skett på rätt sätt. När man genomfört rengöringsoch desinfektionsprocedurer med uppföljande provtagningar är det bra att utarbeta individuella rengöringsscheman och kontroller för varje klinisk behandlingsplats. Efter en period av fortlöpande kontroll av bakteriehalten i unitvattnet kan man med relativt stor säkerhet nöja sig med att ta prov från endast ett tappställe på uniten, till exempel 3-vägssprutan. KONKLUSION Uppföljningen av resultaten av UnitClean-metoden visar att unitens vattensystem kan rengöras effektivt. Mellan, i regel, månatliga rengöringar blir vattnet rent och håller låg bakteriehalt utan kontinuerliga, antimikrobiella tillsatser. Eftersom inga antimikrobiella medel tillsätts mellan reningstillfällena är det viktigt att ny rening sätts in så snart man upptäcker att bakterietalet ligger över det tillåtna. När unitens vattensystem är rent räcker det med en reningsprocedur per månad. Registrering av antalet långsamväxande vattenbakterier är en god indikation på förekomst av biofilm. ENGLISH SUMMARY The cleaning and disinfection of water systems in dental units according to the UnitClean-method ÅJR Möller and G Dahlén Tandläkartidningen 2007; 99 (11): 52 6 The complex water system in dental units is colonized by bacteria from the tap water. This 55
is due to the fact that the unit s water system contains plastic tubes and valves with several sites of retention and combined with a low flow of water results in the formation of a biofilm. A biofilm containing complex organic material creates the conditions necessary for an increased bacterial content in the unit water. The thickness of the biofilm increases with time and it may attract pathogenic bacteria, such as Legionella pneumophila, Pseudomonas spp, E. coli, etc. Technical disturbances, like turbine damage, may also follow. The present investigation confirms the presence of a high number of bacteria in many unit water systems. A method for cleaning and disinfection, named UnitClean, has been studied on 42 heavily colonized dental units during a period of six months. A gradual decrease in the number of bacteria was noted in the water of the units. When the biofilm was absent, indicated by very few bacteria, recolonisation occurred slowly, and repeated cleaning was necessary monthly. A further 102 units, treated according to given instructions, were followed up. None or only a few colony forming units (cfu) of fast growing bacteria were observed. Furthermore, 88 95 % of the water lines from the four instruments in these units produced water containing <100 cfu/ml of slow growing bacteria. Only in a few cases did a single water line show a different result compared with the other line in the same unit at the same sampling occasion. This supports that after an initial controlled cleaning period with the loss of biofilms, further random controls from only one instrument on the unit is necessary to ensure safe working of the water units. Potentiella bidningar eller jävsförhållanden: Inga uppgivna. REFERENSER 1. Williams JF, Andrews N, Santiago JI. Microbial contamination of dental unit water lines: current preventive measures and emerging options. Compend Contin Educ Dent 1996; 17 (7): 691 8. 2. Möller ÅJR, Dahlén G, Hallén J-Å. En metod för regelbunden rengöring och desinfektion av vattensystemet i dentala unitar. Tandläkartidningen 2000; 92 (11): 44 53. 3. Möller ÅJR, Dahlén G, Hallén J-Å. Cleaning, disinfection and control of the water system in dental units. Swed Dent J 2002; 26 (1): 174. 4. Walker JT, Bradshaw DJ, Finney M, Fulford MR, Frandsen E, OStergaard E et al. Microbiological evaluation of dental unit water systems in general dental practice in Europe. Eur J Oral Sci. 2004; 112 (5): 412. 5. Schel AJ, Marsh PD, Bradshaw DJ, Finney M, Fulford MR, Frandsen E et al. Comparison of the efficacies of disinfectants to control microbial contamination in dental unit water systems in general dental practices across the European Union. Appl Environ Microbiol 2006; 72 (2): 1380 7. 6. Atlas RM, Williams JF, Huntington MK. Legionella contamination of dental unit waters. Appl Environ Microbiol 1995; 61 (4): 1208 13. 7. Challacombe SJ, Fernandes LL. Detecting Legionella pneumophila in water systems: comparison of various dental units. J Am Dent Assoc 995; 126 (5): 603 8. 8. Zanetti F, Stampi S, De Luca G, Fateh-Moghadam P, Antonietta M, Sabattini B et al. Water characteristics associated with the occurrence of Legionella pneumophila in dental units. Eur J Oral Sci 2000; 108 (1): 22 8. 9. Fotos PG, Westfall HN, Snyder IS, Miller RW, Mutchler BM. Prevalence of legionella-specific IgG and IgM antibody in a dental clinic population. J Dent Res 1985; 64 (12): 1382 5. 10. Reinthaler FF, Mascher F, Stunzner D. Serological examinations for antibodies against legionella species in dental personnel. J Dent Res 1988; 67(6): 942 3. 11. Pankhurst Cl, Coulter W, Philpott-Howard JN,et al. Evaluation of the potential risk of occupational asthma in dentists exposed to contaminated dental waterlines. Prim Dent Care 2005; 12 (2): 53 9. 12. Roberts HW, Karpay RI, Mills SE. Dental unit waterline antimicrobial agents effect on dentin bond strength. J Am Dent Assoc 2000; 131 (2): 179 83. 13. Schneider DJ, Combe EC, Martens LV. The effect of washing water on bonding to etched enamel. J Oral Rehabil 2004; 31 (1): 85 9. 14. Socialstyrelsen: Att förebygga vårdrelaterade infektioner. Artikelnummer 2006-123-12. 15. Barbeau J, Tanguay R, Faucher E, Avezard C, Trudel L, Cote L, et al. Multiparametric analysis of waterline contamination in dental units. Appl Environ Microbiol 1996; 62 (11): 3954-9. 16. Claesson R. Umeå har metod för desinfektion av unitar. Tandläkartidningen 2006; 98 (11): 56 8. 17. al Shorman H, Nabaa LA, Coulter WA, Pankhurst CL, Lynch E. Management of dental unit water lines. Dent Update 2002; 29 (6): 292 8. 18. Szymanska J. Control methods of the microbial water quality in dental unit waterlines. Ann Agric Environ Med 2003; 10 (1): 1 4. 19. Testarelli L, D Aversa L, Dolci G. Infection through sprays in medical devices for dentistry. A controllable epidemiological impact. Minerva Stomatol 2004; 53 (9): 479 94. 20. Wells JM, Raju BC, Nyland G, Lowe SK. Medium for Isolation and Growth of Bacteria Associated with Plum Leaf Scald and Phony Peach Diseases. Appl Environ Microbiol. 1981 Aug; 42 (2):357 363. 21. Barbeau J, Gauthier C, Payment P. Biofilms, infectious agents, and dental unit waterlines: a review. Can J Microbiol 998; 44 (11): 1019 28. 22. Kim PJ, Cederberg RA, Puttaiah R. A pilot study of 2 methods for control of dental unit biofilms. Quintessence Int 2000; 31 (1): 41 8. 23. Wirthlin MR, Marshall GW, Jr., Rowland RW. Formation and decontamination of biofilms in dental unit waterlines. J Periodontol 2003; 74 (11): 1595 609. 56