Evaluación microbiológica de la esterilización a vapor de instrumental laparoscópico montado¹

RESUMEN

Objetivo:

evaluar la seguridad de la esterilización a través de vapor, de instrumental laparoscópico previamente montado con desafío de contaminación.

Método:

estudio experimental en laboratorio, cuyo cuerpo de prueba fueron trócarte y pinza laparoscópica. Se utilizó esporas Geobacillus stearothermophilus ATCC-7953, con población microbiana de 106UFC/soporte de papel filtro, removidos del indicador biológico. Tres de ellos fueron introducidos en el interior de cada instrumento, en el momento del montaje, los que fueron esterilizados a vapor saturado bajo presión, 134oC por 5 minutos. Después de la esterilización, el instrumental fue desmontado y cada soporte de papel filtro fue inoculado en medio de una cultura de caseína y soya, incubado a 56oC por 21 días. No habiendo crecimiento, fueron sometidos a un choque térmico de 80oC, por 20 minutos y nuevamente incubados por 72 horas. La muestra estuvo constituida por 185 pinzas y 185 trócartes, con poder de 95%. Los experimentos fueron acompañados en los grupos: control negativo comparativo (5 pinzas y 5 trócartes con contaminación desafío, esterilizados desmontados) y positivo (30 soportes de papel filtro, no esterilizados), sometidos a los mismos procedimientos de incubación.

Resultados:

no se encontró crecimiento microbiano en los grupos experimental y control negativo. Los resultados del control positivo fueron satisfactorios.

Conclusión:

este estudio suministra fuertes evidencias científicas para sustentar que la práctica, de esterilización a vapor del instrumental laparoscópico montado, es segura.

Descriptores:
Esterilización; Laparoscopía; Instrumentos Quirúrgicos; Enfermería de Quirófano; Enfermería Basada en la Evidencia; Enfermería

ABSTRACT

Objective:

assess the safety of steam sterilization of assembled laparoscopic instruments with challenge contamination.

Method:

a laboratory experimental study, using as test samples trocars and laparoscopic graspers. Geobacillus stearothermophillus ATCC-7953 was used, with a microbial population of 106UFC/Filter paper substrate, removed from the biological indicator. Three of them were introduced into each instrument at the time of assembly, and sterilized at pressurized saturated steam, 134oC for 5 minutes. After sterilization, the instrument was disassembled and each filter paper substrate was inoculated in soybean casein culture and incubated at 56oC for 21 days. In case of absence of growth, they were subjected to heat shock of 80oC, for 20 minutes and re-incubated for 72 hours. Sample size: 185 graspers and 185 trocars, with 95% power. We paired the experiments with comparative negative control groups (5 graspers and 5 trocars with challenge contamination, sterilized disassembled) and positive control (30 filter paper supports, unsterilized), subject to the same incubation procedures.

Results:

there was no microbial growth in experimental and negative control. The results of the positive control were satisfactory.

Conclusion:

this study provided strong scientific evidence to support the safety of steam sterilizing of the assembled laparoscopic instrument.

Descriptors:
Sterilization; Laparoscopy; Surgical Instruments; Operating Room Nursing; Evidence-Based Nursing; Nursing

RESUMO

Objetivo:

avaliar a segurança da esterilização a vapor, do instrumental laparoscópico montado com desafio da contaminação.

Método:

estudo experimental laboratorial, cujo corpo de prova foram trocarte e pinça laparoscópica. Utilizou-se esporos Geobacillus stearothermophillus ATCC-7953, com população microbiana de 106UFC/suporte de papel filtro, removidos do indicador biológico. Três deles foram introduzidos no interior de cada instrumento, no momento da montagem, sendo esterilizados a vapor saturado sob pressão, 134oC por 5 minutos. Depois da esterilização, o instrumental foi desmontado, e cada suporte de papel filtro foi inoculado em meio de cultura de caseína soja, incubado a 56oC por 21 dias. Não havendo crescimento, foram submetidos a um choque térmico de 80oC, por 20 minutos e reincubados por 72 horas. Tamanho da amostra, 185 pinças e 185 trocartes, com poder de 95%. Os experimentos foram acompanhados dos grupos controle negativo comparativo (5 pinças e 5 trocartes com contaminação desafio, esterilizados desmontados) e positivo (30 suportes de papel filtro, não esterilizados), submetidos aos mesmos procedimentos de incubação.

Resultados:

não houve nenhum crescimento microbiano nos grupos experimental e controle negativo. Os resultados do controle positivo foram satisfatórios.

Conclusão:

este estudo forneceu fortes evidências científicas para sustentar a segurança da prática de esterilização a vapor do instrumental laparoscópico montado.

Descritores:
Esterilização; Laparoscopia; Instrumentos Cirúrgicos; Enfermagem de Centro Cirúrgico; Enfermagem Baseada em Evidências; Enfermagem

Introducción

La cirugía de videolaparoscópica es una innovación tecnológica que surgió como alternativa a los procedimientos quirúrgicos, diagnósticos y terapéuticos, que habitualmente se realizaban con laparotomia a "cielo abierto". Esta técnica contribuyó con indiscutibles ventajas para el paciente, y en nuevos desafíos para el enfermero responsable por el Centro de Material y Esterilización (CME), entre ellos, el establecimiento de directrices para el processmiento seguro del instrumental y de sus accesorios, reconocidos como siendo de formación compleja, que, por definición, tienen: diámetro interior inferior a 5mm o con fondo ciego; espacios internos inaccesibles para la fricción directa; cavidades; y, válvulas¹.

En el aspecto de esterilización, el vapor saturado bajo presión es el método más indicado para el instrumental laparoscópico resistente al calor por reunir ventajas como: bajo valor D^*, alta difusividad y penetrabilidad del agente esterilizador, rapidez, sin toxicidad y menor costo². En este proceso, el vapor saturado, bajo presión en contacto con la superficie fría de los materiales dispuestos dentro de la autoclave, sufre condensación, liberando el calor latente de vaporización que moja y calienta simultáneamente los materiales. Este calor produce termocoagulación de las proteínas y la muerte de los microorganismos, o sea, la esterilización a vapor saturado bajo presión tiene como base el intercambio de calor entre el medio y el objeto a ser esterilizado³.

Las recomendaciones clásicas recomiendan que los instrumentos quirúrgicos resistentes al calor sean abiertos/desmontados, obteniéndose así superficies libres para la esterilización a vapor^2,4-5, por ejemplo, los laparoscópicos. Existen otras orientaciones que no enfatizan este cuidado^1,6. No resta duda que en la autoclavación de materiales desmontados la conducción térmica tiene la mejor condición.

Entre los profesionales de la salud, existe un arraigado concepto de que, para el alcance del éxito de la esterilización por medio de la autoclave de vapor saturado bajo presión, es necesario el contacto directo del vapor con todas las superficies de los materiales, esto sin se considerar los principios físicos del calor latente. Los conceptos arraigados, fundamentados en tradiciones, deben ser cuestionados, y evidencias científicas fuertes deben ser buscadas para auxiliar la toma de decisiones en la práctica asistencial.

Como los accesorios laparoscópicos son instrumentos complejos con varias piezas de tamaño pequeño, si son esterilizados totalmente desmontados pueden ocasionar trastornos a los equipos quirúrgicos en el momento de montarlos en el campo operatorio. Se destaca que algunos instrumentistas quirúrgicos desconocen cómo montar correctamente los instrumentos, lo que compromete su funcionalidad, genera estrés y desordena el inicio del procedimiento quirúrgico.

La autoclavación de instrumental laparoscópico previamente montado es una realidad que fue identificada por una investigación, con una muestra compuesta por 263 profesionales de enfermería, en que 37% de los encuestados refirieron que en sus instituciones se esterilizaba el instrumental laparoscópico montado⁷. Esa práctica tiene como objetivo optimizar el tiempo y la seguridad del montaje, pero, por otro lado, existen equipos quirúrgicos que cuestionan, a la Enfermería del CME, si la esterilización a vapor saturado bajo presión de los instrumentos laparoscópicos montados es segura o estaría contrariando las recomendaciones clásicas.

La literatura científica no tiene una respuesta conclusiva sobre la seguridad de la esterilización a vapor saturado bajo presión, del instrumental laparoscópico montado^8-10, y recomienda la realización de un nuevo estudio de ensayo experimental en laboratorio¹¹. Para actualización, en mayo de 2016, fueron consultados el portal y las bases de datos electrónicas PUBMED, BVS, EMBASE, SCOPUS y WEB OF SCIENCE, utilizando el operador booleano AND y los descriptores controlados Medical Subject Headings (MeSH) steam, sterilization, laparoscopy e instruments. Fueron encontrados solamente los mismos tres artículos^8-10 ya conocidos, los que fueron publicados en los años de 1991, 1995 y 2011, no habiendo publicaciones recientes sobre el tema estudiado.

Delante de lo expuesto, esta investigación tuvo como objetivo evaluar la seguridad de la esterilización a vapor, del instrumental laparoscópico montado con contaminación desafío, con el propósito de encontrar evidencias científicas robustas para auxiliar la toma de decisiones del Enfermero que administra el CME, con enfoque en la seguridad del paciente quirúrgico.

Método

Este estudio se caracterizó como experimental en laboratorio. Como cuerpo de prueba fueron seleccionados dos tipos de instrumental laparoscópico reutilizables de mayor complejidad para su procesamiento: trócarte con válvula tipo ventana rosqueado, compuesto por cinco piezas, en que una de ellas tenía un diámetro interior de 5mm; y pinza de disección de 5mm, compuesta por cuatro piezas con extremidad dentada, lumen con largo de 30cm y diámetro interno de 3mm. El instrumental laparoscópico utilizado en esta investigación fue adquirido exclusivamente para esa finalidad, no habiendo sido previamente utilizado en humanos.

Se eligió como microorganismo desafío el Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 en la forma de espora, extraídas del indicador biológico comercialmente disponible para monitorización de los ciclos de esterilización a vapor bajo presión (Indicador biológico Attest^TM(r), referencia 1.262, lectura después de 48 horas, vapor). El indicador biológico del tipo autocontenido está compuesto por un soporte de papel (dimensiones 2,5x0,5 cm) conteniendo una población microbiana mínima de 100.000 (cien mil) esporas secas y calibradas de Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953. La elección de este microorganismo se justificó: por ser el estándar de monitorización biológica en el control de la eficacia de los ciclos de autoclavaciones; por su resistencia al calor húmedo; y, por su bajo potencial patogénico en condiciones normales¹².

Fueron definidos tres grupos de estudio siendo, un grupo experimental, un control negativo y otro positivo. En el grupo experimental, fueron analizados resultados de cultura microbiológica de 370 instrumentos laparoscópicos montados, siendo 185 pinzas y 185 trócartes, en una muestra total de 1.080 unidades. Este tamaño de muestra representó un poder de muestreo de 95%, en que la probabilidad de que el instrumento laparoscópico montado presentase esporas viables después de la esterilización es de, por lo menos, 8%. En el control Negativo comparativo fueron analizados 10 instrumentos laparoscópicos esterilizados desmontados, siendo 5 pinzas y 5 trócartes, dentro de un total de 30 unidades de muestra de cultura. Para el control Positivo de los experimentos, fueron inoculados 30 soportes de papel filtro, no esterilizados, sembrados directamente en TSB a 56^oC por 48 horas.

Con técnica aséptica, los tubos de indicador biológico fueron desmontados, retirándose los soportes de papel impregnados con esporas Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953. Fueron colocadas tres unidades de soporte de papel en el interior de cada instrumento laparoscópico en el momento de su montaje (Figura 1).

Figura 1
Disposición de los indicadores biológicos en la preparación de los instrumentos laparoscópicos montados en las posiciones A, B y C. Sao Paulo, SP, Brasil, 2014

Los instrumentos fueron individualmente embalados en papel grado quirúrgico y sometidos a esterilización en autoclave a vapor saturado bajo presión con vacío previo, de la marca Cisa^(r), modelo 6412HF, con capacidad 558 litros, microprocesada, térmicamente calificada, para la esterilización de instrumental quirúrgico a una temperatura de 134^oC por 5 minutos.

Después de la esterilización, en el interior de la cabina de protección biológica y utilizando una técnica aséptica, el instrumental fue desmontado, y cada soporte de papel del indicador biológico fue sembrado en el medio de cultura de Tryptic Soy Broth (TSB), incubado a 56^oC por 21 días. No encontrándose crecimiento microbiológico después de ese período, los tubos fueron sometidos a un choque térmico, durante 20 minutos a 80^oC, con nueva incubación por 72 horas a 56^oC para lectura final¹³. Este último procedimiento tuvo como objetivo estimular la germinación de las esporas eventualmente supervivientes al proceso de autoclavación.

Los medios de cultura TSB, utilizados en los experimentos, fueron preparados a partir de medio deshidratado, obedeciendo a la recomendación del fabricante¹⁴. Para el control de esterilización de los medios de cultura, 5% del total de los tubos de medio fue incubado a 36^oC, durante 7 días¹⁵; no habiéndose encontrado crecimiento microbiológico en ninguna de las muestras.

Resultados

Los resultados de los experimentos se presentan en la Tabla 1. Los controles positivos mostraron crecimiento satisfactorio, confirmando el desafío impuesto a los experimentos y demostrando la viabilidad del medio de cultura y las condiciones de incubación apropiadas para germinación de las esporas.

Tabla 1
Resultado de las culturas de los soportes de papel impregnados con las esporas, retirados de los Indicadores Biológicos (IB), introducidos en el instrumental laparoscópico previamente montado para la esterilización en Grupo Experimental, de Control Negativo y Positivo. Sao Paulo, SP, Brasil, 2013

• ^*
  IB (Indicador Biológico).

Discusión

Esta investigación en laboratorio controlada demostró éxito en la esterilización a vapor saturado bajo presión, del instrumental laparoscópico montado, lo que comprueba la seguridad microbiológica de esa práctica. Se utilizó autoclave térmicamente calificada en los parámetros recomendados para esterilización a vapor saturado bajo presión con vacío previo, temperatura de 134^oC por 5 minutos^2,4, asociado a una contaminación desafío de esporas del Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953, en la concentración de tres veces 10⁶ UFC, con pruebas de esterilidad con método de inoculación directa y con un tamaño de muestreo que permitió demonstrar la robustez de los resultados.

La autoclavación del instrumental laparoscópico montado es una realidad en las instituciones de salud brasileñas⁷, contrariando las recomendaciones clásicas que orientan que los instrumentos quirúrgicos sean abiertos/desmontados con las superficies libres para la esterilización^2,4-5. El resultado de la presente investigación produjo fuerte evidencia científica de la seguridad de la esterilización a vapor saturado bajo presión, del instrumental laparoscópico montado, lo que auxilia esta práctica realizada en las instituciones de salud brasileñas. El CME al suministrar el instrumental laparoscópico previamente montado, facilita y agiliza de sobremanera el inicio del procedimiento quirúrgico.

La esterilización del instrumental laparoscópico montado también fue objeto de estudio en otras investigaciones^8-10, con conclusiones desfavorables y favorables, en lo que se refiere a la práctica de autoclavar esos instrumentos montados, a pesar de que algunos de estos trabajos suscitan cuestionamientos metodológicos.

La primera investigación⁸ que tuvo como hipótesis que el instrumento laparoscópico montado alcanzaría la misma seguridad de esterilidad, cuando comparado al instrumental desmontado, utilizó suspensiones de bacterias en la forma vegetativa (Serratia marcescens) y esporuladas (Bacillus subtilis y Bacillus stearothermophilus) para contaminación desafío de dos pinzas y dos trócartes (5mm y 10mm respectivamente) laparoscópicos. La técnica de inoculación y recuperación de microorganismos fue por medio de swab, con recuperación de los microorganismos desafío, tanto en el instrumental laparoscópico esterilizado montado como en el desmontado. A pesar de que la técnica de recuperación microbiana por swab permite una evaluación cuantitativa, esta presenta algunas limitaciones referentes: a la dificultad de estandarizar el arrastre; al ángulo y al grado de presión aplicados durante el procedimiento; la incapacidad de controlar la reproductibilidad; y, a la gran variabilidad de los resultados¹⁶.

En la investigación de esos autores⁸ se cuestiona el hecho de que los mismos no hubiesen alcanzado éxito en la esterilización con el material desmontado, considerada la mejor práctica para autoclavación. En la presente investigación, se obtuvo éxito en la esterilización a vapor saturado bajo presión del instrumental laparoscópico montado, de la misma manera que en el desmontado. Se debe considerar el rigor metodológico utilizado, el poder del tamaño de muestreo de 95%, la contaminación desafío de las esporas del Geobacillus stearothermophilus en una concentración muy superior a la encontrada en el peor escenario de la práctica clínica, asociado a las pruebas de esterilidad con método de inoculación directa, lo que garantiza la recuperación total de los microorganismos viables, respetando el tiempo de incubación necesario para que las eventuales esporas supervivientes a la esterilización tuviesen tiempo para germinar después del estímulo físico del choque térmico.

Otra investigación⁹ utilizó uno de los componentes del instrumental laparoscópico, que fue el trócarte de 12mm, con diámetro interno totalmente llenado con materia orgánica (carne para hamburgués) y contaminación desafío microbiana, para evaluar la eficacia de la esterilización, utilizando la temperatura de 132^oC en los ciclos convencional y flash, con tiempo de exposición de 10 y 3 minutos, respectivamente. Todos los microorganismos vegetativos fueron eliminados con esterilización en los ciclos convencional y flash. El llenado del diámetro interno con materia orgánica representó una resistencia para el contacto directo del vapor, similar a lo que ocurre cuando el instrumental laparoscópico es esterilizado montado.

En las mismas condiciones de desafío, con el llenado del diámetro interno con materia orgánica, los investigadores⁹ también comprobaron indicadores biológicos comercialmente disponibles del Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953, introducidos en el interior del diámetro interno del trócarte con y sin llenado de carne para hamburgués, y expuestos a diferentes tiempos 3, 4, 5, 6, 7 y 10 minutos. En esas condiciones, fueron recuperados esporas con 3, 4, 5 y 6 minutos de exposición. Solamente con tiempo de exposición extendido a 7 y 10 minutos, hubo destruición total de las esporas. Esos resultados son favorables para confirmar la destruición microbiana por medio del calor latente, a pesar del escenario desafiador en cuanto a la contaminación desafío y presencia maciza de materia orgánica.

Considerando que los parámetros estandarizados para autoclave de vapor saturado bajo presión con vacío previo son 134^oC por 4 minutos^2,4, la necesidad que tuvieron los investigadores⁹ de expandir los tiempos de esterilización para obtener éxito en la eliminación total de los microorganismos que estaban siendo comprobados, puede estar relacionada con la alta concentración de materia orgánica utilizada para el llenado del diámetro interno de los trócartes, y no obligatoriamente con hecho de que el instrumental estuviese montado. La presente investigación utilizó el mismo desafío microbiológico y obtuvo éxito en la destruición de las esporas Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953, utilizando el ciclo de esterilización a vapor saturado bajo presión a 134^oC por 5 minutos.

Además, otra investigación¹⁰, realizada para evaluar la eficacia de la esterilidad de los instrumentos laparoscópicos de uso único, empleó como grupo de comparación 50 instrumentos equivalentes reutilizables autoclavados, que fueron previamente montados. Para esto utilizó contaminación desafío con esporas bacterianas del Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 acrecida de 10% de sangre de carnero. Los instrumentos fueron sometidos a los procesos de limpieza automatizada en lavadora ultrasónica con flujo intermitente y limpieza manual antes del montaje y esterilización a vapor saturado bajo presión con vacío previo, a una temperatura de 134^oC por 5 minutos. No hubo recuperación del microorganismo test en ese grupo, lo que refuerza la posibilidad de obtener seguridad en la esterilización a vapor saturado bajo presión, de los materiales montados.

Los investigadores¹⁰ al realizar la limpieza del material, ciertamente, redujeron la contaminación, no siendo posible cuantificar cuál fue el real desafío impuesto en los experimentos para evaluar la esterilización del material montado. Por otro lado, en la presente investigación, fueron colocadas tres unidades de soporte de papel impregnadas con esporas Geobacillus stearothermophilus 10⁶ UFC, en el interior de cada instrumento laparoscópico antes de la esterilización, lo que representó un desafío de tres veces 10⁶ UFC del microorganismo test por unidad de muestreo.

Conclusión

La esterilización a vapor saturado bajo presión del instrumental laparoscópico montado es microbiológicamente segura, rompiendo así el paradigma de las recomendaciones clásicas de que todo material debe ser autoclavado desmontado obligatoriamente. Los resultados de esta investigación, en las condiciones de los experimentos, produjeron fuertes evidencias científicas para auxiliar una revisión sistemática sobre el tema y respaldar la toma de decisiones relacionadas con la seguridad microbiológica de la esterilización a vapor saturado bajo presión, del instrumental laparoscópico montado. Adicionalmente, pensamos que estos resultados también podrán auxiliar a los legisladores, para que sea formalizada la posibilidad de autoclavación del instrumental laparoscópico previamente montado.

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• 1
  Artículo parte de Tesis de Doctorado "Evaluation of steam sterilization of laparoscopic instruments assembled: laboratory approach", presentada en la Escola de Enfermagem, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil. Apoyo financiero de la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), proceso nº 2011/05759-0.
• *
  Valor D (tiempo de reducción decimal): es el intervalo de tiempo, la temperatura constante, necesarios para reducir 90% de la población microbiana inicial(2).

Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  2016

Histórico

• Recibido
  10 Ene 2015
• Acepto
  14 Ago 2016