Протекание влажного инфицированного материала через тканые и нетканые хирургические материалы

Различия уровня протекания инфицированного материала через плотнотканый материал Pima, обработанный средством Quarpel, с одной стороны и обычным хлопко-льняным полотном, а также необработанным материалом Pima с другой были весьма существенны. Обработанный материал Pima сохранял устойчивость к протеканию инфицированного материала во всех тестах (включая длящиеся до 30 минут испытания с весовой нагрузкой и испытания, проведенные через 55 циклов стирки и автоклавирования). Некоторые барьерные свойства сохранились и после 75 циклов (Таблица I). Обычный лен и необработанный материал Pima во всех тестах начинали пропускать бактерии практически сразу же, обычно это происходило даже без оказания давления и однонаправленной весовой нагрузки.

Протекание инфицированной жидкости через различные нетканые материалы, используемые для производства одноразовых хирургических халатов и хирургических простыней, существенно различалось. Многие из этих различий были продемонстрированы ранее, при проведении компрессионного теста Либмана-Ульриха, однако в нашем эксперименте с однонаправленной весовой нагрузкой различия были еще более явными.

Из всех нетканых материалов все испытания прошел только один композиционный материал с пластиковой пленкой. Этот материал используется производителем и для изготовления халатов, и для изготовления простыней. Второе место по выраженности барьерных свойств занимал материал, ламинированный полиэтиленовой пленкой, он используется только для изготовления покрывал на столики с инструментарием, для производства халатов и простыней его не используют, что, прежде всего, связано с его способностью задерживать тепло. Удовлетворительными были признаны результаты 30-минутных испытаний с однонаправленной весовой нагрузкой четырех других материалов, используемых для изготовления халатов и простыней; при этом они все они всё же пропускали инфицированную жидкость в одном из пяти 15-минутных и двух из пяти 30-минутных испытаний. Этими материалами были: армированная ткань; армированная тесненная ткань; спанлейс (нетканый материал, волокна которого скреплены струями воды) и спанбонд (фильерный нетканый материал на основе полиэтилена).

Два материала, из которых изготовляют халаты и простыни, нетканый материал с влажным холстоформованием и усиленный волокнами материал, были признаны имеющими слабые барьерные свойства. В большинстве повторений экспериментов, как в случае опытов с давлением, так и в случае однонаправленной весовой нагрузки оба начинали пропускать инфицированную жидкость в течение первых 5 минут.

В Таблицах II, III и IV продемонстрирована достаточно четкая корреляция между результатами компрессионного теста Либмана-Ульриха и нашим экспериментом с однонаправленным весовым давлением. Однако в отдельных повторениях эксперимента с нагрузкой 2 кг два материала, нетканый материал с влажным холстоформованием и нетканый материал с влажным холстоформованием с полиэтиленом, рвались. В других повторениях они не рвались, но уровень бактериальной пенетрации через 30 минут эксперимента с весовой нагрузкой 2 кг превосходил уровень бактериальной пенетрации через 15 минут почти вдвое (7 против 4). Вероятно, 15 минут – это все же недостаточно для изучения бактериальной пенетрации и продолжительности барьерного действия материалов, предназначенных для использования во время длительных хирургических операций.
В таблице не приводятся результаты исследований проницаемости манжет из раскройного трикотажного полотна, обнаруживаемых практически на всех хирургических халатах, независимо от того были ли они изготовлены из тканых или нетканых материалов. Во всех испытаниях раскройное трикотажное полотно проявляло себя как слабый материал, пропускающий инфицированную жидкость даже без оказания давления практически сразу же.

ТАБЛИЦА 1. Эксперимент с однонаправленной весовой нагрузкой (вес 2 кг) Проницаемость для бактерий = + Тканые

ТАБЛИЦА 2. Эксперимент с однонаправленной весовой нагрузкой (вес 2 кг)
Проницаемость для бактерий = + Нетканые

ТАБЛИЦА 3. Эксперимент по изучению проницаемости для бактерий нетканых материалов (в модификации Либмана-Ульриха)

ТАБЛИЦА 4. Эксперимент с однонаправленной разновесовой нагрузкой по изучению проницаемости материалов для бактерий в разные периоды времени

ТАБЛИЦА 5. Эксперимент по изучению проницаемости материалов для бактерий в разные периоды времени (в модификации Либмана-Ульриха)

ТАБЛИЦА 6. Протокол промышленных испытаний

Непроницаемость для бактерий, безопасность и экономичность считаются характеристиками, которыми в идеале должны обладать материалы, используемые для изготовления хирургической одежды и простыней. Среди других важных показателей комфорт, удобство и сохранение стерильности. Обычно производители гарантируют стерильность отгруженных материалов. Сроки сохранения стерильности обычно зависят от характера упаковки. С точки зрения пользователя, первой и самой важной характеристикой барьерной функции является способность материала препятствовать переносу бактерий в условиях операционной. Было разработано множество тестов, позволяющих оценить, насколько эффективно тот или иной материал, используемый для производства одноразовых хирургических костюмов, простыней и упаковок для стерильного инструментария, препятствует прохождению бактерий (Таблица VI). Многие из нетканых материалов, используемых при изготовлении халатов и простыней, рекламируются как препятствующие прохождению инфицированных жидкостей. Однако при случайном исследовании отпечатков, сделанных на чашки Rodac с одноразовых халатов и простыней, используемых в ходе реальных хирургических операций, длящихся более 1 часа, во многих случаях мы обнаружили рост культур, это особенно касалось отпечатков с влажных участков халатов и простыней, а также тех участков, на которые оказывалось давление (подмышечная область, передняя планка халатов из нетканых материалов и неукрепленные участки халатов из тканых материалов). Идентификация этих культур выявила в основном такие микроорганизмы, как Staph. Epidermidis, и редко Staph. aureus, что указывает на то, что источником заражения служит человек, носивший халат. В тех случаях, когда члены хирургической бригады носили халаты, в которых передняя планка и рукава были изготовлены из обработанного специальным составом плотнотканного материала Pima, культуры Staph. epidermidis вырастали только на тех чашках, отпечатки на которые делались с тех участков халатов, которые не были усилены. Отпечатки с усиленных участков халатов были стерильны или содержали грамотрицательные бактерии, такие как E. coli, источником которых, вероятнее всего, было не тело хирурга, а операционная поверхность, особенно если операция выполнялась на желудочно-кишечном тракте. Эти находки возбудили наше любопытство, нам показалось, что на испытания по определению барьерных функций этих материалов нужно взглянуть по-новому.

Наши испытания сопровождались оказанием на исследуемые материалы непрерывного 30-минутного давления. Может показаться, что условия проведения теста были слишком суровыми, поскольку в реальных условиях такое давление не оказывается непрерывно. Однако в отношении роста культур результаты, полученные через 30 минут эксперимента, коррелировали с результатами, полученными через 1 час операции.

Поскольку материал хирургических халатов не может рассматриваться как бактериальный фильтр, то перенос влаги может расцениваться как перенос содержащихся в ней бактерий. Beck и Mandeville ⁷ описали продолжительное испытание с гидравлическим давлением, позволяющее оценить барьерные функции материала с точки зрения проницаемости для влажности, однако полученные результаты не коррелировали с проницаемостью для бактерий. Проницаемость тканых материалов с неплотным переплетением для сухих частиц, содержащих бактерии, была продемонстрирована Charnley и Eftekhar. ⁶

Результаты, свидетельствующие о том, что как в условиях экспериментальной нагрузки, так и в условиях реальной операционной одна часть тканых и нетканых материалов не теряет своих барьерных свойств, а другая либо сохраняет их в течение непродолжительного времени, либо не имеет их вовсе, должны быть учтены и их производителями, и пользователями.
Исходя из полученных нами данных, халаты, сшитые из обычного хлопко-льняного полотна или нетканых материалов, не обладающих барьерными свойствами, подходят только для кратковременных и относительно «сухих» операций, для более продолжительных и «влажных» операций они не подходят. Внимание же пользователей к тому, что такая разница в проницаемости для бактерий у разных халатов влияет на возможность их применения, привлечено не было.

С точки зрения проницаемости для инфицированных жидкостей областями повышенного риска являются рукава и передние планки хирургических халатов, а также хирургические простыни, расположенные в пределах приблизительно 60 см от операционного поля. Часть выпускаемых халатов и простыней, изготовленных из тканых и нетканых материалов, усилены в этой части относительно непроницаемым слоем. Интересно, что большинства хирургических халатов, как тканых, так и нетканых манжеты изготовлены из раскройного трикотажа, в результате чего барьерные свойства халата существенно снижаются. В идеале манжеты во время операции должны быть закрыты хирургическими перчатками, благодаря чему оставаться сухими. Но на практике они часто остаются открытыми и намокают, что особенно важно во время продолжительных больших операций. На обращенный производителям вопрос, зачем они делают манжеты из трикотажа, был получен ответ, что это пожелания хирургов, предпочитающих, чтобы манжет плотно прилегал к запястью. В связи с этим мы бы рекомендовали использовать в манжетах не трикотаж, а крепированный или плиссированный материал. Мы бы также рекомендовали изучить возможность обработки нетканых материалов водоотталкивающимит составами, такими же, какие используются при обработке тканых материалов. ⁸

Несмотря на то что покрытие нетканых материалов пластиковым слоем обеспечивает полный барьерный эффект, применять его можно только в покрывалах инструментальных столиков и тому подобных изделиях; использовать его в предметах одежды хирургов и операционных простынях нельзя, поскольку пластиковый слой очень хорошо сохраняет тепло. Плотнотканые материалы обладают такой же ярко выраженной способностью удерживать тепло, как и материалы с пластиковым покрытием. При использовании подобных материалов для изготовления халатов и простыней очень важно предусмотреть какую-либо форму вентиляции тела под ними. Это наиболее оптимальное решение для вакуумных аппаратов, используемых с хирургическими халатами, целиком сшитыми из плотнотканого водоотталкивающего материала Pima.

Различные тканые и нетканые материалы, используемые для изготовления хирургических халатов и простыней, способны противостоять протеканию жидкости с инфекционными агентами на протяжении разных периодов времени. В условиях нашего эксперимента, хлопчатобумажный материал с плотным переплетением Pima, обработанный средством Quarpel, оставался непроницаемым для жидкости с инфекционными агентами вплоть до 75 циклов стирки и стерилизации. Обычный лен и необработанная средством Quarpel хлопчатобумажная ткань Pima становятся проницаемыми для бактерий практически сразу же.

Среди нетканых материалов, используемых для изготовления хирургических халатов и простыней, способностью противостоять протеканию жидкостей с инфекционными агентами на протяжении всех тестов обладал только композиционный материал с пластиковой пленкой. Другой материал – нетканый материал с влажным холстоформованием, покрытый полиэтиленовой пленкой, также прошел все испытания, однако его используют только для изготовления покрывал на инструментальные столики, из-за способности удерживать тепло, при производстве хирургических халатов и простыней его не используют. Четыре других материала были признаны удовлетворительными, но по своей проницаемости они уступали композиционному материалу с пластиковой пленкой. Это были армированный тесненный материал, армированный крепированный материал, спанбонд (фильерный нетканый материал на основе полиэтилена) и спанлейс (нетканый материал, волокна которого скреплены струями воды). Два материала, используемые для пошива халатов и хирургических простыней, обладали слабыми барьерными свойствами – в большинстве испытаний инфицированная жидкость проникала через них в течение пяти минут. Это были нетканый материал с влажным холстоформованием и материал, усиленный волокнами.


Трикотажный материал манжет халатов начинал пропускать инфицированную жидкость сразу же.

По нашему мнению, испытания на проницаемость для бактерий должны быть пересмотрены с точки зрения корреляции между проникновением микроорганизмов и типом нагрузок, наблюдаемых во время реальных хирургических операций с учетом их продолжительности и сложности.

1. Libman, G.N. and Ullrich, B.A.: Measurement of bacterial barrier properties of materials to be employed in single-use hospital products. Read at the Technical Symposium on Nonwoven Product Technology, Sponsored by International Nonwovens and Disposables Assn. (INDA), January, 1973, Washington, D.C.
2. Gall, L.S. and Neely, S.: Effectiveness of various materials (as microbial barriers) for use in surgical drapes and gowns. East/ West Medical Products, Inc. Brochure.
3. Pruitt, B.A., Jr., Moylan, J.A. Jr. and Lindbey, R.C.: Evaluation of synthetic sheeting as operating room drape material. Lecture Outlines, Postgraduate Course in Pre- and Postoperative Care, Amer. Coll. Surg. Chicago, pp. 7-10, 1970.
4. Standard, P.G., Mallison, G.F. and Mackel, D.C: Microbial penetration through three types of double wrappers for sterile packs. Applied Microbiology, 26:59-62, 1973.
5. Dineen, P.: Penetration of surgical draping materials by bacteria. Hospitals, 43:82-85, 1969.
6. Charnley, J. and Eftekhar, N.: Penetration of gown material by organisms from the surgeon's body. Lancet, 1:172-173, Jan. 25, 1969.
7. Beck, W.C., and Mandeville, D.: Evaluating water repellancy. Guthrie Clinic Bulletin, 39:52, 1969.
8. Moilliet, J.L.: Waterproofing and water repellency. Elsevier Publishing Co., N.Y. and London, 1963.