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CONTRÔLE DE LA QUALITÉ DE L’EAU DANS LES
RÉSEAUX HOSPITALIERS PAR L'UTILISATION DU
PROCÉDÉ MAGNÉTIQUE DE TRAITEMENT
ARIONIC
Dr Agnès LASHERAS BAUDUIN
Pharmacien Hygiéniste
Unité Surveillance et Prévention des Infections Nosocomiales
Service Hygiène Hospitalière
CHU Bordeaux
HYDREOS – 10 septembre 2015 - Journée Technique : Dépôts et biofilms
dans les réseaux d’eau - Réseaux intérieurs et circuits de refroidissement
RÉSEAUX ET ÉTABLISSEMENTS DE SANTÉ
Les réseaux d’eau des établissements de santé sont
particulièrement favorables au développement de
micro-organismes du fait de leur complexité, de leur
longueur et de leur ancienneté.
Certains micro-organismes présents à l’état naturel dans
les réseaux d’adduction publique se développent
particulièrement bien
dans les réseaux d’eau chaude sanitaire (Legionella
par exemple)
également dans les réseaux d’eau froide
(Pseudomonas et Fusarium)
MODES D’EXPOSITION LORS DES SOINS
Revue de la littérature Legionella pneumophila
Exposition de patients immunodéprimés : aérosols ou
humidificateurs contaminés, douches, fontaines décoratives…
Pseudomonas, Stenotrophomonas, Acinetobacter, Burkholderia
À partir d’un point d’usage retrocontaminé, éclaboussures sur
mains des soignants, lors de la toilette des patients, rinçage de
matériel, utilisation d’humidificateur…
Mycobactéries atypiques : infections de plaies opératoires,
utilisation de dispositifs invasifs
Aspergillus, Fusarium : pneumopathies chez immunodéprimé
Decker BK and Palmore TN. Current Opinion 2013
PSEUDOMONAS AERUGINOSA
RESPONSABLE D’INFECTIONS NOSOCOMIALES
Enquête nationale de prévalence des IN, ENP-2006, 2012 -InVS
3° microorganisme, environ 10% des IN
Réseau REA-RAISIN (www. invs.sante.fr/surveillance/raisin)
1° microorganisme, 15% des IN
2004-2006 : 25% des 3837 premières pneumonies
Venier AG et al. J Hosp Infect 2011
Enquête européenne Lambert ML, et al. Lancet Infect Dis 2011
1,4% IN chez 119 699 patients admis dans 537 réanimations
Risque de décès
Pseudomonas aeruginosa : 3,5 (IC95% : 2,9-4,2) pour les pneumonies et 4 (2,7-5,8) pour les septicémies
Staphylococcus aureus : 1,7 (1,4-1,9) pour les pneumonies
et 2,1 (1,6-2,6) pour les septicémies
RÔLE DE L’ENVIRONNEMENT HYDRIQUE DANS LES INFECTIONS
NOSOCOMIALES À PSEUDOMONAS AERUGINOSA
Auteur/Année Prélèvement
d’eau positif
Patient
positif *
Blanc DS, et al. 2004 9,7%
21/216
27%
36/132
Vallés J, et al. 2004 62,4%
93/149
41%
16/39
Trautmann M, et al. 2005 42%
60/143
50%
8/16
Rogues AM, et al. 2007 11%
55/484
46%
7/15
*Avec une souche de même profil (ECP) isolée au préalable dans l’eau
Etudes avec suivi chronologique et prélèvements séquentiels
PRÉSENCE DE PSEUDOMONAS AERUGINOSA DANS L’EAU
D’ADDUCTION PUBLIQUE
Les résultats d’analyses disponibles en France concernent
principalement l’espèce Pseudomonas aeruginosa.
Globalement le pourcentage d’échantillons positifs est
faible en France (<6%).
Selon des données de la base SISE-Eaux, des concentrations
quantifiables de P. aeruginosa et de Pseudomonas spp. sont
retrouvées dans environ 4% des échantillons de 100 mL
analysés.
Le 90ème percentile des concentrations mesurée est de 200
UFC/100mL pour P. aeruginosa et 100 UFC/100mL pour
Pseudomonas spp.
FUSARIUM RESPONSABLE D’INFECTIONS NOSOCOMIALES
Fusarium dans l’eau est associé à des infections humaines(O’donnell 2004; Short 2011; Litvinov 2015)
Surtout en oncologie et hématologie, si périodes de
neutropénies longues et profondes
Infections invasives à Fusarium chez des patients atteints de
cancer
Cas peu fréquents mais quelques épidémies décrites dans
la littérature (Litvinov 2015)
10 cas décrits entre 2009 et 2011 en hématologiepédiatrique principale source : le réseau d’eau
RÔLE DE L’ENVIRONNEMENT HYDRIQUE DANS LES
INFECTIONS NOSOCOMIALES À FUSARIUM
Contamination des réseaux de distribution
Dans les hôpitaux et en quantité moindre dans les réseaux d’immeubles
hors EDS
Puisque Fusarium est présent à faible concentration dans les eaux
naturelles, il est habituel de le détecter dans les réseaux d’eau
hospitaliers
Fusarium est présent dans les arrivées d’eau et peut migrer à partir
du réseau de distribution
Les réseaux d’eau hospitaliers sont complexes et offrent des
conditions spécifiques à la croissance du Fusarium
Fusarium peut former des biofilms, ce qui le rend plus apte à
supporter des stress que lorsqu’il est sous la forme planctonique
Tolérance importante aux concentrations de cuivre et de chlore et à
l’exposition à des temperatures supérieures à 42°C
Steinberg 2015, Anaissie 2001, Warris 2002
LÉGIONELLES ET EAU CHAUDE SANITAIRE
Qualité requise pour Legionella pneumophila (Circulaire n°2002/243)
Patients sans risque particulierConcentration à un niveau inférieur à 103 UFC/litre d’eau
Patients à haut risque
Immunodéprimés sévères en particulier après transplantation, sous corticothérapie prolongée ou récente et à haute dose….
Concentration inférieure au seuil de détection
< 10 UFC/l et Legionella pneumophila non détectée (Norme 90 431)
Sécurisation des points d’usage à risque exposant aux aérosols = microfiltration terminale
S’assurer de la bonne gestion des filtres
RÔLE DES BIOFILMS DANS LA QUALITÉ DE L’EAU
La dynamique d’une population bactérienne dans l’eau, qui peut être
traduite par sa croissance dans le milieu, dans l’espace et/ou le
temps, est fonction de facteurs biotiques et abiotiques
Leur influence peut être différente selon que la bactérie est dans un
biofilm ou dans la phase liquide (bactérie planctonique).
Image empruntée à Dominique Scheider
RÔLE DES BIOFILMS DANS LA QUALITÉ DE L’EAU
Exemple de facteurs influençant la survie de Pseudomonas aeruginosa
Température
Développement plutôt dans les eaux froides (Schmidt-Lorentz et al. 1990)
PH entre 6 et8
Flore microbienne interférente
Compétition entre espèce ne favorisant pas le développement (Van der Kooij, 1992)
Composition minérale de l’eau (Teixeira et al., 2001)
Les eaux présentant une concentration ionique importante favoriseraient la multiplication des bactéries
La survie des Pseudomonades est nettement moins importante dans des eaux distillées que dans des eaux fortement minéralisées
Le calcium et le magnésium joueraient un rôle important dans la stabilisation des parois bactériennes
Les désinfectants
Au sein d’un biofilm, la bactérie est protégée de l’action des désinfectants en raison de la viscosité du milieu (diffusion limitée des désinfectants) et de leur neutralisation par réaction avec les exopolymères constituant la matrice (Grobe et al., 2001)
Dans un biofilm, les P. aeruginosa seraient environ 500 fois plus résistants aux désinfectants que lorsqu'ils sont en suspension (Sagripanti et Bonifacio, 2000)
Il semble que l’ozone soit plus efficace que le chlore et que les doses résiduelles de chlore couramment retrouvées dans les réseaux ne permettent pas de lutter contre la contamination liée aux biofilms
MAÎTRISE DU RISQUE LIÉ À L’EAU LORS DES SOINS
Maîtriser le réservoir en réduisant les conditions favorables à la
prolifération microbienne Conception et maintenance des réseaux
Entretien des points d’usage
Surveiller et contrôler l’exposition des personnes susceptibles Plan d’échantillonnage
Protocoles de soins définissant la qualité requise pour chaque usage
Vérification du respect des bonnes pratiques
Sécurisation points d’usage « à risque »
MOYENS DE MAITRISE DE LA QUALITÉ DE L’EAU
Filtration terminale pour les secteurs à risque Réduction de l’incidence des infections à P. aeruginosa
Trautmann M, et al. Am J Infect Control 2008 En réanimation : 3,9+/-2,4 à 0,8+/-0,8 patients par mois
mais période avant : 97% des échantillons d‘eau positifs !
Cervia JS, et al. Transpl Infect Dis 2010 En transplantation de moelle osseuse
50% des points d’eau colonisés
Réduction de 47% des BGN en transplantation hépatique
Zhou ZY, et al. Clin Microbiol Infect 2013
Mais Rétrocontamination toujours possible, contrôle de la gestion
des filtres, coût
MOYENS DE MAITRISE DE LA QUALITÉ DE L’EAU
Eau chaude sanitaire et risque légionelles
Éviter la stagnation et assurer une bonne circulation de l ’eau
Lutter contre l’entartrage et la corrosion
Maintenir l ’eau à une température élevée de la production à la
distribution
Eau froide
Réduction des biofilms
RETOUR D’EXPÉRIENCE
Nous rapportons ici notre expérience sur le traitement d’un
réseau d’eau froide par un procédé magnétique (New
Ionic, ARIONIC), initialement mis en place pour traiter toute
l’eau froide et prévenir l’entartrage d’un nouveau réseau
d’eau chaude sanitaire (prévention des légionelles)
Arrivée Eau FroideECS
PROCÉDÉ MAGNÉTIQUE NEW IONIC, ARIONIC
Procédé possédant un champ magnétique puissant modifiant
l’organisation du nuage d’électrons, de sorte que la cristallisation du
CaCO3 se fait sous une forme rhomboédrique non adhérente,
l’aragonite
La modification des forces de cohésion, et en particulier la
modification de la tension superficielle, agit directement sur le tartre
installé en le désagrégeant progressivement
Sous l’action du champ magnétique et de la modification de la
tension superficielle de l’eau
Modification de la tension superficielle des bactéries et des micro-
organismes
Bactéries et micro-organismes deviennent plus perméables aux
biocides présents dans l’eau en raison de la modification de la
pression osmotique (Thèse P Vallée)
PROCÉDÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE NEW IONIC, ARIONIC
Traitement préventif antitartre
Procédé permettant de neutraliser le Carbonate de calcium (CaCO3) grâce
à la transformation irréversible de sa structure de cristallisation formation
d’aragonite 30 à 40 fois plus petite
Le carbonate de calcium perd ainsi ses propriétés agrégantes et s’écoule
avec le flux
Traitement curatif détartrant
L’effet anti-bactérien
Mis au point en complément des effets sur le tartre, l’abattement des
bactéries au passage dans l’appareil est dû à la puissance du champ de
polarisation.
l’influence des ondes électromagnétiques sur les cellules vivantes
Effet débiofilmant
L’abattement anti-bactérien dès l’arrivée générale permet de limiter l’apport
de micro-organismes par l’eau froide. En plus d’être appauvri, le biofilm est
stressé par la modification de la tension superficielle de l’eau, et se décroche
au bout de quelques semaines.
CONTEXTE
CHU de Bordeaux (Hôpital Pellegrin)
2012 : travaux de rénovation d’un
réseau d’eau (production et
distribution) sur 4 derniers étages d’un
bâtiment de 13 étages datant de plus
de 30 ans
Réseau de distribution entièrement remplacé par un
réseau en cuivre
Système de production d’eau chaude équipé d’un nouvel
échangeur (SPIREC)
Surpresseurs
CONTEXTE
Installation du procédé New Ionic sur l’arrivée d’eau
froide (au 13ème étage)
Pour prévenir l’entartrage du réseau d’eau chaude
sanitaire neuf (production et distribution)
Sans avoir recours aux adoucisseurs habituels, niche de
microorganismes et nécessitant une maintenance
rigoureuse régulière
CONTEXTE
Contamination dès l’ouverture du nouveau réseau d’eau froide par Pseudomonasaeruginosa et Fusarium
Suspicion d’une contamination à partir des surpresseurs neufs dès leur installation
Contamination sur plusieurs mois car échec de multiples désinfection
Dates Amont Arionic UFC/100 ml Aval Arionic UFC/100ml Actions réalisées
Désinfection Hypochlorite de sodium sur
EF et ECS
13/11/2012 50 UFC P. aeruginosa
16 UFC Fusarium sp
1 UFC P. aeruginosa
1 UFC Fusarium sp
Désinfection
20/11/2012 120 UFC P. aeruginosa
0 Fusarium
Num 22 et 36 > 1000 UFC
30 UFC P. aeruginosa
0 Fusarium
Num 22 et 36 OK
Désinfection
06/12/2012 24 UFC P. aeruginosa
>200 UFC Fusarium
3 UFC P. aeruginosa
1 UFC Fusarium
Désinfection
21/12/2012 58 UFC P. aeruginosa
> 20 UFC Fusarium
OK Choc thermique 70°C pendant 45 min
(surpresseurs, arionic, colonnes)
01/02/2013 8 UFC P. aeruginosa
(surpresseur)
OK Désinfection du surpresseur (acide
peracétique / peroxyde hydrogène)
26/02/2013 2 UFC P. aeruginosa
(surpresseur)
Num 22 et 36 > 1000 UFC
OK Désinfection du surpresseur
15/03/2013 OK OK
25/03/2013 OK OK
Mars 2014 Absence de P. aeruginosa
Absence de Légionelles
Absence de P. aeruginosa
Absence de Légionelles
Numération 22 et 36 OK
DISCUSSION
Pseudomonas aeruginosa, Fusarium … présents régulièrement dès
l’entrée de nos réseaux
Les champignons tels que Fusarium sont sensibles à des fortes
concentrations d’hypochlorite de sodium (30 mg/l) soit 100 fois plus
élevées que la concentrration autorisée dans une eau potable (0.2-
0.5mg/l)
La réalisation d’un choc thermique sur l’eau froide est
techniquement compliquée voire impossible avec un équipement
standard du réseau (choc thermique réalisé dans notre expérience car
rénovation en cours avec présence de l’ancien système de production
d’eau chaude sanitaire utilisable pour réaliser le choc thermique sur l’eau
froide)
DISCUSSION
Patients immunodéprimés sont souvent hospitalisés dans des
unités spécifiques mais pas systématiquement
Des patients recevant des traitement immunosuppresseursou des patients souffrant de pathologies chroniques sont
souvent hospitalisés dans des unités non spécifiques.
Sécurisation des points d’eau froide par la filtration : possible
sur certains secteurs ciblés mais irréaliste à grande échelle
sur l’ensemble d’un réseau
Une maîtrise plus large de la qualité de l’eau du réseau de
distribution doit être proposée.
DISCUSSION
Intérêt du procédé
Traitement contre l’entartrage
Mais aussi activité antimicrobienne: maitrise de l’étendue et l’ampleur de la contamination microbienne sur notre réseau d’eau froide
Des mesures d’ATPmetrie devraient nous aider à confirmer
l’intérêt de ce traitement sur la qualité de l’eau
notamment par la réduction du biofilm dans nos réseaux
d’eau
L’intérêt de ce type de procédé constitue peut-être une voie complémentaire dans le contrôle de la qualité de
l’eau de nos réseaux hospitaliers ?
Merci de votre attention
ENGAGEMENT DE RÉSULTAT PAR SUIVI ATP
MÉTRIE DES RÉSEAUX
Cartographie du réseau d’eau froide avec suivi bisannuel
du développement des bactéries en 25 points de
l’hôpital.
Enlèvement du biofilm sur
réseau d’eau froide
Déstabilisation et décrochage du biofilmEnviron 8 semaines
Maîtrise du biofilm, malgré la mauvaise qualité d’eau entrante
Dégradation de la qualité d’eau entrante
Enlèvement du biofilm sur
réseau d’eau froide
Relevé ATPmétrie en pg/ml
26ARIONIC - Distributeur New Ionic - 16 av des Chateaupieds 92500 RUEIL-MALMAISON - Tél : 01.41.42.36.81
Point zéroS1 S2 S3 S4 M2 M3 M5 M6 M9 M12 M18
21/02/2011 07/03/2011 15/03/2011 24/03/2011 29/03/2011 28/04/2011 31/05/2011 19/07/2011 31/08/2011 23/11/2011 22/03/2012 15/11/2012EF Arrivée
générale
(pt 1)
EFS3,284 0,978 0,921 3,810 1,365 30,792 16,480 7,356 7,269 0,128 0,113 0,070
EF sortie New
Ionic
(pt 3)
EFSB4,450 0,824 0,691 1,863 0,672 1,851 0,316 0,438 0,090 0,008 0,085 0,031
EF sortie
Adoucisseurs
(pt4)
EFSA3,543 1,210 6,344 4,116 8,676 3,407 2,868 2,045 2,729 0,066 0,049 0,066
EF sortie pour
ECS
(pt 5)
EFSA2,549 2,317 0,793 1,085 0,978 1,788 1,969 0,603 0,364 0,054 0,015 0,104
EF pt 16 3ème
EFSB EBM0,562 1,056 0,972 1,029 0,815 4,438 0,170 0,339 0,121 0,107 0,005 0,005
EF pt 17 1er
EFSB1,685 1,159 2,942 0,918 0,570 1,746 0,389 0,112 0,045 0,010 0,003 0,005
EF pt 18 1er
EFSB1,296 0,901 0,870 0,640 0,570 5,090 0,267 0,143 0,013 0,005 0,014 0,021
EF pt 19 2ème
EFSB0,648 0,901 0,614 0,473 0,489 2,187 0,122 0,067 0,552 0,006 0,009 0,061
1pg=1000 bact.
Les mesures ATP permettent de mesurer la quantité de biomasse présente dans l’eau