Bestimmung der mikrobiellen Kontamination der zahnärztlichen Mund-Nasen-Schutzmaske und der ungeschützen Gesichtsregionen

Abstract

In der Zahnmedizin stellt die horizontale und vertikale Übertragung von Mikroorganismen ein Risiko sowohl für Patienten als auch für medizinisches Personal dar. In den vergangenen Jahren und der aktuellen Pandemie wurden durch die breite Anwendung von Schutzkleidung dieser Problematik Rechnung getragen. Für Körperbekleidung, Handschuhe und Schutzbrillen bestehen allgemein akzeptierte Regeln. Zusätzlich schützen die Mund-Nasen-Schutzmaske vor Infektionen über die Atemwege. Im regelhaften zahnmedizinischen Behandlungsablauf werden jedoch einzelne Hautareale des medizinischen Personals nicht vollständig abgedeckt. Dies sind typischerweise die Unterarmregionen und die Stirn. Während Unterarme im Rahmen der Händedesinfektion mehrfach täglich gereinigt werden, bleibt die Stirn unberücksichtigt. Die Zielstellung der vorgestellten Pilotstudie war die Bestimmung der mikrobiellen Kontamination der Stirnflächen der Zahnmediziner mit den aus der Mundhöhle stammenden Spezies und die Gegenüberstellung der mikrobiellen Kontamination der ungeschützten Stirnfläche und der zahnärztlichen Mund-Nasen-Schutzmaske verursacht durch orale Spezies. Dazu erfolgte der qualitative und quantitative Nachweis durch Aerosol und Flüssigkeitstropfen aus der Mundhöhle versprengter Keime auf die Haut der Stirnflächen und die Mund-Nasen- Schutzmasken. Für die Studie wurden typische aerosolproduzierende, konservierend und parodontologische Therapieschritte an der Klinik für Zahnerhaltung, Parodontologie und Präventive Zahnheilkunde des Universitätsklinikums des Saarlandes untersucht. Im Vorfeld der Behandlung wurden Abstriche von der Stirn der Zahnmediziner mittels eines sterilem Nylon-Flockfaser- Abstrichtupfers genommen. Dieser Vorgang wurde 60 - 90 Minuten nach Behandlungsbeginn wiederholt. Die durch den Stirnabstich gewonnene Keime wurden anschließend mittels Dreiösenausstrich jeweils auf eine Trypticase Soja-Agarplatte (TSA-Platte) und eine Columbia Agarplatte ausgebracht, welche sowohl unter aeroben als auch anaeroben Bedingungen kultiviert wurden. Um die Kontamination der Mund-Nasen-Schutzmasken im Vergleich zu den Stirnflächen nach erfolgten Therapieschritten vergleichen zu können, wurden die keimbesiedelten äußere Oberflächen der während der Behandlung vom jeweiligen Probanden getragenen chirurgischen Mund-Nasen- Schutzmasken ebenfalls nach 60 - 90 Minuten Behandlungszeit mit einer TSA - und eine Columbia Agarplatte in direkten Kontakt gebracht. Diese wurden wiederum aerob und anearob im Wärmeschrank für 48 Stunden bei 36ºC ± 2ºC kultiviert. Nach der Kultivierung wurden die dann optisch unterscheidbaren Phänotypen mittels Flugzeitmassenspektrometrie (MALDI TOF - MS) identifiziert. Es konnte nachgewiesen werden, dass obligate und fakultative orale Spezies sowohl auf den Stirnflächen der Probanden als auch auf den Mund-Nasen-Schutzmasken aufgefunden werden konnten. Orale Spezies wurden auf 75% der chirurgischen Masken und auf 30 % der Stirnflächen nachgewiesen. Damit lag die Wahrscheinlichkeit für eine positive Besiedlung mit denen aus der Mundhöhle versprengten Mikroorganismen auf der Mund-Nasen-Schutzmaske um das 2,5 fache höher im Vergleich zur Stirnfläche der Probanden. Obligate orale Bakterien wurden auf der Stirnhaut (n = 4) und auf den Mund-Nasen-Schutzmasken (n = 17) nach der Behandlung gefunden. Die Zusammensetzung der oralen Spezies aus obligat oralen, fakultativ oralen und deren Kombination war auf den Stirnflächen und Mund-Nasen-Schutzmasken weitgehend vergleichbar. Dabei wurden sowohl auf den Stirnflächen als auch auf den Mund-Nasen-Schutzmasken folgende Mikroorganismen aufgefunden: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus capitis, Streptococcus oralis, alpha – hämolysierende Streptokokken, Acinetobacter lwoffii und Staphylococcus hominis. Auf 2 (3 %) Stirnflächen konnten bereits vor der Behandlung obligat den Mundhöhlenspezies zuzuordnende Mikroorganismen aufgefunden werden. Weiter konnten vor und nach der Behandlung Mikroorganismen aus anderen Körperregionen (Staphylococcus saprophyticus) auf den Stirnflächen aufgefunden werden. Auf den Mund-Nasen-Schutzmasken wurden nach der Behandlung auf einer Probe eine Clostridium Spezies (obligat anaerober), auf einer anderen Probe Escherichia coli (fakultativ anaerob), auf jeweils einer Probe Staphylococcus haemolyticus und Leclercia adecarboxylata und auf weiteren 4 Proben Staphylococcus saprophyticus identifiziert. Staphylococcus aureus wurden auf 4 Stirnflächen vor, auf 3 Stirnflächen nach der Behandlung und auf 3 Mund- Nasen-Schutzmasken aufgefunden. Ein Methicillin-resistenter S. aureus (MRSA) Nachweis konnte für keinen der aufgefundenen S. aureus erbracht werden. Es wird vermutet, dass natürliche Abwehrmechanismen der Haut eine Neubesiedlung behindern oder einzelne Mikroorganismen nach erfolgter Kontamination eliminieren. Um sowohl das Risikopotenzial im Hinblick auf die Möglichkeit einer bakteriellen und viralen Kontamination besser abschätzen zu können und um konkrete Handlungsanweisungen zu formulieren, müssen zu der behandelten Fragestellung weitere Studien durchgeführt werden. Dabei könnte z.B. die Verbreitungsgefahr einer auf der Stirn bestehenden bakteriellen oder viralen Kontamination in die Augen durch Schwitzen untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Pilotstudie bestätigen, dass Aerosol- und Flüssigkeitstropfen freisetzende zahnmedizinisch therapeutische Maßnahmen ein Kontaminationsrisiko für die ungeschützten Hautareale und die Mund-Nasen-Schutzmaske des Behandlungsteams darstellen. Gesichtsschutzschilde können die Übertragung von Tröpfchen reduzieren, aber Aerosole nicht einschränken, da diese in den Luftströmungen transportiert werden. Es wird empfohlen, dass die ungeschützte Stirnfläche bei der persönlichen Hygiene, z.B. durch die Nutzung desinfizierender Präparate, die für die Anwendung auf der Gesichtshaut geeignet sind, stärkere Berücksichtigung finden. Die chirurgische Mund-Nasen- Schutzmaske sollte nach jedem Patienten gewechselt werden. Auch das Herabziehen der Mund-Nasen- Schutzmaske unter Berührung der Außenflächen der Schutzmaske, z.B. in Behandlungspausen ohne anstehenden Patientenwechsel, ist zu unterlassen.

In dentistry, the horizontal and vertical transmission of microorganisms poses a risk to both patients and medical staff. In recent years and the current pandemic, the widespread use of protective clothing has addressed this issue. Generally, accepted rules exist for body clothing, gloves and protective eyewear. In addition, the mouth-nose protective mask blocks the infections via the respiratory tract. In the regular dental treatment process, however, individual skin areas of the medical staff are not fully covered. These are typically the forearm regions and the forehead. While forearms are cleaned several times a day as part of hand disinfection, the forehead remains unconsidered. The objective of the pilot study presented was to determine the microbial contamination of the forehead surfaces of dentists with species originating from the oral cavity and to compare the microbial contamination of the unprotected forehead surface and the dental mouth-nose protective mask caused by oral species. For this purpose, qualitative and quantitative detection of germs dispersed by aerosol and liquid droplets from the oral cavity onto the skin of the forehead surfaces and the oral-nasal protective masks were carried out. For the study, typical aerosol-producing, conservative and periodontal therapy steps were investigated at the Clinic for Dental Preservation, Periodontology and Preventive Dentistry of Saarland University Hospital. Prior to treatment, swabs were taken from the dentists' foreheads using a sterile nylon flock fibre swab. This procedure was repeated 60-90 minutes after the start of treatment. The germs obtained from the forehead swab were then spread onto a trypticase soy agar plate (TSA plate) and a Columbia agar plate respectively, which were cultured under both aerobic and anaerobic conditions, using a three-eye smear. In order to compare the contamination of the oral-nasal protective masks in comparison to the frontal surfaces after therapy, the germ-populated outer surfaces of the surgical oralnasal protective masks worn by the respective test person during treatment were also brought into direct contact with a TSA plate and a Columbia agar plate after 60 - 90 minutes of treatment. These were again cultured aerobically and anearobically for 48 hours at 36ºC ± 2ºC. After cultivation, optically distinguishable phenotypes were identified by time-of-flight mass spectrometry (MALDI TOF - MS). Obligate and facultative oral species were found on the forehead of the test persons as well as on the surgical face masks masks. Oral species were detected on 75% of the surgical masks and on 30% of the forehead surfaces. Thus, the probability of positive colonization with microorganisms dispersed from the oral cavity was 2.5 times higher on the oral-nasal protective mask compared to the forehead surface of the dental masks. Obligate oral bacteria were found on the forehead skin (n = 4) and on the mouth-nose protective masks (n = 17) after treatment. The oral species composition of obligate oral, facultative oral, and their combination was largely comparable on the forehead surfaces and oral-nasal protective masks. The following microorganisms were found on both the forehead surfaces and the oral-nasal protective masks: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus capitis, Streptococcus oralis, alpha - hemolytic streptococci, Acinetobacter lwoffii, and Staphylococcus hominis. On 2 (3 %) forehead surfaces, microorganisms obligatory associated with the oral cavity species could already be found before treatment. Furthermore, microorganisms from other body regions (Staphylococcus saprophyticus) were found on the forehead surfaces before and after treatment. On the mouth-nose masks after treatment, a Clostridium species (obligate anaerobic) was identified on one sample, Escherichia coli (facultative anaerobic) on another sample, Staphylococcus haemolyticus and Leclercia adecarboxylata on one sample each, and Staphylococcus saprophyticus on a further 4 samples. Staphylococcus aureus was found on 4 forehead surfaces before treatment, on 3 forehead surfaces after treatment, and on 3 oral-nasal masks. Methicillin-resistant S. aureus (MRSA) detection was not detected for any of the S. aureus encountered. It is assumed that natural defense mechanisms of the skin prevent recolonization or eliminate individual microorganisms after contamination. In order to be able to better assess the risk potential with regard to the possibility of bacterial and viral contamination and to formulate concrete instructions for action, further studies must be carried out on the issue addressed. For example, the risk of spreading bacterial or viral contamination existing on the forehead into the eyes through sweating could be investigated. The results of this pilot study confirm that aerosol and liquid droplet-releasing dental therapeutic procedures pose a contamination risk to the unprotected skin areas and the mouth-nose protective mask of dental professionals. Face shields can reduce droplet transmission but cannot limit aerosols as they are transported in air currents. It is recommended that greater consideration be given to the unprotected frontal surface in personal hygiene, e.g., through the use of disinfectant preparations suitable for use on facial skin. The surgical protective mouth-nose mask should be changed after each patient. Pulling down the mouth-nose-protective mask while touching the outer surfaces of the protective mask, e.g. during treatment breaks without a pending patient change, should also be refrained from.