Per assicurare una lunga durata e un corretto funzionamento degli strumenti dentali a mano in acciaio sono essenziali, oltre ovviamente all uso corretto cui essi sono destinati, tutti i trattamenti nelle fasi più critiche di reporcessing, quelli cioè di decontaminazione, di sterilizzazione e di stoccaggio, al fine di evitare rotture e fenomeni di alterazione 26
LUCA MARTINELLI* È percezione diffusa che uno strumento sia buono se resiste a qualsiasi sollecitazione; ci si attende cioè che esso resista ad una caduta o ad un uso non previsto. Si ritiene che uno strumento in acciaio inossidabile sia in un certo senso invulnerabile, indistruttibile, cosa che purtroppo non corrisponde alla realtà. Ogni strumento ha una sua origine costruttiva ed una sua caratteristica specifica che lo rendono più o meno resistente là dove occorre che lo sia; una forbice dovrà essere resistente per la sua funzione di taglio ma l acciaio utilizzato per conferire una buona capacità di taglio conferisce al contempo anche una scarsa resistenza ad esempio all urto o ad un azione di leva. Eppure l odontoiatra rimane ancora sorpreso e contrariato quando constata, o quando gli si riferisce che anche l acciaio inossidabile può presentare alterazioni di carattere termico, chimico o meccanico ma non esiste nessuno che non abbia visto strumenti, in leghe di acciaio inossidabile, opacizzati od aggrediti dalla corrosione. In ambito odontoiatrico vi è senza dubbio una notevole carenza conoscitiva per quanto riguarda gli acciai ed il loro trattamento e questo fa si che quando uno strumento presenta fenomeni di corrosione, di rottura o di perdita del taglio si ha la tendenza ad imputare questi fenomeni alla qualità dell acciaio od alla sua lavorazione. L ACCIAIO Gli acciai inossidabili sono leghe a base di ferro, cromo e carbonio e possono contenere altri metalli quali ad esempio nichel, molibdeno, rame, zinco. Un acciaio, per essere qualificato come inossidabile deve contenere almeno il 10,5% di Corrosione perforante cromo ed al massimo l 1,2% di carbonio. Gli acciai utilizzati per la costruzione degli strumenti chirurgici sono definiti in specifiche norme tecniche (UNI EN 7153-1) ; ben poche sono le deroghe, sempre comunque connesse a specifiche esigenze costruttive. Le alterazioni di carattere meccanico, termico e chimico che si riscontrano in ambito odontoiatrico sono quasi sempre imputabili a sollecitazioni non adeguate che gli strumenti subiscono durante l uso, durante il trattamento e durante la sterilizzazione. Non dimentichiamo che l acciaio inossidabile è in ultima analisi una lega a base ferro. LE ALTERAZIONI I principali problemi che gli strumenti manifestano sono alterazioni della superficie, corrosione ed invecchiamento. Le alterazioni superficiali rappresentano più un problema estetico che reale e colpiscono quasi tutta la strumentazione a prescindere dal materiale costruttivo; si tratta di solito di residui più o meno evidenti che possono essere efficacemente eliminati con una più accurata detersione. A seguito del processo di sterilizzazione si possono produrre dei residui in forma di macchie di colore giallastro o marrone scuro che a volte si presentano in aggregati e che per questo vengono frequentemente scambiate per ruggine; tali residui si formano principalmente in aree di più difficile accesso per la pulizia e pongono un serio rischio in quanto, contenendo spesso una elevata percentuale di cloruro di sodio, possono promuovere processi di corrosione anche sull acciaio inossidabile. Tali macchie sono spesso causate da materiale di natura proteica che residua da precedenti interventi chirurgici e che non è stato correttamente rimosso nelle fasi di pulizia che la precedono. Altra possibile causa è l utilizzo di soluzioni detergenti o disinfettanti eccessivamente concentrate o sature o a volte sporche o troppo sfruttate; in questo caso i residui presenti in esse si fisseranno sugli strumenti e durante la sterilizzazione si fisseranno ulteriormente assumendo una colorazione scura. Qualora poi i residui non vengano definitivamente eliminati dagli strumenti col tempo daranno luogo a fenomeni di corrosione perforante. I residui di detergenti e disinfettanti non correttamente eliminati possono portare a modifica- *Responsabile Ricerca & Sviluppo ASA DENTAL Spa e-mail: martinelli@asadental.it GLI STUDI CONDOTTI DAI FABBRICANTI HANNO CONFERMATO CHE LA MAGGIORE CAUSA DI ALTERAZIONI VERIFICATESI DOPO LA STERILIZZAZIONE SONO SEMPRE RICONDUCIBILI A UN TRATTAMENTO NON CORRETTO DELLA STRUMENTAZIONE 27
zioni del colore della superficie, fenomeno accentuato dalle temperature elevate delle sterilizzazione. ALTRA COSA SONO I COLORI DI RINVENIMENTO Questi sono cambi di colore iridescenti che presentano margini non definiti, ciò avviene quando ad esempio nell acqua di lavaggio o nel vapore della sterilizzatrice sono presenti ioni di metalli pesanti e/o silicati. La macchia di acqua presenta invece un margine ben definito e la causa può essere imputata, oltre che ad esempio ad un mal funzionamento dei cicli dell autoclave, ad elevate concentrazioni di minerali (es. calcio) o di sostanze organiche nell acqua o nel vapore che entra in contatto con gli strumenti. Un altra causa può essere un eccessivo carico di strumenti - che provoca un consistente fenomeno di condensa - e soprattutto un asciugatura non corretta la quale provoca a sua volta la formazione di macchie; un lavaggio finale con acqua demineralizzata e/o vapore puro è sufficiente a rimuovere queste macchie. È comunque doveroso ricordare come un carico eccessivo possa mettere a serio rischio il raggiungimento della sterilizzazione. La presenza di macchie rappresenta comunque una chiara indicazione che i processi di trattamento e di sterilizzazione degli strumenti non sono stati attuati in maniera corretta; citiamo ancora, tra le possibili cause di macchie, la pulizia insufficiente, l impiego di detergenti/disinfettanti non idonei o non correttamente diluiti, l utilizzo di acqua contenente ioni estranei quali ferro o silicati, la mancata pulizia dello strumento nuovo di fabbrica, i residui idrosolubili (ad esempio di detersivi) presenti nei telini in cui si avvolgono gli strumenti, i residui di vapore della sterilizzatrice, l inchiostro dei pennarelli utilizzati per la codifica. La qualità dell acqua che entra in contatto con gli strumenti rappresenta comunque una fonte di rischio per questi. Una composizione non idonea dell acqua può infatti produrre numerosi effetti negativi sull acciaio degli strumenti, per questo, è di fondamentale importanza tenerne conto nel suo utilizzo e nella progettazione dell impianto idrico sanitario. Nell acqua potabile possono ad esempio trovarsi elevate concentrazioni di sali, in particolare di cloruri, che possono provocare danni fino alla corrosione permanente; le stesse tubature idriche potrebbero contenere anche piccolissime quantità di ruggine che, se non rimosse del tutto, possono provocare ruggine di riporto sugli strumenti. CORROSIONI Le corrosioni rappresentano invece un serio problema per la strumentazione, hanno aspetti diversi a seconda del tipo di metallo ed arrecano sempre un danno permanente, quando non la rottura, degli strumenti. I tipi di corrosione sono diversi: corrosione perforante, corrosione da contatto, corrosione superficiale, tensocorrosione, corrosione da attrito e corrosione da incrinatura. Ognuna di queste tipologie di corrosione provoca a sua volta ruggine anche nell acciaio inossidabile e se durante i vari processi di disinfezione, pulizia e sterilizzazione alcune particelle di ruggine, già presenti su uno strumento, vengono trasportate su uno strumento indenne anche su questo si verificherà lo stesso fenomeno di arrugginimento. Se poi gli strumenti arrugginiti non vengono immediatamente eliminati l infezione si propaghera certamente al resto dello strumentario. Corrosione da attrito 28
Corrosione da contatto Ma lo strumento non è necessariamente l unica fonte o causa di arrugginimento come gia accennato, particelle di ruggine trasportate dalle tubazioni possono localizzarsi, ad esempio, sulle pareti interne della sterilizzatrice, e questa ruggine indotta si presenterà come deposito sulle superfici degli strumenti e sulle superfici delle buste da sterilizzazione. Diamo ora un cenno su cosa i diversi tipi di corrosione possono provocare nello strumento: - Corrosione perforante Questa viene principalmente provocata dall azione di cloruri, che agiscono anche molto rapidamente ed altri ioni alogeni quali ad esempio ioduri e bromuri. Sulla superficie dello strumento si formano, successivamente all azione provocata dalla ruggine, dei piccolissimi fori dai quali fuoriuscirà ulteriore ruggine; con l avanzamento della corrosione i fori diverranno sempre più grandi fino a provocare la distruzione dello strumento. Non potendo evitare il contatto con le suddette sostanze si dovrà usare l accortezza di pulire gli strumenti immediatamente dopo l uso; il sangue stesso contiene elevate concentrazioni di ioni cloruro che, con il passare del tempo, possono provocare corrosione. - Corrosione da contatto Questo tipo di corrosione si manifesta frequentemente quando strumenti in acciaio inossidabile vengono lasciati in contatto con strumenti in acciaio non inossidabile o con strumenti cromati con superficie danneggiata; tale fenomeno si può anche verificare (nei punti di contatto fra strumenti) durante il lavaggio nella lavaferri allorché nell acqua di lavaggio siano presenti cloruri. Il contatto fra strumenti realizzati in metalli diversi provoca sempre un effetto galvanico e l acqua contenente sali, fungendo da elettrolita, innesca questo meccanismo di elettrolisi. Questo fenomeno risulta particolarmente accentuato quando a venire in contatto siano strumenti cromati con strato di cromo o nichel danneggiato; in questo caso sullo strumento si potranno presentare delle colorazioni verdastre. - Corrosione superficiale Quando uno strumento in acciaio non inossidabile entra in contatto con agenti chimici, sulla sua superficie si possono produrre specie chimiche che per loro natura provocano corrosione. Negli acciai inossidabili, sempre che questi siano mantenuti integri, questo tipo di fenomeno non si verifica praticamente mai. - Tensocorrosione Questo tipo di corrosione può avere effetti profondamente negativi sulla qualità e sulla durata di vita di uno strumento. Benchè la causa possa essere ricondotta ai processi di produzione, nella stragrande maggioranza dei casi la tensocorrosione è causata da errato trattamento dello strumento da parte dall utilizzatore. Si ricorda, infine, che questo tipo di corrosione puo essere favorito dalla presenza nell acqua di anche piccole quantità di ioni clorato. Un modo per evitare danni è ad esempio lasciare, durante le fasi di pulizia, APERTI gli strumenti articolati, mentre nelle fasi di sterilizzazione sarebbe opportuno chiudere gli strumenti a cremagliera alla prima tacca. Durante le fasi di sterilizzazione, a causa delle tensioni provocate dal riscaldamento e dal raffreddamento del metallo, potrebbero infatti verificarsi incrinature negli snodi o diminuzione della capacità di serraggio. CORROSIONI DA ATTRITO E CORROSIONI DA INCRINATURA Questi due tipi di corrosione sono assimilabili poiché provocati in linea di massima dalle stesse cause. Essi si presentano nei punti di snodo e negli interstizi e sono riconducibili all azione chimica o meccanica di distruzione dello strato naturale passivato dell acciaio inossidabile. L azione meccanica di sfregamento nelle zone di articolazione, specie se lo strumento non viene regolarmente e correttamente lubrificato, provoca, in associazione con l umidità, la fuoriuscita dalle incrinature della ruggine sviluppata all interno di esse. - Ruggine in sospensione e conseguente riporto Come precedentemente indicato, in alcuni casi si ha comparsa di ruggine nelle fessure, nelle cricche, nei punti di giuntura e nei punti di contatto in generale. Se questi strumenti non vengono eliminati immediatamente dal servizio, le soluzioni di pulizia e disinfezione, gli ultrasuoni, la lavaferri od il vapore dell autoclave fungeranno da ideali 31
trasportatori di ruggine (ruggine in sospensione) sugli strumenti indenni, provocando anche su questi fenomeni corrosivi di superficie (ruggine conseguente). - Ruggine di apporto Si tratta in questo caso di ruggine che proviene dai circuiti idraulici o dal vapore della sterilizzatrice (se alimentata con acqua contaminata); la ruggine si manifesta con depositi sulle pareti della camera di sterilizzazione, sull esterno delle confezioni od anche sulle superfici degli strumenti. Questa ruggine, non appena individuata, va ovviamente rimossa immediatamente. Per assicurare una lunga durata ed un corretto funzionamento degli strumenti, sono pertanto essenziali, oltre ovviamente all uso corretto cui essi sono destinati, tutti i trattamenti nelle fasi più critiche di reporcessing, quelli cioè di decontaminazione, di sterilizzazione e di stoccaggio. ATTENZIONE AL SANGUE Abbiamo accennato al sangue ed al suo contenuto di ioni cloruro. L attenzione ricade molto spesso sui residui di lavorazione, sui disinfettanti e su altri materiali con cui gli strumenti entrano in contatto. Minore considerazione, fatto salvo l aspetto infettivologico, viene riservata al sangue che è invece causa importante di corrosione e che per questo è da rimuovere immediatamente dopo l utilizzo degli strumenti. Come sappiamo il sangue è costituito da due principali componenti: una liquida (plasma), che ne rappresenta il 55-60% del volume; ed una corpuscolata (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine) sospesa nel plasma e che ne rappresenta il 40-45% del volume. Il plasma è una complessa soluzione acquosa di numerosissime sostanze diverse (proteine, ormoni, (glucosio, vitamine, amminoacidi, lipidi, ioni, gas) e sono proprio gli ioni la fonte potenziale di maggior danno per gli strumenti., CONCLUSIONI Nel corso degli anni i fabbricanti di strumenti dentali a mano hanno raccolto ed analizzato una grande quantità di strumenti resi, per verificare le ragioni dei fenomeni precedentemente indicati con l obiettivo di ottenere informazioni per la costruzione di uno strumento con un accettabile rapporto prezzo/qualità. Gli studi condotti dai fabbricanti hanno confermato che la maggiore causa di alterazioni verificatesi dopo la sterilizzazione è sempre riconducibile a un trattamento non corretto della strumentazione; in particolare hanno rilevato molto spesso la presenza di residui di lavorazione fra i quali i più frequenti sono disinfettanti non completamente rimossi, sostanze acide o aggressive, ma spesso anche cementi, residui organici e sangue. Questa valutazione avvalora due verità: non esiste uno strumento in acciaio che non sia soggetto a ruggine o a rottura; gli strumenti in acciaio, se correttamente trattati e mantenuti, possono avere una vita quasi illimitata. BIBLIOGRAFIA - Francesco Simionato, Tecnologie dei materiali dentali, Piccin 1984 2^ edizione - F. Bergese, Manutenzione e disinfezione degli impianti e dello strumentario dentale, Il Dentista Moderno n. 7 1994 - Gruppo di lavoro Tedesco Trattamento Degli Strumenti Chirurgici, Come eseguire nel modo giusto il trattamento degli strumenti chirurgici, 4^ Edizione 1990 e 7^ Edizione 1997 - Luca Martinelli, Dispense didattiche per la formazione e l aggiornamento degli agenti e rappresentanti di commercio: comparsa di ruggine sugli strumenti: dai colori di rinvenimento alla pulizia dell autoclave, ASA Dental - marzo 1999 - Centro per lo studio e lo sviluppo delle applicazioni degli acciai inossidabili Stainless Steel Development Association, Acciai inossidabili prodotti dalle aziende associate al Centro Inox tabella di corrispondenza tra l unificazione europea (EU) e quella dei principali paesi, Centro Inox 7^ edizione - maggio 1999 - Ugitech Groupe Arcelor, Guida all acciaio inossidabile 2003, Ugitech Groppe Arcelor 2003 - Walter Nicodemi, Metallurgia Principi generali, Zanichelli settembre 2000-5^ edizione 2004; - Walter Nicodemi, Acciai e leghe non ferrose, Zanichelli ottobre 2000-5^ edizione 2004 - Centro Inox Associazione italiana per lo Sviluppo degli acciai inossidabili, Consigli pratici per la pulizia e la manutenzione dell acciaio inox, Inossidabile n. 157 settembre 2004 - Marco Nesti, Sterilization for the professional Guida pratica al processo di sterilizzazione, Dental X - 2006 - Working group instrument preparation, Instrument reprocessing of instruments in dental practices - How to do it right, 3rd edition 2003 - UNI - Norma UNI EN 10020:2001, Definizione e classificazione dei tipi di acciaio - UNI - Norma UNI EN ISO 7153-1:2001, Strumenti chirurgici Materiali metallici Acciaio inossidabile - ASTM - Designation: F 899-65, Standard Specification for Stainless Steel, Billet, and Wire for Surgical instruments - Luca Martinelli, Marco Nesti, Informazioni sul trat tamento e conservazione degli strumenti dentali, Testo per ASA DENTAL Spa e Dental X Srl Maggio 2006, (estratto scaricabile gratuitamente su www.asadental.it istruzioni per l uso) 32