A ventilação de furadeiras elétricas constitui fonte de contaminação para a cirurgia?

Resumos

OBJECTIVE: To evaluate the potential risk of surgical contamination by the venting port of ordinary electric drills (ED) employed in orthopaedic surgeries. MATERIALS AND METHODS: an experimental laboratory, randomized study was developed to analyze EDs in surgical practice and new cleaned and sterilized equipment, which were contaminated with Bacillus atrophaeus spores at a concentration of 84 X 10(6) UFC. The air generated by the engine of each drill was collected and cultivated on sterile agar plates. RESULTS: Positive culture was identified in two ED in surgical practice, as well as a positive culture to Bacillus atrophaeus with 1 CFU growth (1,19 X 10-8). CONCLUSION: In the conditions of the experiment, the airgenerated by the venting port of the ED's engine does not consist of a source of contamination for the surgical site.

Orthopaedic surgery; Contamination; Orthopaedic equipment; Surgical wound infection; Prosthesis-related infection; Air microbiology

ARTIGO ORIGINAL

A ventilação de furadeiras elétricas constitui fonte de contaminação para a cirurgia?

Vania Regina Goveia; Flávia Morais Gomes Pinto; Kazuko Uchikawa Graziano

Escola de Enfermagem da Universidade de São Paulo, SP, Brasil

^{Endereço de Correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: Avaliar o risco de contaminação operatória pela ventilação do motor de furadeiras elétricas (FE) durante a perfuração óssea em cirurgias ortopédicas.

MATERIAIS E MÉTODOS: estudo experimental, laboratorial, randomizado analisou FE da prática clínica e FE novas (limpas e esterilizadas) submetidas à contaminação com esporos de Bacillus atrophaeus na concentração 84 x 10⁶ UFC. O ar gerado pelo acionamento do motor da FE foi coletado e cultivado.

RESULTADOS: Foram identificadas apenas duas culturas positivas para as FE da prática clínica, assim como uma cultura positiva para o Bacillus atrophaeus com crescimento de 1UFC (1,19 x 10⁸).

CONCLUSÃO: nas condições do estudo, pode-se afirmar que o ar gerado pela ventilação do motor da FE não consiste em fonte de contaminação para o sítio cirúrgico.

Descritores: Cirurgia ortopédica. Contaminação. Equipamentos ortopédicos. Infecção da ferida operatória. Infecções relacionadas a prótese. Microbiologia do ar.

INTRODUÇÃO

O crescente desenvolvimento tecnológico na área cirúrgica tem proporcionado mais intervenções com menos riscos, entretanto, as infecções associadas aos cuidados à saúde consistem em grande preocupação para os profissionais da área. A infecção do sítio cirúrgico em Hospitais Universitários tem se revelado a mais freqüente entre os pacientes submetidos às cirurgias variando de 11 a 16%.^1,2

Em um hospital escola especializado, a incidência de infecção em artroplastia total de quadril foi 13%³, enquanto em artroplastia total de joelho tem se mantido em torno de 3%.^4,5 Considera-se grave a ocorrência de infecção em paciente submetido à cirurgia ortopédica sendo a osteomielite a complicação mais séria que pode persistir e levar à deficiência funcional de extremidades.⁶

Cirurgias ortopédicas requerem o uso de equipamentos para a perfuração óssea. Os perfuradores específicos para uso médicocirúrgico, em geral, são passíveis de limpeza adequada para garantir o processo de esterilização, no entanto, hospitais brasileiros utilizam-se de furadeiras elétricas de uso doméstico para cirurgias ortopédicas. Esse equipamento possui aberturas para a ventilação do motor, pelas quais há risco de contaminação por sangue e resíduos. Considerando que a limpeza posterior ao uso cirúrgico, é realizada externamente devido a impossibilidade de imersão do equipamento em solução detergente, o material orgânico provavelmente permanece na parte interna e pode dificultar a esterilização. Dessa forma, quando a furadeira elétrica (FE) for acionada na sala de cirurgia haverá risco de gerar aerossóis contaminados e a possibilidade de contaminar o campo operatório.⁷

As publicações nacionais sobre infecções do sítio cirúrgico em cirurgias ortopédicas não identificam o emprego de FE de uso doméstico como um fator de risco, apesar da preocupação dos profissionais com o uso impróprio e improvisado.^3-5 Em um estudo norte-americano, o ar de exaustão de perfuradores pneumáticos, específicos para uso cirúrgico, foi avaliado quanto a presença de bactérias e a capacidade de contaminar o campo operatório.⁸ Considerando que não há investigações que avaliem as FE utilizadas em cirurgias ortopédicas e a possibilidade dessas contaminarem o campo operatório pela geração de aerossóis durante o acionamento do motor, esse estudo foi desenvolvido para avaliar microbiologicamente o ar gerado pelo acionamento do motor de FE utilizadas em cirurgias ortopédicas.

MATERIAIS E MÉTODOS

Pesquisa experimental, laboratorial, randomizada e aplicada para avaliar o ar gerado pelo acionamento do motor de FE. Os equipamentos, um a um, foram ligados por 3-6 minutos e o ar gerado pela ventilação do motor foi direcionado para as placas de Petri com meio de cultura sólido de caseína soja (TSA, Difco^TM, BD), posicionadas a uma distância de 5 cm no interior de uma capela de fluxo laminar (VLFS 12, VECO^®, Campinas – SP) conforme demonstrado na Figura 1. Este estudo foi desenvolvido em duas fases no laboratório de pesquisas experimentais do Departamento de Enfermagem Médico-Cirúrgica da Escola de Enfermagem da Universidade de São Paulo (EE-USP).

2.1. Fase I

Foram coletadas amostras de ar de 15 FE após o uso em cirurgias ortopédicas no Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas (IOT-HC) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP) no período de 05/03 a 09/04/2007. A distribuição foi randomizada e cega. A pesquisadora colhia duas FE disponíveis no momento da visita com a enfermeira da área, nem médicos-cirurgiões, nem funcionários do centro cirúrgico ou da central de materiais sabiam que o material seria analisado. De 15 FE analisadas, três foram provenientes diretamente da sala de cirurgias, três da área de limpeza da central de materiais e nove depois de submetidas à esterilização, sendo três em plasma de peróxido de hidrogênio (PPH) no próprio IOT-HC; três em óxido de etileno (ETO) na Central de Esterilização do HC e três em vapor baixa temperatura e formaldeído (VBTF) em uma Central de Esterilização externa.

2.2. Fase II

Foram coletadas amostras de ar de 22 FE novas no período de 30/07 a 20/08/2007. Dessas 22 FE, seis constituíam o controle positivo e 16, o experimento. Foram também incluídos três perfuradores de osso de uso médico-cirúrgico, da marca Dyonics^® 450 Drill, Smith Nephew (Andover, MA. USA) para o controle negativo. Todos os equipamentos novos foram previamente limpos e esterilizados em ETO. A randomização foi feita para processar PO ou FE, e quando FE, se experimento ou controle positivo. Os equipamentos foram submetidos à contaminação intencional (Figura 2) com 30 mL de solução contendo sangue de carneiro desfibrinado e esterilizado e esporos de Bacillus atrophaeus (American Type Culture Collection - ATCC 9372^TM), 2,8 x 10⁶ esporos/mL, em capela de fluxo laminar por aproximadamente 60 minutos, tempo médio de uma cirurgia ortopédica. As 16 FE do experimento e os três PO do controle negativo foram submetidos a processo de limpeza e esterilização por ETO para então serem colhidas as amostras de ar. As 6 FE do controle positivo tiveram as amostras colhidas após o tempo de exposição ao contaminante.

As placas de ágar devidamente identificadas foram incubadas em estufa para cultura (Orion®, Modelo 502, Fanem São Paulo – SP), por 72 horas, à temperatura de 37 ºC e este tempo foi estendido para 14 dias com leitura diária. Para as placas que apresentaram crescimento foi realizada a contagem de colônias e Gram. Para as culturas positivas dos equipamentos intencionalmente contaminados (fase II), além de Gram foi realizada a coloração de Wirtz-Conklin para a visualização dos esporos conforme a Figura 3. A análise dos resultados da fase I foi realizada pela contagem de células e a análise dos resultados da fase II foi realizada aplicando a fórmula de probabilidade de sobrevivência de microrganismos considerando a carga inicial conhecida.

Probabilidade de sobrevivência

N₀ = concentração inicial = número de células vivas iniciais = 2,8 x 10⁶ UFC/mL x 30 mL = 84 x 10⁶ UFC

Nt = concentração final = número de células vivas ao final da aplicação dos processos

2.3. Tamanho da amostra

Foi calculado considerando para efeito de sucesso uma eficiência de 99,9% da esterilização por óxido de etileno e para efeito de insucesso uma chance de 50%. O tamanho da amostra da fase II, experimental foi estimado em 16 unidades excluídas as 6 unidades do controle positivo e 3 perfuradores de osso próprios para uso cirúrgico para o controle negativo.

A Figura 4 apresenta de forma esquemática a metodologia desenvolvida neste estudo.

RESULTADOS

3.1. Fase I

Das 15 FE da prática cirúrgica, duas unidades não funcionaram no momento da coleta e então 13 foram analisadas pelo cultivo microbiológico do ar gerado quando acionado o motor. Os resultados estão apresentados na Tabela 1, duas unidades apresentaram crescimento de 1 unidade formadora de colônia (UFC) de cocos Gram positivo por placa.

3.2. Fase II

O ar gerado pelo acionamento do motor das FE do controle positivo foi colhido após o tempo de exposição à contaminação intencional com Bacillus atrophaeus, e todas apresentaram crescimento do bacilo em 24 horas de incubação a 37 ºC, conforme apresentado na Tabela 2. Após 3-4 dias de incubação, foi realizada a coloração de Wirtz-Conklin sendo confirmada a presença de esporos. Os resultados da coleta de ar das FE do experimento e dos PO do controle negativo estão apresentados respectivamente nas Tabelas 3 e 4.

Das 16 FE analisadas, sete apresentaram crescimento na placa, de 1 a 2 UFC. Dessas, quatro apresentaram colônias de bacilos, mas apenas uma foi confirmada a presença de esporos. Todos os procedimentos para a confirmação foram realizados. A recuperação do Bacillus atrophaeus foi confirmada para uma FE, ainda que apenas 1 UFC, que significa índice de sobrevivência de microrganismos de 1,19 x 10^-8. Como não houve crescimento nas demais, podemos afirmar que a probabilidade de sobrevivência de microrganismos e disseminação pelo ar nas demais FE foi <1,19 x 10^-8.

DISCUSSÃO

Atribuiu-se à FE, alto risco de contaminação interna por sangue e resíduos devido à impossibilidade de realizar a limpeza adequada por tratar-se de equipamento elétrico que não pode ser imerso em solução com detergente. Sabe-se da importância da limpeza de materiais de uso médico-cirúrgico para garantir a eficácia dos processos de esterilização. Pesquisadores têm comprovado a baixa carga microbiana em materiais cirúrgicos, após o seu uso, tanto antes da limpeza, quanto após a realização da mesma, em média, 10² UFC/material.^9-11 Os resultados da análise das culturas do ar gerado pelo motor das FE na fase I deste estudo, demonstraram a baixa capacidade da corrente de ar mobilizar microrganismos do interior da FE da prática cirúrgica para o exterior, ou seja, para o sítio cirúrgico. A mesma preocupação de contaminação do campo operatório despertou o interesse de pesquisadores americanos⁸ que investigaram PO pneumáticos, com a ressalva de que esses consistem em equipamentos específicos para perfuração óssea em cirurgias ortopédicas e utilizam-se de ar comprimido para o acionamento do motor. Os resultados da investigação de Sagi et al.⁸ sugerem que a corrente de ar formada durante a exaustão gera um turbilhonamento do ar que movimenta partículas de superfícies não estéreis para o campo operatório. A baixa positividade das culturas do presente estudo, contrapondo com os resultados do estudo americano⁸ pode ser justificada tanto pela coleta realizada no interior da capela de fluxo laminar sob condições assépticas e controladas como pela baixa capacidade da ventilação do motor mobilizar partículas ou microrganismos do interior para o exterior da FE. Sagi et al.⁸ testaram diferentes tempos de acionamento do motor e diferentes distâncias entre o equipamento e a placa de Petri, respectivamente 15 a 30 segundos e 10 a 30 cm. Nessa investigação, foi empregado tempo maior de exposição, seis minutos na fase I e três minutos na fase II, e, distância menor, 5 cm, entre o equipamento e a placa no momento da coleta. Sagi et al.⁸ encontraram 21 e 25 UFC em cada um dos PO testados. A amostra da presente investigação foi maior e foram encontradas apenas 1 UFC/FE em duas FE da fase I e quando investigado o microrganismo inoculado na fase II, foi identificada 1 UFC em apenas uma FE.

Os resultados desse experimento mostraram que o índice de sobrevivência microbiana no interior da FE é muito baixo e a probabilidade do microrganismo ser disseminado durante o funcionamento da FE foi de 1,19 x 10^-8. Sabe-se que a infecção do sítio cirúrgico pode ocorrer devido à contaminação microbiana do local da cirurgia, dependendo de fatores como a quantidade de microrganismos inoculados, sua virulência e o estado imunológico do paciente. O risco de infecção é acentuado quando o local é contaminado com microrganismos na concentração acima de 10⁵ por grama de tecido, embora o inóculo necessário para causar infecção possa ser muito mais baixo quando acompanhado de algum material como, por exemplo, 10² microrganismos introduzidos com fios de sutura.¹²

Não há intenção de recomendar ou aprovar a utilização de FE domésticas para cirurgias porque a probabilidade de contaminação pelo ar gerado pela ventilação do motor inexiste. Faz-se necessário investigar o equipamento quanto ao seu controle mecânico, a eficácia da esterilização por ETO, o dano tecidual e a ocorrência de necrose óssea, entre outros aspectos importantes. Assim haverá contribuição para o desenvolvimento de uma prática assistencial mais ética e segura.

CONCLUSÃO

Os resultados dessa investigação permitem concluir que nas condições do estudo, apesar do ar da ventilação do motor da furadeira elétrica ter mobilizado 1,19 x 10^-8 contaminante para o exterior da furadeira, esta quantidade não caracteriza risco para infecção do sítio cirúrgico.

AGRADECIMENTOS

Pesquisa desenvolvida com apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP.

Trabalho recebido em 20/03/08

aprovado em 16/09/08

Todos os autores declaram não haver nenhum potencial conflito de interesses referente a este artigo.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  17 Jul 2009
• Data do Fascículo
  2009

Histórico

• Recebido
  08 Mar 2008
• Aceito
  16 Set 2008