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Oberflächenveränderungen –Ursachen Konsequenzen LösungenUrsachen, Konsequenzen, Lösungen
Dr. Gerhard KirmseLeiter Technisches Kompetenzzentrum
Ursachen von Oberflächenveränderungen
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Ursache von Korrosionen (Modell)
Korrosionsförderndes Medium (Konzentration)
Entsorgung
( )
x Temperatur
x Einwirkzeit
Korrosions - Belastung < > Korrosionsbeständigkeit (Material)
SterilisationEntsorgung
• Vorreinigung
• Standzeit
VVorreinigung
• Reinigungszeit
• Wartezeit
Sterilisation
• Dampfqualität
• Trocknung
7Aesculap AG
Einfluss Designmerkmale
• Material
• Oberflächen: („Hochglanz“ / „Mattiert“ / „Gebürstet/ fein mattiert“)
• Verarbeitung• Verarbeitung
• Beschriftung ( „geätzt“ / „Laserbeschriftet“)
• Verbindungen (Löten / Schweißen)
Hartmetall
Lot
hochglanz
gebürstet / fein mattiert
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Grundwerkstoffmattiert
Ätzbeschriftung Laserbeschriftung
8Aesculap AG
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Testmethoden zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit Kochtest nach DIN EN ISO 13402
Durchführung
• Entfetten• Trocknen• Kochen 30 min in VE-Wasser nach EN 285• Abkühlen 60 min im Wasser• Trocknen120 min an Luft• Inspektion
Korrosionsbeständigkeitdes Materials
Kochtest - Ergebnisse
nach Normmax. 2mg/l Chlorid
mit 4mg/l Chlorid(1ml phys. NaCl /l)
mit 20mg/l Chlorid
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bei Raumtemperatur
100mg/l ChloridKochtest
mit 20mg/l Chlorid, 1h mit 100mg/l Chlorid, 1h NaCl 0,9%, 1h
Ursachen von Korrosionen: Klassifizierung des Arbeitskreis Instrumentenaufbereitung(Rote Broschüre, Kapitel 12)
• Verfärbungen
• Wasserflecken
g
• Korrosionen(Untergruppierung)
12Aesculap AG
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Lochkorrosion (Lochfraß) Werkstoff – Chloride – Feuchtigkeit
Zusammenhang Ursachen- Erscheinungsbild
Spannungsrisskorrosion Werkstoff – Chloride – Temperatur -Werkstoffspannungen
Reibkorrosion Werkstoff – Konstruktion – unzureichende Pflege mit Öl
Spaltkorrosion Werkstoff – Medium – Konzentration – Zeit –Temperatur – Spaltbreite
Flächenkorrosion Werkstoff – Medium – Konzentration – Zeit –TemperaturTemperatur
Kontaktkorrosion Werkstoff – Medium
Fremdrost/Flugrost/Folgerost
Aufbereitung mit Produkten aus unlegiertenStählen und/oder bereits korrodierten StählenWasserqualität FE verunreinigt, „unedles“ Leitungssystem
13Aesculap AG
Häufigste Ursachen
• lange Standzeiten, starkkontaminierte Entsorgung
• Kochsalzlösung / Desinfektionsmittel
• schlechte Reinigungsleistung• schlechte Reinigungsleistung
• Beladung
• Prozessparameter / Vorreinigung
• Medienqualität
• Verschleppungen
• Dampfqualität
T k• Trocknung
• vor allem nach der Sterilisation
14Aesculap AG
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Silikate
• Sterilisierdampf
• Verpackungsmaterial
• (Wasserqualität) / Verschleppungen
• (Reinigerverschleppung)
Risiko moderner Wasseraufbereitung• sehr niedrige Leitwerte• signifikantes Rest-Silikat
Überwachung per Leitwert unbemerkte Silikat-Durchbrüche Aufkonzentration im Dampferzeuger
15Aesculap AG
Konsequenzen
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Wie wird geprüft?Mysterium: selektive Blindheit
• bei Routine-Kontrolle nicht zu entdecken
• spezielles Licht und Mikroskop nötig
• winzige Lochfraß-Spuren
• Hilfsmittel
• Zeitbedarf
Prüfung / Wartung
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Klinik 1
Im Rahmen von Audit entnommen und zur Prüfung eingesandt
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Klinik 2
Spannungsriss Spannungsrisskorrosion
Korrodierte Lötnaht mit Hohlraumbildung unter Hartmetalleinlage
Bei Kurzsichtung
vorgefunden
Harex-Griff eingerissen
Korrodierte GelenkschraubeKontaktkorrosion an Sperre
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Was tun ?
Rote Broschüre
• „Instrumente mit Korrosionen austauschen“
• Differenzierung von Restverschmutzungen und Korrosionen ist schwierigschwierig
RKI Richtlinie
kein Hinweis, nicht als mögliche Patientenschädigung erwähnt, aber:
• bei 30% postoperativer Infektionen kein Erreger identifiziert
Literatur: einzelne Ausbruchshistorien => Maßnahmen-Bündel
• Seattle Childrens: Patientenwarnung Hepatitis / HIV (2015)• Seattle Childrens: Patientenwarnung Hepatitis / HIV (2015)
• Dancer: Infektionen nach fehlerhafter Verpackung undSterilisation (2013)
• Infektionen mit Pseudomonas Aerogionsa durch unzureichend gereinigte Shaver-Handstücke (USA 2012)
• Mamalis: Metalloxid als Ursache des Toxic-Anterior-Segment- Syndrome (2006)
20Aesculap AG
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•Proteintest
•Nachreinigung
Unterscheidung Restverschmutzung – Korrosion schwierig
g g
Konsequenz: ?
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REM-Bilder: Struktur / DimensionEDX -Analyse
Laboranalyse von Oberflächenveränderungen
Instrument aus aktivenSets ausgewählt
Visuelle Erstbeurteilung: Korrosion
EDX-Analyse• hoher Anteil Kohlenstoff (65%)hoher Anteil Kohlenstoff (65%)• Kohlenstoff / Sauerstoff 2:1 => organisch• Phosphor, Chlor, Calcium, Kalium, Magnesium=> organischer Rückstand, Risiko
REM-Bild: Struktur, Volumenhier: ca.90µg Protein22
Aesculap AG
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Beispiel:alte Lochkorrosion
nach Volumen:63µg Protein äquivalent REM-Bild
tiefe Loch-tiefe LochKorrosion
Beispiel:12% Kohlenstoff
kein Zusammenhang zwischen Kohlenstoffund Erscheinungsbild
Ergebnisse:• bei 24 von 34 analysierten Instrumenten lag der elementare Kohlenstoffanteilbei über 10%• Bei-Elemente wie Stickstoff, Schwefel und Kalium deuten oft auf organische /Patientenrückstände hin.
REM-BildAblagerung auf
Oberfläche
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Aesculap AG
Randbemerkung: Offene / Verdeckte Verschmutzung
Reinigung
Rückstände !=> Nachreinigung
Inside
Sichtbare Restverschmutzungen sind die Spitzedes Eisbergs => Ursache ?
Visuell o.k.=> Sterilisation
Inside
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Strategie?
Ignorieren ?• Behördenüberwachung• Risiko
alles nachreinigen ?
aussortieren !
Minimieren !
• Prüfen => Aussortieren
• gegebenenfalls Ursachensuche
g
25Aesculap AG
CDC – Warnung: Immediate Need for Healthcare Facilities to Review Procedures for Cleaning, Disinfecting, and Sterilizing Reusable Medical DevicesSofortige Überprüfung von Aufbereitungsverfahren in Krankenhäusern (Reinigung, Desinfektion, Sterilisation)
• Training
• Regelmmäßige Audits
• Ausreichende Anzahl Sets
• Tracking
• ZSVA vor Beschaffungen konsultieren
• Dokumentation
W t d R t /• Wartung und Reparatur / Instandhaltung
• Reparatur durch Dritte
• Verfahren für Notfälle
26Aesculap AG
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Struktur der Silikatbeläge?
Untersuchung Dr. Tschoerner / Dr. Weigert
• ESCA / XPS – Photoelektronenspektroskopie
• Informationstiefe 1 – 10 nm
• Si Eb 102,8 eV chemischer Bindungszustand: SiO2
10Si
X-ray Photoelektronen Verbindungsspezifisch
0
5
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ato
m %
Sputtertiefe [nm]
Sisehr dünneSchichten
27Aesculap AG
Toxizität der Silikatbeläge?
Untersuchung Dr. Tschoerner / Dr. Weigert
keineZytotoxizität
erschwerteVisuelle Prüfung !
0%
30%
60%
90%
Positivkontrolle Prüfkörper 1 Prüfkörper 2
y
Abplatzenuntersucht –
keine Anzeichenfür Ablösen
28Aesculap AG
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Lösungen
Wichtig !
Nichts einreißen lassen !
• „die Instrumente sind halt alt“
• „ da kann ich ja gleich das halbe Sieb aussortieren !...“
d b h i d i d“•„ das brauchen wir dringend“
• „ist nicht so schlimm“
• „ich hab grad keine Zeit“
ein Unterschied zwischen „ein bisschenverfleckt“ und starken Flecken / Rost ist kaum noch zu machen
an stark verfleckten Instrumenten sind
Broken Window Theorie
an stark verfleckten Instrumenten sind
Rückstände schwer zu entdecken
kontinuierlich prüfenaussortieren
30Aesculap AG
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Beschreibung => TrainingAusbildung
Hilfsmittel• Lupe• Nachreinigung• (Proteintest)
„…Oberflächen sind zu prüfen.
….“
31Aesculap AG
Registirierung !
Was tun….
sporadische ProblemeSofortmaßnahmen
Monitoring
Act PlansinnvolleQualitäts-KennzahlSofortmaßnahmen
systematische / wiederkehrendeProblemeUrsachenforschungProzessverbesserung
Check Do
PDCA
Kennzahl
32Aesculap AG
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Periodische Sichtung
über Software / manuell
• intern
• Kollegen
• extern
• Wie viele ?
• Wie oft ?
• Details?
33Aesculap AG
Erfassung / Auswertung
34Aesculap AG
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Reparatur Auswertung
Nur was eingesandt wird !
• Differenzierung Reparatur/ o. Fehler / Ersatz /..
• Korrosionen / Oberflächenveränderungen
35Aesculap AG
Begünstigende Faktoren Prüfung
• Prüfung !!!! (=> Zeit / Kapazität)
• Schlanke Siebe
• Informationen
• Set-Listen
• Gebrauchsanweisungen (Auszüge)
• Nachlegereserve
• schnell zugänglich
• sortiert und bewirtschaftet
• Reparaturprozess aus der ZSVA
•Pflege !
• Ölen bei jeder Aufbereitung
• effizienter Nachreinigungsprozessg g p
• Prozess „unvollständige Siebe“
• einfach, standardisiert
• ohne Rückfragen
•Personal
• Fluktuation
• Qualifikationsmatrix
ProzessDesign !• Entsorgung• Reinigung• Lagerung• Wartezeiten
36Aesculap AG
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Begünstigende FaktorenProzess
• Vorbereitung im OP
• abwischen, zerlegen, Schüsseln entleeren
• nachSieben getrennt in mehreren Sieben entsorgen, Kabel etc separieren
• alle Instrumente geöffnet
• unsteril gelieferte Implantate im OP ergänzen
• wo nötig: steriles VE-Wasser am OP-Tisch
• so schnell wie möglich, maximal 6 Stunden zwischen Entsorgung und Reinigung
• Abhängig von Kontamination
• sonst erhöhter Aufwand der Reinigung
• sonst erhöhte Raten von Korrosion
• manuelle Vorreinigung für kritische Instrumente / Anschmutzungen nötig
• Kapazität Ultraschall
• Bürste
37Aesculap AG
Aufbereitungskreislauf 2 –Reinigung / Packen
• effiziente maschinelle Reinigung
• kein Waschen in Systemtrays
• Siebkörbe teilen
• Sprühbild beachten (Druck !)
• Zeiten eher großzügig wählen
• Materialkompatibiltät beachten
• Lagerungs-Systeme
• Sterilisation
• Belade-Schemata
• großzügige Trocknung
• definierte Auskühlungg
• Organisation
• Staus vermeiden
•Kennzahlensysteme (KPIs)
• Verantwortungen / Prioritäten
•38Aesculap AG
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Nachreinigung
Reine Seite Rückstandsfreie Maßnahmen(Entscheid Hygiene)
Fuselfreies Tuch mit Instrumenten- Öl
Alkohol
Aceton / Tape EX / Äther
Set komplettieren?
Aceton / Tape EX / Äther
Aluminium-Oxid Schwamm
(Steamer)
(Wasserstoffperoxid)
Unreine Seite
•Siebzugehörigkeit kennzeichnen
• Mit Bürsten, evtl Ultraschall)
W ff d ( i lk l R i i )
p=> Reserve ?
Wasserstoffperoxyd (mit alkal. Reiniger)
konzentrierte Enzymatische Reiniger
Aktiv Sauerstoff Reiniger
Scheuerhilfen (Chirol)
• Grundreiniger
Maschinelle Reinigung / Desinfektion (Hygiene)
39Aesculap AG
Grundreiniger
Phosphorsäure Basis
•Umwandlung von Eisenoxid in gEisenphosphat
•Entfernen von Korrosionen
•besser mit ca 55°C Temperatur
Flusssäure Basis
•Lösen von Silikat
•Raumtemperatur
Gefahren !• Schäden an Hartmetall, verchromtSonderwerkstoffe• verblassen von Beschriftungen• anbeizen der Oberfläche
in RDG nur mit enger Abstimmung mit dem Hersteller
nicht häufiger !!!
Schutz von Mitarbeiter / Umwelt• Gefahrenhinweise / Arbeitsanweisung• Säureschutzhandschuhe• Schutzbrille• geeignete Gefäße• mindestens Augendusche • Entsorgung
40Aesculap AG
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Ergebnisse
• Korrosionslöcher / Riefen bleiben
•Spalte teilweise nicht zugänglich
41Aesculap AG
Überarbeitung durch Fachbetrieb
Oberfläche• zerlegt / nicht zerlegt
tiefe Löcher nicht mehr reparabel
zerlegt / nicht zerlegt• mit/ ohne neuer Beschriftung
• funktionelle Reparatur
42Aesculap AG
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Oberflächen-Überarbeitung funktioniert nicht bei tiefen Korrosionen
• Oberflächen und Lötnähte bleiben geschädigt
• Korrosionen treten schnell wieder auf (im Beispiel: 2 Monate)
43Aesculap AG
Forschung
Werkstoffe und Oberflächen
• neue Werkstoffe
• Beschichtung
• Tracking / Kennzeichnung• Tracking / Kennzeichnung
• prüfen Umsetzbarkeit / ökonomischer Nutzen
Verbesserung Passivierung
• Produktion
• Einwaschen
• Neutralisation
B t P tiBest Practices
• Entsorgung
• Reinigungsleistung
• Prozessfluss / Standardisierung
44Aesculap AG
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Aesculap Technisches Kompetenzzentrum
Dr. Gerhard Kirmse
Biomedizinische Technik
Sarah MattesProzess-Ingenieurin
Prozessanalyse und Optimierung• Oberflächenveränderungen• Produktschäden Trocknung
Kai TebbeDiplom-Biologe
Angelika MoserIn-Haus Beratung
Koordination
• Produktschäden, Trocknung• Prozessflussoptimierung• Grundlagenuntersuchungen
45Aesculap AG
Der Blick zurück entschädigt für vieles…..
Nachhaltige Lösungen entlasten für die Zukunft !
46Aesculap AG
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Vielen Dank !
Dr. Gerhard Kirmse
Leiter Technisches Kompetenzzentrum
Tel.: 07461 95 2880