Oberflächenveränderungen

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1 Oberflächenveränderungen Ursachen, Konsequenzen, Lösungen Dr. Gerhard Kirmse Leiter Technisches Kompetenzzentrum Ursachen von Oberflächenveränderungen 1

2 Ursache von Korrosionen (Modell) Korrosionsförderndes Medium (Konzentration) x Temperatur x Einwirkzeit Korrosions - Belastung < > Korrosionsbeständigkeit (Material) Entsorgung Vorreinigung Standzeit Vorreinigung Reinigungszeit Wartezeit Sterilisation Dampfqualität Trocknung 7 Einfluss Designmerkmale Material Oberflächen: ( Hochglanz / Mattiert / Gebürstet/ fein mattiert ) Verarbeitung Beschriftung ( geätzt / Laserbeschriftet ) Verbindungen (Löten / Schweißen) hochglanz Hartmetall Lot Grundwerkstoff gebürstet / fein mattiert mattiert Ätzbeschriftung Laserbeschriftung 8 8 2

3 Testmethoden zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit Kochtest nach DIN EN ISO Durchführung Entfetten Trocknen Kochen 30 min in VE-Wasser nach EN 285 Abkühlen 60 min im Wasser Trocknen120 min an Luft Inspektion Korrosionsbeständigkeit des Materials Kochtest - Ergebnisse nach Norm max. 2mg/l Chlorid mit 4mg/l Chlorid (1ml phys. NaCl /l) mit 20mg/l Chlorid 3

4 bei Raumtemperatur 100mg/l Chlorid Kochtest 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) Wasserflecken Verfärbungen Korrosionen (Untergruppierung) 12 4

5 Zusammenhang Ursachen- Erscheinungsbild Lochkorrosion (Lochfraß) Werkstoff Chloride Feuchtigkeit Spannungsrisskorrosion Werkstoff Chloride Temperatur - Werkstoffspannungen Reibkorrosion Werkstoff Konstruktion unzureichende Pflege mit Öl Spaltkorrosion Werkstoff Medium Konzentration Zeit Temperatur Spaltbreite Flächenkorrosion Werkstoff Medium Konzentration Zeit Temperatur Kontaktkorrosion Werkstoff Medium Fremdrost/Flugrost/Folger ost Aufbereitung mit Produkten aus unlegierten Stählen und/oder bereits korrodierten Stählen Wasserqualität FE verunreinigt, unedles Leitungssystem 13 Häufigste Ursachen lange Standzeiten, starkkontaminierte Entsorgung Kochsalzlösung / Desinfektionsmittel schlechte Reinigungsleistung Beladung Prozessparameter / Vorreinigung Medienqualität Verschleppungen Dampfqualität Trocknung vor allem nach der Sterilisation 14 5

6 Silikate Sterilisierdampf Verpackungsmaterial (Wasserqualität) / Verschleppungen (Reinigerverschleppung) Risiko moderner Wasseraufbereitung sehr niedrige Leitwerte signifikantes Rest-Silikat Überwachung per Leitwert unbemerkte Silikat-Durchbrüche Aufkonzentration im Dampferzeuger 15 Konsequenzen 6

7 Wie wird geprüft? Mysterium: selektive Blindheit bei Routine-Kontrolle nicht zu entdecken spezielles Licht und Mikroskop nötig winzige Lochfraß-Spuren Hilfsmittel Zeitbedarf Prüfung / Wartung 17 Klinik 1 Im Rahmen von Audit entnommen und zur Prüfung eingesandt 18 7

8 Klinik 2 Spannungsriss Spannungsrisskorrosion Korrodierte Lötnaht mit Hohlraumbildung unter Hartmetalleinlage Kontaktkorrosion an Sperre Korrodierte Gelenkschraube Bei Kurzsichtung vorgefunden Harex-Griff eingerissen 19 Was tun? Rote Broschüre Instrumente mit Korrosionen austauschen Differenzierung von Restverschmutzungen und Korrosionen ist schwierig 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) Dancer: Infektionen nach fehlerhafter Verpackung und Sterilisation (2013) Infektionen mit Pseudomonas Aerogionsa durch unzureichend gereinigte Shaver-Handstücke (USA 2012) Mamalis: Metalloxid als Ursache des Toxic-Anterior- Segment- Syndrome (2006) 20 8

9 Unterscheidung Restverschmutzung Korrosion schwierig Proteintest Nachreinigung g Konsequenz:? 21 Laboranalyse von Oberflächenveränderungen REM-Bilder: Struktur / Dimension EDX -Analyse Instrument aus aktiven Sets ausgewählt Visuelle Erstbeurteilung: Korrosion EDX-Analyse hoher Anteil Kohlenstoff (65%) Kohlenstoff / Sauerstoff 2:1 => organisch Phosphor, Chlor, Calcium, Kalium, Magnesium => organischer Rückstand, Risiko 22 REM-Bild: Struktur, Volumen hier: ca.90µg Protein 9

10 Beispiel: alte Lochkorrosion nach Volumen: 63µg Protein äquivalent REM-Bild tiefe Loch- Korrosion Beispiel: 12% Kohlenstoff kein Zusammenhang zwischen Kohlenstoff und Erscheinungsbild REM-Bild Ablagerung auf Oberfläche Ergebnisse: bei 24 von 34 analysierten Instrumenten lag der elementare Kohlenstoffanteil bei über 10% Bei-Elemente wie Stickstoff, Schwefel und Kalium deuten oft auf organische / Patientenrückstände hin. 23 Randbemerkung: Offene / Verdeckte Verschmutzung Reinigung Rückstände! => Nachreinigung Inside Visuell o.k. => Sterilisation Sichtbare Restverschmutzungen sind die Spitze des Eisbergs => Ursache? Inside 24 10

11 Strategie? Ignorieren? Behördenüberwachung Risiko aussortieren! alles nachreinigen? Minimieren! Prüfen => Aussortieren gegebenenfalls Ursachensuche 25 CDC Warnung: Immediate Need for Healthcare Facilities to Review Procedures for Cleaning, Disinfecting, and Sterilizing Reusable Medical Devices Sofortige Überprüfung von Aufbereitungsverfahren in Krankenhäusern (Reinigung, Desinfektion, Sterilisation) Training Regelmmäßige Audits Ausreichende Anzahl Sets Tracking ZSVA vor Beschaffungen konsultieren Dokumentation Wartung und Reparatur / Instandhaltung Reparatur durch Dritte Verfahren für Notfälle 26 11

12 Struktur der Silikatbeläge? Untersuchung Dr. Tschoerner / Dr. Weigert ESCA / XPS Photoelektronenspektroskopie X-ray Photoelektronen Verbindungsspezifisch Informationstiefe 1 10 nm Si E b 102,8 ev chemischer Bindungszustand: SiO 2 Si 10 Atom % 5 0 sehr dünne Schichten Sputtertiefe [nm] 27 Toxizität der Silikatbeläge? Untersuchung Dr. Tschoerner / Dr. Weigert erschwerte Visuelle Prüfung! 90% 60% 30% 0% Positivkontrolle Prüfkörper 1 Prüfkörper 2 28 keine Zytotoxizität Abplatzen untersucht keine Anzeichen für Ablösen 12

13 Lösungen Wichtig! Nichts einreißen lassen! die Instrumente sind halt alt da kann ich ja gleich das halbe Sieb aussortieren!... das brauchen wir dringend d ist nicht so schlimm ich hab grad keine Zeit Broken Window Theorie ein Unterschied zwischen ein bisschen verfleckt und starken Flecken / Rost ist kaum noch zu machen an stark verfleckten Instrumenten sind Rückstände schwer zu entdecken kontinuierlich prüfen aussortieren 30 13

14 Beschreibung => Training Ausbildung Hilfsmittel Lupe Nachreinigung (Proteintest) Oberflächen sind zu prüfen.. 31 Registirierung! Monitoring Was tun. sporadische Probleme Sofortmaßnahmen sinnvolle Qualitäts- Kennzahl Act PDCA Plan systematische / wiederkehrende Probleme Ursachenforschung Prozessverbesserung Check Do 32 14

15 Periodische Sichtung über Software / manuell intern Kollegen extern Wie viele? Wie oft? Details? 33 Erfassung / Auswertung 34 15

16 Reparatur Auswertung Nur was eingesandt wird! Differenzierung Reparatur/ o. Fehler / Ersatz /.. Korrosionen / Oberflächenveränderungen 35 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 Nachreinigungsprozess g Prozess unvollständige Siebe einfach, standardisiert ohne Rückfragen Personal Fluktuation Qualifikationsmatrix ProzessDesign! Entsorgung Reinigung Lagerung Wartezeiten 36 16

17 Begünstigende Faktoren Prozess 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 37 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 Auskühlung Organisation Staus vermeiden Kennzahlensysteme (KPIs) Verantwortungen / Prioritäten 38 17

18 Nachreinigung Reine Seite Rückstandsfreie Maßnahmen (Entscheid Hygiene) Fuselfreies Tuch mit Instrumenten- Öl Alkohol Aceton / Tape EX / Äther Aluminium-Oxid Schwamm (Steamer) (Wasserstoffperoxid) Set komplettieren? => Reserve? Unreine Seite Siebzugehörigkeit kennzeichnen Mit Bürsten, evtl Ultraschall) Wasserstoffperoxyd (mit alkal. l Reiniger) i konzentrierte Enzymatische Reiniger Aktiv Sauerstoff Reiniger Scheuerhilfen (Chirol) Grundreiniger Maschinelle Reinigung / Desinfektion (Hygiene) 39 Grundreiniger Phosphorsäure Basis Umwandlung von Eisenoxid in Eisenphosphat Entfernen von Korrosionen besser mit ca 55 C Temperatur Flusssäure Basis Lösen von Silikat Raumtemperatur in RDG nur mit enger Abstimmung mit dem Hersteller nicht häufiger!!! Gefahren! Schäden an Hartmetall, verchromt Sonderwerkstoffe verblassen von Beschriftungen anbeizen der Oberfläche Schutz von Mitarbeiter / Umwelt Gefahrenhinweise / Arbeitsanweisung Säureschutzhandschuhe Schutzbrille geeignete Gefäße mindestens Augendusche Entsorgung 40 18

19 Ergebnisse Korrosionslöcher / Riefen bleiben Spalte teilweise nicht zugänglich 41 Überarbeitung durch Fachbetrieb Oberfläche zerlegt / nicht zerlegt mit/ ohne neuer Beschriftung funktionelle Reparatur tiefe Löcher nicht mehr reparabel 42 19

20 Oberflächen-Überarbeitung funktioniert nicht bei tiefen Korrosionen Oberflächen und Lötnähte bleiben geschädigt Korrosionen treten schnell wieder auf (im Beispiel: 2 Monate) 43 Forschung Werkstoffe und Oberflächen neue Werkstoffe Beschichtung Tracking / Kennzeichnung prüfen Umsetzbarkeit / ökonomischer Nutzen Verbesserung Passivierung Produktion Einwaschen Neutralisation Best Practices Entsorgung Reinigungsleistung Prozessfluss / Standardisierung 44 20

21 Aesculap Technisches Kompetenzzentrum Dr. Gerhard Kirmse Biomedizinische Technik Sarah Mattes Prozess-Ingenieurin Prozessanalyse und Optimierung Oberflächenveränderungen Produktschäden, Trocknung Prozessflussoptimierung Grundlagenuntersuchungen 45 Kai Tebbe Diplom-Biologe Angelika Moser In-Haus Beratung Koordination Der Blick zurück entschädigt für vieles.. Nachhaltige Lösungen entlasten für die Zukunft! 46 21

22 Vielen Dank! Dr. Gerhard Kirmse Leiter Technisches Kompetenzzentrum Tel.: