Vergleich von Tupfern und Zahnbürsten bei der Zahnreinigung von beatmeten Patienten

Studienziel: Das Hauptziel dieser Arbeit ist es festzustellen, ob Schaumstofftupfer oder Zahnbürsten die effektivste Methode zur Entfernung von Zahnbelag bei oral intubierten beatmeten Patienten darstellen.

Das sekundäre Ziel ist die Profilierung der mikrobiologischen Flora in Zahnplaque, Endotrachealtubus und Lunge. Darüber hinaus können wir durch die Entnahme von Plaqueproben, gebrauchten Endotrachealtuben (ETTs) und nicht gerichteter bronchoalveolärer Lavage (NBL) feststellen, ob orale Mikroorganismen zur Biofilmbildung innerhalb des ETT beitragen und möglicherweise VAP fördern. Die Ergebnisse dieser Studie werden nicht nur unser Wissen über die Organismen erweitern, die an der Förderung von Biofilmen auf ETT beteiligt sind, sondern können auch potenzielle Managementstrategien zur Reduzierung ihrer Bildung aufzeigen.

Studienpopulation: Kritisch kranke erwachsene Patienten, die auf der Intensivstation des University Hospital of Wales, Cardiff, aufgenommen wurden und bei denen eine mechanische Beatmung eingeleitet wurde.

Rekrutierung: Alle Patienten, die die Einschluss- und Ausschlusskriterien erfüllen und ab dem Startdatum der Studie auf der Intensivstation für Erwachsene des University Hospital of Wales aufgenommen wurden, gelten als für die Rekrutierung geeignet. Vom diensthabenden Berater identifizierte Patienten werden dem Forschungsteam mitgeteilt. Die Zustimmung wird eingeholt und insgesamt werden 50 Patienten rekrutiert.

Interventionen: Dies ist eine Studie mit geteiltem Munddesign, bei der die Intervention (Reinigung mit einem Schaumstofftupfer oder einer Zahnbürste) auf einer Seite des Mundes durchgeführt wird. Zum Beispiel Schaumtupfer auf der linken Seite des Mundes und Zahnbürste auf der rechten Seite des Mundes. Die Reinigung erfolgt täglich für mindestens 24 Stunden oder bis zur Extubation oder bis zu sieben Tage nach der Rekrutierung, je nachdem, welcher Zeitraum kürzer ist.

Ungerichtete bronchoalveoläre Lavagen (NBLs) werden montags und donnerstags und bei klinischer Indikation (z. B. bei Verdacht auf VAP) durchgeführt. Dazu wird ein steriler Absaugkatheter in die Lunge eingeführt, 10-20 ml sterile Kochsalzlösung instilliert und zurückgezogen und in ein steriles Universalgefäß gegeben. Die Probe wird bei Verdacht auf eine Infektion zweigeteilt, eine Hälfte geht wie gewohnt in das mikrobiologische Labor des UHW, die andere Hälfte wird im Rahmen der Studie profiliert. Wenn kein Infektionsverdacht besteht, wird die gesamte Probe im Rahmen der Studie profiliert.

Methoden: Nach der Rekrutierung werden die Zähne der Patienten zweimal täglich mit sterilem Wasser für 2 Minuten mit einer „Babyzahnbürste“ und einem Schaumstofftupfer gereinigt, die Seite, auf der die Reinigungsmethode zugewiesen wird, wird randomisiert. Eine Minute Reinigung für jede Seite des Mundes.

Ein modifizierter Silness- und Loe-Plaque-Score (Scannapieco et al. 1992) und ein Gingiva-Index (Loe und Silness 1963) werden vor der Reinigung und dann jeden Morgen nach der Reinigung während der gesamten Dauer der Studie aufgezeichnet. Der Plaqueindex wird an den oberen und unteren ersten Molaren, den ersten Prämolaren und den mittleren Schneidezähnen auf jeder Seite des Mundes von der bukkalen Oberfläche aus aufgezeichnet. Der Plaque-Indexwert ist ein Durchschnitt der sechs Zähne auf jeder Seite. Bei Patienten mit fehlenden Indexzähnen werden die verbleibenden Zähne in unmittelbarer Nähe bewertet. Der Gingivaindex wird an denselben Zähnen bewertet.

Nach der Aufzeichnung des Plaque- und Gingivaindex werden Plaqueproben an den gleichen Zähnen entnommen, die auch für den Plaque-Score verwendet wurden. Proben der supragingivalen Plaque werden dann aus dem gingivalen dritten Teil der Zielzähne mit einer sterilen Kürette vor Beginn der Mundpflege und dann einmal täglich vor der Reinigung entnommen. Plaque wird sofort in 1 ml mikrobiologisches Transportmedium inokuliert. Das Transportmedium wird vor der Inokulation von Agarplatten unter Verwendung eines Spiralplattierungssystems (Don Whitley Scientific) dezimal seriell in phosphatgepufferter Kochsalzlösung verdünnt. Die folgenden Agars werden zur Kultivierung der Mikroorganismen verwendet: Blutagar (aerobe Bakterien), anspruchsvoller anaerober Agar (anaerobe Bakterien) und CHROMagar Candida (Candida- und Hefespezies). Unterschiedliche Zählungen von laktosefermentierenden Darmbakterien werden durch die Verwendung von MacConkey-Agar erfolgen, während Staphylococcus-Spezies (Koagulase-positiv und Koagulase-negativ) unter Verwendung von Mannitol-Salz-Agar (MSA) nachgewiesen werden. Die inokulierten Medien werden unter geeigneten gasförmigen Umgebungen bei 37 °C für 48 h (Aerobier) oder 7 Tage (Anaerobier) inkubiert. Eine aerobe Gesamtkeimzahl von jeder Seite wird von den Blutagars erhalten und als Gesamtzahl der koloniebildenden Einheiten (KBE) ausgedrückt.

Die Identifizierung jedes einzelnen Koloniemorphotyps erfolgt durch umfangreiche phänotypische Untersuchungen. Die Tests umfassen Gram-Färbung, Oxidase- und Katalase-Aktivität und biochemisches Profiling durch eine Reihe von Testsystemen. Zu den biochemischen Testsystemen gehören das APICoryne-System (grampositive Bazillen), das APIStrep-System (katalasenegative grampositive Kokken), APIStaph und ID32Staph (katalasepositive grampositive Kokken). Oxidase-negative, gramnegative Bazillen werden mit dem API20E-Test profiliert, während oxidase-positive gramnegative Bazillen mit dem API NE profiliert werden. Pilzorganismen (Candida- und Hefearten) werden anhand der Koloniefarbe und des Aussehens auf dem Differenzierungsmedium CHROMagar und durch biochemisches Profiling mit dem Auxocolour 2-System (Biorad) identifiziert.

NBLs, die wie oben im Abschnitt über Interventionen beschrieben gesammelt wurden. Die Identifizierung der in den NBL-Proben vorhandenen Organismen erfolgt mit den oben beschriebenen Kulturmethoden.

Wenn Patienten während der Studie extubiert werden, wird der Endotrachealtubus entnommen und ins Labor gebracht. Die Verarbeitung von ETT umfasst die Aufteilung jedes Röhrchens in Abschnitte, um die Organismen entweder durch mikrobielle Kultur, Molekularanalyse oder mikroskopische Bildgebung quantitativ zu identifizieren.

Die Schnitte jedes ETT werden zunächst in 2 ml phosphatgepufferte Kochsalzlösung gegeben und für 30 s mit sterilisierten Glasperlen vortexmischt, um Biofilmaggregate aufzubrechen. Die PBS-Lösung wird dann entfernt und seriell dezimal 106-fach verdünnt.

Die Identifizierung der in den Biofilmen vorhandenen Organismen erfolgt unter Verwendung der oben beschriebenen Kulturmethoden zusammen mit einer ergänzenden molekularen Analyse (unten beschrieben).

16S ribosomale RNA-Gen-definierte bakterielle Kontamination von Endotrachealtuben Schnitte aus jeder Region von geborgenen Endotrachealtuben werden mit molekularen Verfahren analysiert. Das Verfahren umfasst die Extraktion der Gesamt-DNA aus 500 µl der Proben unter Verwendung eines Puregene™-Bakterien-DNA-Isolierungskits (Gentra Systems). Universelle bakterielle Primerpaare, d88 und e94 (Paster et al., 2001) und für Zielorganismen spezifische Primer (Porphyromonas gingivalis, Streptococcus mutans, Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus) werden dann verwendet, um die 16S-rRNA-Zielgene innerhalb der extrahierten Proben zu amplifizieren Standard-PCR und Reaktionsbedingungen. Zu den Negativkontrollen gehören eine Reagenzkontrolle (steriles Wasser als PCR-Template) und eine Probenvorbereitungskontrolle (steriles Wasser, das anstelle der Originalprobe verwendet und dem gesamten Extraktionsprotokoll ausgesetzt wird). Positivkontrollen von Matrizen-DNA bekannter Arten von P. gingivalis, S. aureus und mutans werden ebenfalls eingeschlossen.

Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie Schnitte des verwendeten ETT werden auch mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung unter Verwendung von organismusspezifischen Peptid-Nukleinsäure (PNA)-Sonden analysiert. Jede spezifische Sonde wird mit einer unterschiedlichen Fluoreszenzmarkierung konjugiert, um die räumliche Lokalisierung und Verteilung von Zielorganismen (S. aureus, P. aeruginosa, Candida albicans, S. mutans) innerhalb des ETT-Biofilms zu ermöglichen.

Erhebung anderer Daten: Demografische Grunddaten der Patienten werden aufgezeichnet, einschließlich Alter, Geschlecht, APACHE-II-Score, Komorbiditäten, Tage nach Krankenhausaufnahme und kürzliche Antibiotika-Verabreichung.

Ein Zsigmondy- und DMFT-Score (verfallene, fehlende, gefüllte Zähne) wird während der Studie von einer Dentalhygienikerin aufgezeichnet, um den Ausgangszahnstatus der eingeschlossenen Patienten zu beurteilen.

Ergebnismessungen: Primäres Ergebnis: Tägliche Plaque- und Gingiva-Scores nach der mechanischen Reinigung mit Identifizierung und Quantifizierung von Bakterien in der Plaque. Quantitative Vergleiche werden anhand der gesamten logarithmisch transformierten CFU-Zählungen und der Plaque- und Zahnfleisch-Scores aus den beiden Reinigungsverfahren durchgeführt.