Материал добавлен пользователем Cadre
Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Стандартизация уколов иглами и оценка новых защищающих от вирусов перчаток
R. Krikorian a,* A. Lozach-Perlant a, A. Ferrier-Rembert b,
P. Hoerner a, P. Sonntag C D. Garth b, J.-M. Crance b
a Hutchinson Sante, Liancourt, France
b Centre de Recherches du Service de Sante des Armees (CRSSA) Emile Parde, Unite
de Virologie, Grenoble, France
с Hutchinson Research Center, ChcIlette sur Loing, France
Резиновые хирургические перчатки, надеваемые для предупреждения загрязнения
жидкостями тела, обеспечивают лишь относительную защиту от заражения при
повреждении кожи иглами, лезвиями скальпеля или костными фрагментами. Для
определения основных экспериментальных параметров, влияющих на объем крови,
попадающей при случайном уколе через полую иглу (наихудший вариант сценария), мы
разработали автоматический укалывающий прибор. В качестве маркера в желатиновой
модели in vitro использовали вирус Herpes simplex I типа (HSVI), являющийся
моделью вируса с оболочкой. Было показано, что из изученных экспериментальных
параметров наибольшее влияние оказывают диаметр иглы и глубина прокола, в то
время как скорость прокалывания, угол прокола и степень растяжения перчатки
имеют меньшее значение. Одна перчатка уменьшает количество попадающей крови на
52% по сравнению с уколом без перчаток; надевание двух перчаток не дает
дополнительной защиты от уколов полыми иглами. При стандартизированных условиях
проколов хирургические перчатки G-VIR® снижают количество заносимого HSVI на 81%
по сравнению с одинарными или двойными перчатками из латекса.
Ключевые слова. Несчастные случаи с
попаданием крови; Укол иглой; Вирусное заражение; Перчатки;
Защита.
Введение
Медицинские работники озабочены
возможностью случайного попадания крови зараженных вирусами
пациентов. В настоящее время заражение вирусом гепатита В (HBV)
может быть предотвращено вакцинацией, в то время как в отношении
вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) возможна лишь
постэкспозиционная профилактика, а в отношении вируса гепатита С
(HCV) эффективные профилактические меры отсутствуют. Среди всех
несчастных случаев с попаданием крови, о которых сообщалось в
литературе, максимальный риск связан с уколами иглами. Этот риск
оценивается в 0,5 – 3% для HCV и в 0,3% для ВИЧ.
Для предупреждения
попадания крови и жидкостей тела рекомендуется защита рук, но
вопрос об эффективности в отношении проколов одинарной или даже
двойной системы перчаток часто остается открытым. Резиновые
перчатки не защищают от проникновения иглы в кожу, и
эффективность таких «пассивных» слоев в предупреждении передачи
вируса связана с очищением внешней поверхности прокалывающего
кожу устройства. Это относится в первую очередь к устройствам с
простой геометрией, например, с шовными иглами, но это
«вытирающее» действие становится неэффективным в случае глубоких
проколов полыми иглами или повреждений другими острыми
предметами вроде лезвий скальпеля, пористых костных фрагментов и
т. п. Для обеспечения более высокого уровня защиты были
разработаны перчатки G-VIR® с включением капельного слоя жидкого
дезинфицирующего средства, заключенного между двумя
механическими слоями. При случайном проколе или разрезе
высвобождение этой жидкости в месте повреждения обеспечивает
защиту в результате значительного уменьшения количества
заносимых вирусов.
Основным фактором
риска является количество инокулируемых вирусов, прямо связанное
с вирусной нагрузкой пациента и с объемом случайно внесенной
крови. Для создания репродуцируемого теста, моделирующего
несчастный случай с уколом полой иглой при точном контроле
экспериментальных параметров, мы разработали автоматизированный
аппарат для проколов с возможностью количественного определения
in vitro заносимых вирусов. Мы представляем результаты
первоначальной серии экспериментов с использованием в качестве
«маркера» вируса herpes simplex (HSVI). Цель экспериментов –
изучение основных факторов, влияющих на объем заносимой крови
(глубины прокола, диаметра иглы, скорости и угла прокалывания,
толщины перчаток и степени их растяжения). Определенные в
экспериментах «стандартизированные» условия затем использовали
для оценки защитных свойств перчаток G-VIR® в сравнении с
перчатками других производителей с использованием HSV1 как
модели вирусов с оболочкой, к которым относятся вирусы ВИЧ и
HCV.
Методика
Перчатки
Использовали три
типа перчаток: перчатки G-VIR® - синтетические хирургические
перчатки без талька (фирма Hutchinson Santé, Франция),
содержащие жидкий дезинфектант (четвертичные соли аммония и
хлоргексидин) внутри микроскопических капель, равномерно
распределенных в слое толщиной 500 нм, два типа перчаток,
предоставленных Hutchinson Santé, сходных с G-VIR®, но без
дезинфектанта внутри, и стандартные латексные хирургические
перчатки (Dermotact®, Wuhrlin Soplamed, Courbevoie, Франция)
одинарной (250 нм) или двойной (500 нм) толщин.
Культуры клеток
Клетки Vero (ECACC
№ 84113001, ATCC, UK) культивировали на модифицированной по
Дюльбекку среде (Sigma, Saint Quentin Fallavier, Франция) с
добавлением L-глутамина, антибиотиков и 10%-ной фетальной
сыворотки теленка (Gibco, Paiseley, Великобритания). Монослои
клеток выращивали в термостате (37 °С, 5% СО2). При пересевах
первичных культур клетки отделяли с помощью 0,1%-ного раствора
трипсин/ЭДТА. Среду меняли каждые три дня.
Штамм вируса
Использовали штамм Bey HSV1,
культивируемый на клетках Vero. Инфицированные монослои собирали
тогда, когда цитопатогенный эффект вируса был выражен у всех
клеток. После трех циклов замораживания – оттаивания вирус
гомогенизировали и сохраняли до использования с клеточным
детритом в ростовой среде при – 74 °С. Инфекционный титр,
определяемый стандартным методом бляшек, выражали в содержании
бляшкообразующих единиц (БОЕ/мл). Во всех экспериментах
использовали вирусный раствор с 10 (6) БОЕ/мл, приготавливаемый
10-кратным разведением в дефибринированной крови овцы (AES
Chemunex, Франция). Титр вируса определяли в начале и в конце
экспериментов, и он сохранял стабильность. Один и тот же штамм
вируса использовался во всех экспериментах.
Автоматизированный аппарат для уколов
Аппарат состоит из пневматического
удерживающего иглу устройства и шприца, смонтированных на
вертикальном направляющем устройстве, позволяющем производить
точную установку глубины укола. Давление воздуха контролируется
манометром; скорость укола можно изменять, регулируя воздушный
поток.
Из тыльного слоя перчатки вырезали
квадраты 8 х 8 см, которые закрепляли на жесткой рамке для
контроля растяжения. Угол между иглой и образцом устанавливали в
90° или 45°, располагая образец горизонтально или под углом 45°
по отношению к игле. Время пребывания иглы в среде инфектанта
было не более 0,5 сек.
Тест с уколами
Полые иглы
(MicroLance, Becton Dickinson, Fraga (Huesca), Испания) и
катетеры Jelico, Medex, Haslingden, Великобритания)
от 25G до 16G прикрепляли к шприцу вместимостью 1 мл (Terumo
Europe, Leuven, Бельгия) погружали на 2 см в вирусную суспензию.
Кровь засасывали через иглу в шприц и выливали, оставляя каплю
крови на кончике иглы, после чего шприц закрепляли на аппарате
для уколов.
Образцы перчаток
прокалывали с заданными скоростью, глубиной и углом, не прилагая
силы к поршню шприца. Переносимый объем крови собирали в
микропробирку (Eppendorf AG, Hamburg, Германия), заполненную 1,2
мл накопительной среды DMEM. Среда была слегка желирована
с помощью 4% (по весу) желатина (LPB1 50, Rousselot SAS,
Courbevoie, Франция) для имитации кожного эффекта и во избежание
капиллярного пассивного переноса.
После укола
накопительная среда разжижалась при 37°С, после чего ее наносили
на сплошной клеточный монослой, культивируемый в 60-мм чашке для
культур тканей (Becton Dickinson). После двухчасовой инкубации
(37°С, 5% СО2) к культуральной среде добавляли 1% человеческой
сыворотки (Sigma) и инкубировали 3 дня, после чего проводили
визуальный подсчет бляшек.
Для каждого условия эксперимента проводили
по 15 уколов (по одному на микропробирку), используя для каждого
укола новую иглу.
Калибровочная кривая объем/БОЕ
С целью установления соответствия
количества бляшек и переносимого объема была построена
калибровочная кривая, учитывающая клеточную реакцию в
присутствии желатина и крови.
1 мкл желированной
накопительной среды, содержащей 0,2 мкл вирусной суспензии в
крови наносили на клеточный монослой для подсчета бляшек в ряду
разведений от исходной вирусной суспензии в крови (титры от 105
до 5 х 106 БОЕ/мл). Затем число бляшек регистрировалось и
сопоставлялось с количеством внесенных вирусов.
Данные анализов
Для каждого исследуемого параметра
проводилось по три раздельных эксперимента. Средние значения по
45 полученным данным обрабатывали и выражали в 99,5%-ном
доверительном интервале с использованием t-критерия Стьюдента.
Для определения оказывающих значительное влияние на объем крови
параметров различия средних оценивали с помощью программы
анализа вариабельности ANOVA с использованием Statgraphics Plus
(v 5.1, Manugistics, Inc., Rockville, США). Уровень
достоверности приняли P< 0.05. Если результаты представляли
особый интерес, применялся регрессионный анализ.
Результаты
Выработка протокола
Сначала для определения влияния основных
механических параметров на объем вносимой крови проводили
эксперименты с применением широко распространенных инъекционных
игл 22 G. Если нет особых указаний, уколы проводили через
одинарный слой перчатки.
Калибровочная
кривая. Линейный регрессионный анализ связи числа бляшек с
количеством внесенных вирусов показывает хорошее совпадение с
графиком уравнения y = 0,78x + 20,6 (данные не показаны, R2 =
0,96, P = 0,022). Поскольку все уколы проводили с одним и тем же
штаммом вируса, эта калибровочная кривая использовалась во всех
экспериментах для определения объема крови как функции титра
вирусной суспензии и подсчитанного числа бляшек.
Глубина укола.
Вносимый объем крови существенно увеличивается с увеличением
глубины прокола (Р < 0,001): от 0,07± 0,02 мкл (при глубине 3
мм) до 0,24 ± 0,04 мкл (при глубине15 мм). В данных пределах
изменение объема было линейным (R2= 0.97, P= 0.0022). Глубина 6
мм рассматривалась как характерная для повреждений при глубоком
уколе и была определена как стандартная.
Размер иглы. Объем
вносимой крови возрастает с увеличением наружного диаметра и
диаметра канала иглы (Р < 0,001), варьируя от 0,048 ± 0,01 мкл
(25G) до 0,47±0,07мкл (16G). Результаты соответствуют уравнению
с квадратичным членом (R2=0,97, P=0,0027). Как стандарт были
определены размеры иглы 22 G.
Скорость прокола. Не
выявлено различий (Р = 0,12) в объеме вносимой крови при
скорости прокола 15 см/с (0,12±0,03мкл) и 50 см/с (0,14±0,04
мкл). В качестве стандарта была определена скорость 15 см/с, что
соответствует обычному движению рук.
Угол прокола. При
проколах открытая часть верхушки иглы была повернута вбок. Объем
вносимой крови оставался неизменным (P= 0,143) при введении иглы
под 90° (0,15 ±0,03 мкл) или под 45° (0,17 ± 0,04 мкл). Это
может показаться удивительным, поскольку игла не обладает осевой
симметрией, но были изучены лишь две возможные конфигурации игл.
Поскольку мы не выявили различий, стандартом был выбран угол
прокола 90°.
Растяжение перчатки.
Очистка внешней поверхности иглы может зависеть от растяжения
перчатки, но в пределах планарного растяжения от 0 до 20%
растяжение не оказало достоверного влияния на объем вносимой
крови (0,14 ± 0,03 мкл без растяжения, 0,14±0,04 мкл при 20
%-ном растяжении; P=0.51). Чтобы не выходить за пределы
ожидаемых при использовании перчаток условий, проколы проводили
на перчатках, растянутых на 10 %.
При определенных
выше стандартных условиях для имитации повреждения в результате
прокола – скорость прокола 15 см/с, угол прокола 90°, глубина
прокола 6 мм, диаметр иглы 22 G, растяжение перчатки 10% –
укол через одинарную резиновую перчатку с HSV1 в титре
1,3 x 10(6) БОЕ/мл приводит к попаданию в накопительную среду
объема крови 0,14 ± 0,03 мкл (142 ± 27 БОЕ).
Роль перчаток. В
стандартных условиях при отсутствии перчаток объем вносимой
крови составлял 0,25 ± 0,03 мкл; одинарные хирургические
резиновые перчатки уменьшали этот объем на 52% - до 0,12 ± 0,03
мкл (P < 0,001). Однако удвоение толщины механического барьера
накладыванием двух стандартных перчаток (что имитирует
рекомендуемую практику надевания двух пар перчаток) не приводит
к дальнейшему уменьшению количества вносимой крови (0,12 ± 0,03
мкл, P = 0,93). Таким образом, механическое вытирание иглы,
по-видимому, достигает своего максимума при использовании одной
перчатки. Очевидно, что на внутренний объем иглы это вытирание
не влияет, поскольку количество вносимой крови остается
одинаковым при использовании одинарных или двойных перчаток.
Подобные же результаты были получены со сплошной перчаткой,
толщина которой была вдвое больше обычной (0,12 ± 0,03 мкл).
Поэтому в дальнейших экспериментах с перчатками G-VIR® для
сравнения применяли одинарную резиновую перчатку.
Защитное
действие G-VIR® на вносимую вирусную нагрузку при повреждениях
иглой
При титре вируса
HSV1 после прокола 1,2 x 10(6) БОЕ/мл перчатки G-VIR® снижают
количество вносимого вируса на 81% - от 122 ± 23 БОЕ с
референтными перчатками и перчатками двойной толщины до 19 ± 6
БОЕ (P< 0.001). Это различие может быть связано только с
вироцидным действием дезинфицирующего вещества в G-VIR. Это
действие достигается за короткое время контакта вирусов с
дезинфектантом. Дополнительные эксперименты с изменением времени
этого контакта от 30 сек. (минимальное время, необходимое для
разжижения желатины) и до 10 мин. не выявило каких-либо различий
(P=0,127) в результатах подсчета вирусов. Это доказывает, что
активность дезинфектанта быстро утрачивается в результате
массивного разведения (в 10(6) раз по данным капиллярного
электрофореза) при вхождении иглы в накопительную среду.
При проведении
экспериментов при 22 или 37 °С показано, что температура не
влияет на их результаты ни при использовании латексных перчаток
(126 ± 12 БОЕ при 22°C, 118 ± 12 БОЕ при 37°C;
P = 0,056), ни при использовании перчаток G-VIR® (23 ± 6
БОЕ при 22°C, 24 ± 6 БОЕ при 37°C; P = 0,142).
Оценивали защитное
действие и как функцию диаметра иглы. В изученных пределах
перчатки G-VIR® приводят к значительному снижению (от 74 % для
16G до 92 % для 25G) количества вносимых вирусов по сравнению с
одной латексной перчаткой (Р < 0,001 для всех размеров игл).
Обсуждение результатов
Впервые описано использование
автоматического прибора для изучения влияния механических
параметров прокола и перчаток на объем крови, вносимой при
моделируемом случайном уколе полой иглой.
Использование автоматического прибора
обеспечивает хорошую воспроизводимость и возможность
контролировать параметры экспериментальных уколов. Более того,
наша модель была дополнена применением желированной
накопительной среды для возможно более точной имитации влияния
кожи. Использование среды с желатиной обладает преимуществами по
сравнению со сходной с кожей коллагеновой вязко-эластичной
структурой и позволяет избежать неясности в отношении объема
крови, связанной с капиллярными явлениями в жидкости или
абсорбирующей среде.
Мы обнаружили, что
при использовании стандартных резиновых перчаток количество
вносимой крови прямо связано с внутренним диаметром канала иглы
и с глубиной ее проникновения. Скорость проникновения, угол
прокола и растяжение перчатки оказывают малое влияние. При наших
определенных стандартных условиях количество крови, проходящей
через одну резиновую перчатку, было 0,14 ± 0,03 мкл. По
некоторым литературным данным, объем крови при одном и том же
размере иглы (22G, или 0,7 мм) составляет от 0,06 до 1,4 мкл.
Такой широкий разброс результатов может быть следствием различия
моделей и применявшихся экспериментальных методик. Однако более
важно то, что предыдущие результаты были связаны со значительной
вариабельностью результатов экспериментов, возможно,
обусловленной проведением проколов вручную.
Мы показали, что одинарная латексная
перчатка уменьшает объем крови, вносимой при проколе полой
иглой, на 50 % по сравнению с проколом незащищенной руки. Хотя
ношение двойных перчаток в некоторых случаях может оказаться
полезным, при глубоких проколах полой иглой не отмечается
уменьшения объема вносимой крови ни при использовании двух слоев
перчатки, ни перчатки удвоенной толщины. Эти результаты
показывают, что «вытирание» материалом перчатки наружной
поверхности иглы оказывается максимальным уже при использовании
одинарного слоя перчатки. Остающаяся внутри полой части иглы
загрязненная жидкость вряд ли может быть удалена в результате
простого механического действия, и поэтому объем крови,
проходящей через перчатку, прямо связано с внутренним объемом
полой иглы.
Это соответствует полученной нами линейной
зависимости объема вносимой крови от глубины прокола и
зависимости объема вносимой крови от квадрата внутреннего
диаметра. Считая, что внутренняя полость иглы представляет собой
цилиндр, ее объем находится в линейной зависимости от высоты
цилиндра и площади поверхности его основания.
Важно отметить, что «вытирающий эффект»
объекта представляет результат механического сжатия, на который
влияют вязкоэластичные свойства материала, механизм разрушения и
геометрия прокалывающего устройства. Если шовные иглы могут быть
частично очищены одинарной или, лучше, двойной перчаткой, другие
острые предметы (лезвия скальпелей, костные фрагменты и т.п.) с
более сложной геометрией не подвергаются такой механической
очистке из-за наличия скрытых, иногда пористых, мало доступных
участков поверхности. В результате этого применение полой иглы
может рассматриваться релевантной моделью (наихудший вариант
сценария) для имитации вызываемого такими предметами
повреждения.
Применяя нашу
модель, мы оценили защиту, предоставляемую перчатками G-VIR®, с
использованием HSV1 в качестве модели вирусов с оболочкой в
концентрации, соответствующей большинству титров крови,
встречающихся в клинической практике. В соответствии с
предыдущими результатами мы подтвердили, что перчатки G-VIR®
значительно снижают количество заносимых вирусов по сравнению со
стандартными перчатками той же толщины – от 74% до 92% в
зависимости от размеров канала иглы.
Эти результаты были получены с
использованием крови, но следует учитывать и взаимодействие
белков и четвертичных солей аммония, вследствие которого
снижается активность дезинфектанта. Поскольку объем
накопительной среды в микропробирке приводит к быстрому и
интенсивному разведению дезинфицирующего вещества, измеряемый
биологический эффект является результатом кратковременного
контакта вируса с дезинфицирующим веществом в игле. Эта быстрая
активность соответствует полученным in vivo результатам. На эту
активность не влияет температура в изученных пределах (22 – 37
°С).
Эффективность сохраняется даже при
повреждении перчаток толстыми иглами. Это оказывается прямым
следствием механизма действия, при котором количество
выделяемого дезинфицирующего вещества увеличивается с
увеличением размеров прокалывающего средства.
Мы уже сообщали
раньше, что перчатки G-VIR® обладают одинаковой эффективностью в
отношении HSV1, вируса кошачьего иммунодефицита (FIV) и вирусной
диареи крупного рогатого скота (BVDV), если эти вирусы
используются в качестве замены HIV и ВИЧ при одинаковых условиях
как in vitro and in vivo. Сейчас принято считать, что, учитывая
небольшие объемы крови, попадающей при случайных уколах,
существенное уменьшение количества передаваемых вирусов приводит
к значительному снижению риска заражения. При этих условиях
перчатки G-VIR® в настоящее время дают наивысший уровень защиты
медицинских работников, подвергающихся опасности повреждения
острыми предметами с попаданием крови зараженных вирусами
пациентов.
Внедрение в практику этих новых перчаток
можно считать результатом глобальной оценки рисков, учитывающей
не только частоту и серьезность несчастных случаев, но и
доступность медицинских средств и расходы для специфических
связанных с риском ситуаций.
Перевод статьи, опубликованной в журнале "Больничные
инфекции", 2007 г.
Главная
Реклама
Информация по теме