Jacek Matys

NZOZ Ka-dent
ul. Lipowa 18
67-400 Wschowa

Fumigation in a dental office during the COVID-19 pandemic - a review of the literature and own experience

Streszczenie
The paper contains an overview of hydrogen peroxide fumigation devices available on the market. The advantages and disadvantages of these devices were discussed along with an assessment of their effectiveness and safety of use in dental offices.

Summary
The paper contains an overview of hydrogen peroxide fumigation devices available on the market. The advantages and disadvantages of hydrogen peroxide devices were discussed along with an assessment of their effectiveness and safety of use in dental offices.

Hasła indeksowe: fumigacja, nadtlenek wodoru, pandemia, koronawirus, COVID-19
Key words: fumigation, hydrogen peroxide, pandemic, coronavirus, COVID-19

Wstęp
W pierwszej połowie marca Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ogłosiła globalnie stan pandemii związany z rozprzestrzenianiem się koronawirusa SARS-CoV-2. Nalężący do rodzaju beta-koronawirusów SARS-CoV-2 wywołał chorobę COVID-19, która zmieniła życie miliardów ludzi na świecie. Wirus SARS-CoV-2 do wniknięcia do wnętrza komórki wykorzystuje receptor ACE2 (konwertazy angiotensyny drugiej), oddziaływując głównie na dolne drogi oddechowe (1, 2). Pierwsze informacje o zakażeniach koronawirusem SARS-CoV-2 pochodzą z Chin, gdzie odnotowano 14 557 laboratoryjnie potwierdzonych przypadków (do dnia 2 lutego 2020 roku) (3). Choroba wywołana przez wirus SARS-CoV-2 określona została zespołem ostrej niewydolności oddechowej (ang. severe acute respiratory syndrome coronavirus-2). Transmisja wirusa z osoby na osobę została potwierdzona zarówno w warunkach szpitalnych, jak i w środowisku domowym (4). Wirus może również być przenoszony z zakażonych powierzchni nieożywionych na błony śluzowe nosa, oczu i ust (3, 5). Ostatnio opisana odmiana ludzka wirusa HCoV (ang. human coronavirus), szczep 229E, pozostaje aktywna infekcyjnie od 2 do 9 godzin, a jej czas aktywności uzależniony jest od rodzaju materiału: miedź (do 4 godzin), gumowe rękawiczki (do 8 godzin), ceramika i szkło (do 5 godzin), karton (do 24 godzin), plastik i stal (do 3 dni) (6).

Pandemia COVID-19 wpłynęła także na stomatologię zaliczając tę dziedzinę medycyny do zawodów o potencjalnie najwyższym ryzyku zakażenia się personelu w czasie wykonywania pracy (7). Dlatego grupa robocza Polskiego Towarzystwa Stomatologicznego dnia 8 kwietnia 2020 roku wprowadziła rekomendacje dla stomatologów dotyczące zasad przyjmowania pacjentów w czasie pandemii i przedstawiła środki dezynfekcyjne, które mogą być zastosowane do dezynfekcji powierzchni i narzędzi znajdujących się w gabinecie stomatologicznym (8). Badania wskazują, że środki dezynfekujące zawierające etanol (78%-95%), czy roztwór jodopowidonu (0,23%-7,5%) gwałtownie inaktywują koronawirusa o wysokim stężeniu (większym niż 4 log10) już po upływie od 30 sekund do 1 minuty (9-11). Ponadto wymagane stężenie minimalne podchlorynu sodu stosowanego do dezynfekcji powierzchni powinno wynosić 0,21% (przy kontakcie czynnym przez 30 sekund) (8, 9), natomiast przy stężeniach 0,01% czas ekspozycji powinien wynosić około 10 minut (11, 13). Wirusobójcze działanie wody utlenionej stwierdzono także dla roztworu 0,5% i ekspozycji przez 1 minutę (8, 11).

W czasie pandemii Covid-19 istotną rolę w utrzymaniu czystości biologicznej w gabinecie stomatologicznym ma dezynfekcja powietrza i powierzchni. Ministerstwo Zdrowia 24 marca 2020 roku zarekomendowało, aby po każdym pacjencie przeprowadzana była dezynfekcja pomieszczenia zabiegowego za pomocą fumigacji biosanitizerem, zawierającym plazmowany 6% nadtlenku wodoru (14). Proces dezynfekcji, w zależności od kubatury pomieszczenia, powinien zająć około 15 minut, następnie należy odczekać kolejne 15 minut, aby osiągając 100% czystości mikrobiologicznej powietrza oraz powierzchni w całym pomieszczeniu. Na rynku medycznym istnieje wiele różnych urządzeń do fumigacji, które dzielimy na kilka grup, w zależności od ich budowy i środka chemicznego służącego jako czynnik wiruso-, bakterio- i grzybobójczy. Poniższy artykuł przedstawia podział, a także wady i zalety dostępnych urządzeń mogących służyć do dezynfekcji gabinetów stomatologicznych metodą fumigacyjną.

Przegląd urządzeń do fumigacji

Urządzenia służące do zamgławiania pomieszczeń (fumigatory) wykorzystują do dystrybucji (rozpylania) różnego typu środki chemiczne, do których należą między innymi: aerozolowy nadtlenek wodoru, dwutlenek chloru, mieszaninę kwasu nadoctowego i nadtlenku wodoru (15).

1. W zależności od stopnia rozpylenia/rozdrobnienia cząsteczek płynu dezynfekcyjnego możemy je podzielić na (16-18):

• generatory nadtlenku wodoru w postaci aerozolu, które wykorzystują przeważnie 3-7% stężenie nadtlenku wodoru z dodatkiem lub bez jonów srebra. Zawierają one cząsteczki H₂O₂ o wielkości powyżej 7,5-10μm. Charakteryzują się skutecznym działaniem bakterio- i wirusobójczym, szczególnie na powierzchniach i przedmiotach. Mogą być również stosowane z większymi stężeniami nadtlenku wodoru (H₂O₂). Przykładowo, 30% nadtlenku wodoru jest wysoko skuteczny przeciwko różnorodnym patogenom, w tym Mycobacterium tuberculosis, Mycoplasma, Acinetobacter, difficile, Bacillus anthracis, wirusom i prionom. Stosowany jest głównie do odkażania opakowań materiałów medycznych.

• generatory nadtlenku wodoru w postaci suchej pary. Fumigatory te rozdrabniają cząsteczki do wielkości około 5 μm co powoduje, że dłużej utrzymują się w aerozolu i mają lepsze działanie wiruso- i bakteriobójcze, zarówno dla powietrza, jak i powierzchni w pomieszczeniach medycznych. Prawidłowe wytwarzanie suchej pary przez te urządzenia można łatwo ocenić: dłoń przyłożona do dyszy generatora w odległości około 1 metra powinna pozostać sucha podczas jego działania.

II. W zależności od budowy urządzenia do zamgławiania można podzielić na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią fumigatory turbinowe, a drugą urządzenia wykorzystujące sprężone powietrze do procedury zamgławiania (16-18).

• fumigatory turbinowe (ryc. 1). Posiadają turbinę pracującą z prędkością 22 000 obrotów/minutę, która wyrzuca aerozol z prędkością równą w przybliżeniu 80 m/s (prędkość mierzona na końcu dyszy). Zaletą tego typu urządzeń jest dobrej jakości mgła i bardzo dobre wypełnienie pomieszczenia aerozolem. Z kolei wadami są: wysoka cena, bardzo głośna praca (75 dB) oraz ograniczenie do jednego środka wskazanego przez producenta tzw. system zamknięty.

Ryc. 1. Fumigator turbinowy SaniSwiss, Szwajcaria.

• fumigatory na sprężone powietrze (ryc. 2). W tych urządzeniach powietrze na dyszę podawane jest ze sprężarki, co umożliwia rozpylanie środka dezynfekującego. Zaletami tego typu urządzeń jest możliwość podłączenia do sprężonego powietrza znajdującego się w unicie stomatologicznym, niska głośność (poniżej 50dB), bardzo dobra jakość mgły, dużo możliwości regulacji i sterowania procesem fumigacji (czasem, ciśnieniem, w niektórych modelach regulacją dyszy).

Ryc. 2. Fumigator Fumi-Jet, Kormed, Polska.

Efektywność procesu fumigacji

Efektywność procesu fumigacji, oprócz stężenia procentowego środka chemicznego, zależy od jakości mgły generowanej przez urządzenia fumigacyjne. Badania własne z wykorzystaniem fumigacji urządzeniem na sprężone powietrze (Fumi-Jet, Kormed, Polska) i testów paskowych (Roam Technology, Belgia), określających stężenie procentowe nadtlenku wodoru wskazały (ryc. 3A), że fumigacja 6% nadtlenkiem wodoru stabilizowanym chemicznie pozwala na dotarcie rozpylonej pary do różnych miejsc w gabinecie stomatologicznym, m.in. otwarta szuflada szafki gabinetowej (ryc. 3B), okolica podłogi (ryc. 3C), parapet okna (ryc. 3D), asystor w centralnym punkcie gabinetu (ryc. 3E), i osiągnięcie wysokiego stężenia środka dezynfekcyjnego. Zabarwienie testu na ciemny kolor potwierdza obecność rozpylonego nadtlenku wodoru w poszczególnych miejscach gabinetu. Czas zabiegu wynosił 3 minuty, ilość rozpylonego 6% nadtlenku wodoru 45ml, a wielkość badanego pomieszczenia 15m2.

Ryc. 3. Test jakości rozpylenia nadtlenku wodoru przez fumigator. A – test paskowy. B-E – przed fumigacją. B1-E1 – po fumigacji.

Efektywność procesu fumigacji jest również związana z jakością środka stosowanego do rozpylania. Ministerstwo Zdrowia w rekomendacjach z 24 marca 2020 roku wskazało, aby wykonywać fumigację plazmowanym 6% nadtlenkiem wodoru (ryc. 4).

Ryc. 4. Plazmowany 6% nadtlenek wodoru (SaniSwiss, Szwajcaria).

Proces plazmowania nadtlenku wodoru umożliwia zachowanie jego stężenia w powietrzu i na powierzchniach przez okres od kilku do kilkunastu minut, dzięki czemu zapewnia skuteczność eradykacji mikroorganizmów. Należy jednak stwierdzić, iż w czasie pandemii nie jest możliwy w zakup takiego preparatu.

Alternatywą dla plazmowania jest chemiczne stabilizowanie nadtlenku wodoru, co również zapewnia utrzymywanie właściwego stężenia po jego rozpyleniu i możliwość przechowywania środka przez wiele miesięcy praktycznie bez jego rozkładu. Warto wspomnieć, iż nie zaleca się zakupu niestabilizowanego nadtlenku wodoru ze względu na jego szybki rozkład. Rycina 5 obrazuje uszkodzenie butelki z niestabilizowanym nadtlenkiem wodoru, pomimo przechowywania materiału w odpowiednim chłodnym i ciemnym miejscu (piwnica) po 3 tygodniach od zakupu (pojemnik czerwony). Obok umieszczony został pojemnik ze stabilizowanym chemicznie preparatem (pojemnik biały).

Ryc. 5. A - niestabilizowany chemicznie nadtlenek wodoru, B - stabilizowany chemicznie nadtlenek wodoru.

Podsumowanie

Urządzenia do fumigacji stanowią istotny element dezynfekcji pomieszczeń medycznych (gabinetów stomatologicznych), szczególnie w okresie pandemii. Na rynku stomatologicznym dostępne są fumigatory pozwalające na generowanie suchej pary nadtlenku wodoru, która ma bardzo wysoki efekt dezynfekcyjny, co pozwala na zwiększenie bezpieczeństwa pracy w gabinecie stomatologicznym, i jest zgodnie z rozporządzeniami Ministerstwa Zdrowia. Dobrym rozwiązaniem dla praktyk stomatologicznych wydają się być fumigatory działające po podłączeniu do sprężonego powietrza, do którego dostęp jest w każdym gabinecie stomatologicznym. Tego typu rozwiązanie pozwalają również znacząco (kilkukrotnie) obniżyć koszty zakupu sprzętu do fumigacji. Doświadczenia własne po 4 miesiącach codziennego stosowanie fumigacji pokazują, że stosowane preparaty nadtlenku wodoru nie wpływają na kolor mebli, nie uszkadzają powierzchni obudowy sprzętów stomatologicznych oraz nie wpływają na działanie żadnych urządzeń elektronicznych wykorzystywanych w gabinetach stomatologicznych.

Piśmiennictwo

1. Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S i wsp. SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor. Cell. 2020; 181(2): 271-280.
2. Jiang F, Deng L, Zhang L i wsp. Review of the clinical characteristics of coronavirus disease 2019 (COVID-19). J Gen Intern Med. 2020; 35: 1545-1549.
3. World Health Organization. Novel Coronavirus (2019-nCoV). Situation Report - 13. Online: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/330778/nCoVsitrep02Feb2020-eng.pdf [dostęp: 15.07.2020].
4. Chan JF, Yuan S, Kok KH i wsp. A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person transmission: a study of a family cluster. Lancet. 2020; 395(10223): 514-523.
5. Otter JA, Donskey C, Yezli S i wsp. Transmission of SARS and MERS coronaviruses and influenza virus in healthcare settings: the possible role of dry surface contamination. J Hosp Infect 2016; 92(3): 235-250.
6. von Doremalen N, Bushmaker T, Morris DH i wsp. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1. N Engl J Med. 2020; 382: 1564-1567.
7. Gamio L. The Workers Who Face the Greatest Coronavirus Risk. Online: https://www.nytimes.com/interactive/2020/03/15/business/economy/coronavirus-worker-risk.html [dostęp: 15.07.2020].
8. Dominiak M, Różyło-Kalinowska I, Gedrange T i wsp. COVID-19 and professional dental practice. The Polish Dental Association Working Group recommendations for procedures in dental office during an increased epidemiological risk. J Stomatol. 2020; 73(1): 1–10.
9. Rabenau HF, Cinatl J, Morgenstern B i wsp. Stability and inactivation of SARS coronavirus. Med Microbiol Immunol. 2005; 194: 1-6.
10. Rabenau HF, Kampf G, Cinatl J i wsp. Efficacy of various disinfectants against SARS coronavirus. J Hosp Infect. 2005; 61(2): 107-111.
11. Kampf G, Todt D, Pfaender S i wsp. Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and its inactivation with biocidal agents. J Hosp Infect. 2020; 104(3): 246-251.
12. Pratelli A. Action of disinfectants on canine coronavirus replication in vitro. Zoonoses Publ Health 2007; 54(9-10): 383-386.
13. Saknimit M, Inatsuki I, Sugiyama Y i wsp. Virucidal efficacy of physico-chemical treatments against coronaviruses and parvoviruses of laboratory animals. Jikken Dobutsu 1988; 37(3): 341-345.
14. Ministerstwo Zdrowia. Zalecenia postępowania przy udzielaniu świadczeń stomatologicznych w sytuacji ogłoszonego na terenie Rzeczypospolitej Polskiej stanu epidemii w związku z zakażeniami wirusem SARS-CoV-2. Online: https://www.gov.pl/web/zdrowie/zalecenia-postepowania-przy-udzielaniu-swiadczen-stomatologicznych-w-sytuacji-ogloszonego-na-terenie-rzeczypospolitej-polskiej-stanu-epidemii-w-zwiazku-z-zakazeniami-wirusem-sars-cov-2 [dostęp: 15.07.2020].
15. Lineback CB; Nkemngong CA, Wu ST i wsp. Hydrogen peroxide and sodium hypochlorite disinfectants are more effective against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa biofilms than quaternary ammonium compounds. Antimicrob Resist Infect Control. 2018. Online: https://aricjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13756-018-0447-5 [dostęp: 15.07.2020].
16. Rogers JV, Choi YW. Inactivation of Francisella tularensis Schu S4 in a Biological Safety Cabinet Using Hydrogen Peroxide Fumigation. Appl Biosaf. 2008; 13(1): 15–20.
17. Magnavita N. A Cluster of Neurological Signs and Symptoms in Soil Fumigators. J Occup Health. 2009; 51(2): 159–163.
18. Tanaka S, Abuku S, Seki Y i wsp. Evaluation of methyl bromide exposure on the plant quarantine fumigators by environmental and biological monitoring. Ind Health. 1991; 29(1): 11–21.