Effect that an educational program for cystic fibrosis patients and caregivers has on the contamination of home nebulizers.

OBJECTIVE: To describe the pathogens found in home nebulizers and in respiratory samples of cystic fibrosis (CF) patients, and to evaluate the effect that a standardized instruction regarding cleaning and disinfection of nebulizers has on the frequency of nebulizer contamination.
METHODS: We included 40 CF patients (22 males), all of whom used the same model of nebulizer. The median patient age was 11.2 ± 3.74 years. We collected samples from the nebulizer mouthpiece and cup, using a sterile swab moistened with sterile saline. Respiratory samples were collected by asking patients to expectorate into a sterile container or with oropharyngeal swabs after cough stimulation. Cultures were performed on selective media, and bacteria were identified by classical biochemical tests. Patients received oral and written instructions regarding the cleaning and disinfection of nebulizers. All determinations were repeated an average of two months later.
RESULTS: Contamination of the nebulizer (any part) was detected in 23 cases (57.5%). The nebulizer mouthpiece and cup were found to be contaminated in 16 (40.0%) and 19 (47.5%), respectively. After the standardized instruction had been given, there was a significant decrease in the proportion of contaminated nebulizers (43.5%).
CONCLUSIONS: In our sample of CF patients, nebulizer contamination was common, indicating the need for improvement in patient practices regarding the cleaning and disinfection of their nebulizers. A one-time educational intervention could have a significant positive impact.

Introduction

Cystic fibrosis (CF) patients are highly susceptible to colonization by and lung infection with specific bacteria, and the establishment of a chronic bronchopulmonary infection is the leading cause of progressive lung injury.( ) The increasingly frequent need for prescribing inhaled medications to these patients has led to greater use of home nebulizers.( , ) It is accepted that pathogens are commonly isolated from nebulizers, and there is a concern that nebulizer equipment may be a contributing source of bacterial infection into the lower airways of these patients.( , )

According to Rosenfeld et al.,( ) hospitals have developed strict protocols for sterilization of nebulizers. In contrast, there are no guidelines for cleaning home nebulizers or existing guidelines are not well established.( , ) Hutchinson et al.( ) suggest that contamination of home nebulizers is common and that it may be due to the variety of maintenance practices. Vassal et al.( ) emphasize that, in the absence of cleaning, most nebulizers of CF patients are contaminated with a pathogenic flora.

The risk of contamination of home nebulizer equipment depends on various factors, such as the type of equipment used, including the material the nebulizer is made of; the efficiency of the cleaning and disinfection method recommended to patients; the microbiological quality of tap water (if used); and the quality of patient adherence to recommendations.( ) In addition, Jakobsson et al.( ) are convinced that oral and written instructions given to patients and their caregivers regarding nebulizer cleaning and disinfection practices are important for maintaining high levels of adherence to these practices.

In 2003, a consensus statement on the importance of infection control in CF developed by the Cystic Fibrosis Foundation (CFF) mentioned proper cleaning and disinfection of home nebulizers as one of the relevant principles.( ) In addition, that study pointed out the need for continuing educational programs so that good levels of adherence can be achieved.( )

The objective of the present study was to describe the pathogens found in home nebulizers of and in respiratory samples from CF patients, and to evaluate the effect that a standardized instruction regarding cleaning and disinfection of nebulizers has on the frequency of nebulizer contamination.

Methods

The study sample consisted of patients diagnosed with CF, in accordance with international standards,( ) who were being treated at the Pediatric Pulmonology Outpatient Clinic of the University of São Paulo School of Medicine Hospital das Clínicas Institute for Children, located in the city of São Paulo, Brazil. Patients were selected on the basis of the following inclusion criteria: using a PRONEB(r) nebulizer and compressor system (PARI Medical Holding GmbH, Starnberg, Germany) and indicating interest in participating in the study upon receiving a telephone call. During a routine hospital visit, the parents or legal guardians of the patients received information about the study and gave written informed consent.

At the study outset, patients were instructed to bring the entire nebulizer system for verification. There was no mention of it being an assessment of contamination. A questionnaire was administered to establish what home method for cleaning and disinfecting nebulizers had been used until then.

At the time, samples were collected from the nebulizer medicine cup and mouthpiece for microbiological culture, by swabbing of the inner surface of the nebulizer medicine cup and mouthpiece with a sterile swab moistened with sterile saline (rotating the swab ten times clockwise).( )

In addition, sputum samples or oropharyngeal swabs were collected from patients for microbiological culture. Sputum was collected by asking patients to expectorate into a sterile container, and oropharyngeal swabs were collected by rubbing of the retropharynx and pharyngeal pillars with a sterile swab (BD Brasil, São Paulo, Brazil). The samples collected from the patients and from the nebulizers, all of which were properly identified, were placed into an insulated bag with ice packs and sent to the microbiology laboratory within a maximum of three hours.

Cultures were performed at the Bacteriology Laboratory of the Adolfo Lutz Institute, located in the city of São Paulo, Brazil. The sputum samples and the oropharyngeal samples were directly smeared onto selective media. The media used included chocolate Agar, MacConkey agar, and selective media for the Burkholderia cepacia complex (B. cepacia selective medium; Oxoid Ltd., Basingstoke, UK), Stenotrophomonas maltophilia, and Staphylococcus aureus-Baird-Parker agar and/or mannitol agar (Oxoid)-and all cultures were incubated at 37°C for 16-72 h.( )

The gram-negative bacilli isolated were identified phenotypically by extensive conventional biochemical tests that are already part of the routine practice of the Adolfo Lutz Institute.

The adopted cleaning and disinfection instructions were adapted from the model recommended by the CFF( ) and from the instructions provided by the manufacturer of the nebulizer system used by the patients. At the end of sample collection, each patient and/or guardian received oral and written instructions regarding a standardized cleaning and disinfection process to be used henceforth that consisted of the following steps:

Cleaning: after use, the nebulizer should be disassembled and its parts should be washed inside and outside with mild detergent and tap water (except for the hose and its adapter, which should remain connected to the compressor for two minutes or should be left with the two ends hanging down in order to dry) and should be rinsed with tap water.

Disinfection: place the disassembled parts into a container filled with water and let it boil for five minutes. If the parts are disinfected with boiling water, rinsing is not necessary. Do not boil the hose, its adapter, or the mask. Repeat this procedure once a day.

Drying: after the final rinse, let the water drain from the material and dry it preferably with paper towels or a clean cloth.

Storage: assemble all parts of the nebulizer and store it in a container used for that sole purpose.

Patients were asked to bring their nebulizer equipment again at the next medical visit, and additional samples were collected from the nebulizers and the patients. At the time, the questionnaire was readministered in order to determine adherence to the recommended standardized method.

The study project was approved by the ethics committees of the Institute for Children and the Adolfo Lutz Institute, as well as by the Research Ethics Committee of the University of São Paulo School of Medicine Hospital das Clínicas (Protocol no. 0067/08).

For the purposes of the statistical analysis, categorical variables are expressed as frequencies and confidence intervals, and continuous variables are expressed as means, standard deviations, medians, and maximum and minimum values. The association between positive cultures and the remaining categorical variables was investigated by Fisher's exact test or the chi-square test. The difference between the frequencies of nebulizer contamination before and after the cleaning instructions had been given was assessed by McNemar's test. To determine whether the time interval between the first and second assessments would affect the results, we used a generalized estimating equations statistical model with binomial distribution,( ) considering the time interval between the two assessments as a covariate. The sample size was calculated to yield a power of 80% to detect a 50% decrease in the frequency of nebulizer contamination, considering that, according to data in the literature,( ) the rate of nebulizer contamination would be approximately 65% before the application of the proposed technique. For all calculations, the level of significance was set at < 5%. Statistical analyses were performed with PASW Statistics 18 (IBM Corp., Armonk, NY, USA).

The research project was funded entirely by the department and laboratories involved. Interviews and sample collection were performed at the Physical Therapy Outpatient Clinic of the Institute for Children by the principal researcher.

Results

We evaluated 40 CF patients (22 males and 18 females) aged 5 to 18 years (median, 11.2 years). Among the 40 patients evaluated, all (100%) were being treated with inhaled DNase (Pulmozyme(r); Roche, São Paulo, Brazil) and 16 (40%) were receiving inhaled antibiotic concomitantly. The median time between the evaluations was 63 days (range, 3-203 days).

The colonization profile of the patients, which was obtained through analysis of medical records, showed a predominance of chronic colonization with S. aureus and Pseudomonas aeruginosa and a lower frequency of colonization with the B. cepacia complex and S. maltophilia (Figure 1).

Figure 1

Prior colonization of the patients included in the study (n = 40). S. aureus: Staphylococcus aureus; P. aeruginosa: Pseudomonas aeruginosa; B. cepacia: Burkholderia cepacia; MRSA: methicillin-resistant S. aureus; and S. maltophilia: Stenotrophomonas maltophilia.

The data obtained from the questionnaire administered to assess patient practices regarding the cleaning and disinfection of their nebulizers showed that, at the time of the first collection, 16 patients (40%) reported having already received instruction on such practices from a professional. Approximately 80% of the patients reported being aware of the importance of proper cleaning, but only 11 (27.5%) considered their cleaning and disinfection practices satisfactory. Patient practices regarding the cleaning, disinfection, drying, and storage of their nebulizer equipment varied widely, and most were considered unsatisfactory; however, there was a marked change after the instructions had been given (Table 1).

Table 1

Report of study participants' (n = 40) practices regarding the cleaning, disinfection, drying, and storage of their home nebulizers at the two questionnaire administrations.a

Question	First administration	Second administration
You have been instructed on how to clean and disinfect your nebulizer	16 (40.0)	40 (100.0)
The instruction was given by
A physician	3 (7.5)	0 (0.0)
A nurse	0 (0.0)	0 (0.0)
A physical therapist	8 (20.0)	40 (100.0)
Others	5 (12.5)	0 (0.0)
You are aware of the importance of proper cleaning	32 (80.0)	38 (95.0)
You consider the way you clean your nebulizer equipment
Satisfactory	11 (27.5)	36 (90.0)
Marginally satisfactory	19 (47.5)	3 (7.5)
Unsatisfactory	0 (0.0)	0 (0.0)
Do not know	10 (25.0)	1 (2.5)
Number of uses per day
1	27 (67.5)	29 (72.5)
2	0 (0.0)	2 (5.0)
> 2	13 (32.5)	9 (22.5)
Frequency of cleaning per week
1	1 (2.5)	0 (0.0)
2	3 (7.5)	0 (0.0)
3	1 (2.5)	0 (0.0)
7	10 (25.0)	1 (2.5)
After each inhalation	22 (55.0)	39 (97.5)
Parts that are cleaned
Cap	40 (100.0)	40 (100.0)
Cup	39 (97.5)	40 (100.0)
Mouthpiece	40 (100.0)	40 (100.0)
Mask	0 (0.0)	0 (0.0)
Inner supply tube	39 (97.5)	40 (100.0)
Hose	29 (72.5)	31 (77.5)
Compressor	24 (60.0)	24 (60.0)
How you clean your nebulizer
Disassemble it into parts	39 (97.5)	40 (100.0)
Scrubbing with your hands	15 (37.5)	24 (60.0)
Scrubbing with a sponge	17 (42.5)	14 (35.0)
Scrubbing with a cloth	0 (0.0)	1 (2.5)
Detergent	27 (67.6)	40 (100.0)
Tap water	33 (82.5)	40 (100.0)
Boiled water	5 (12.5)	0 (0.0)
Rinsing	32 (80.0)	40 (100.0)
How you disinfect your nebulizer
Alcohol	3 (7.5)	1 (2.5)
Another product	1 (2.5)	0 (0.0)
Soaking	26 (65.0)	1 (2.5)
Rinsing with hot water	8 (20.0)	1 (2.5)
Boiling of the parts	10 (25.0)	38 (95.0)
How you dry your nebulizer
Natural air drying	22 (55.0)	8 (20.0)
Paper towel	8 (20.0)	22 (55.0)
Cloth	10 (25.0)	10 (25.0)
How you store your nebulizer
Bag	7 (17.5)	8 (20.0)
Container	20 (50.0)	31 (77.5)
No specific storage place	13 (32.5)	1 (2.5)

Values expressed as n (%)

Of the 80 respiratory secretion samples collected from the patients at the two assessments, 60 were sputum samples and 20 were oropharyngeal swabs. S. aureus predominated (in 68.75%), followed by P. aeruginosa (in 43.75%), the B. cepacia complex (in 3.75%), and S. maltophilia (in 2.75%).

Contamination of the nebulizer (any part) was detected in 23 cases (57.5%), and contamination of the nebulizer mouthpiece and cup was detected in 16 and 19 cases, respectively (Table 2). After standardized instruction regarding the cleaning and disinfection of home nebulizers had been given, the number of contaminated nebulizer cases dropped to 10 (25%), and the number of contaminated nebulizer mouthpiece cases and contaminated nebulizer cup cases dropped to 7 and 5, respectively (Figure 2).

Table 2

Frequency of nebulizer contamination before and after the standardized instruction had been given (n = 40).

Nebulizer contamination	Before the instructiona	After the instructiona	p*	p after correction by the time interval between assessments**
Any part	23 (57.5)	10 (25.0)	0.002	0.001
Mouthpiece	16 (40.0)	7 (17.5)	0.022	0.011
Cup	19 (47.5)	5 (12.5)	< 0.001	< 0.001

Values expressed as n (%)

McNemar's test

Generalized estimating equations model

Figure 2

Frequency of nebulizer contamination before and after the standardized instruction (n = 40). *McNemar's test.

The frequency of contamination decreased by 43.5%, which is significant considering the total number of contaminated nebulizers and the various parts of the nebulizer. However, the time interval between the two assessments had no influence on this decrease in contamination.

The nebulizer sample cultures detected a wide variety of microorganisms, with predominant detection of unidentified gram-negative bacilli (n = 14; Table 3). In 4 cases, the same microorganism was detected in the culture of the respiratory secretion sample from the patient and in the nebulizer (any part) sample culture. In 2 of those cases, the agent was identified as belonging to the genus Pseudomonas, and, in the other 2, it was identified as belonging to the genus Staphylococcus. Genetic analysis of these isolates (DNA macrorestriction analysis followed by pulsed-field gel electrophoresis) showed that they were unrelated strains (data not shown).

Table 3

Frequency of identification of microorganisms in the cultures of samples collected from the various parts of the nebulizers before and after the standardized instruction had been given (n = 40).

Microorganism	Before the instruction		After the instruction
	Mouthpiece	Cup	Mouthpiece	Cup
Non-fermenting gram-negative bacilli	2	8	1	3
Coagulase-negative Staphylococcus sp.	6	2	3	2
Acinetobacter sp.	2	3	3	2
Yeasts	8	4	0	0
Pseudomonas putida	1	6	0	0
Enterobacter spp.	1	3	0	1
Enterobacteria spp.	2	3	0	0
Klebsiella sp.	0	2	1	1
Stenotrophomonas maltophilia	1	1	0	1
Gram-positive bacilli	1	2	0	0
Burkolderia cepacia complex	1	1	0	1
P. fluorescens	1	2	0	0
P. aeruginosa	1	2	0	0
Escherichia coli	0	1	1	0
S. aureus	1	0	1	0
Achromobacter xylosoxidans	0	1	0	0

Discussion

Most CF patients use nebulizers routinely,( ) and, in the present study, the prevalence of contamination of home nebulizers was found to be quite significant (57.5%), despite the fact that most patients reported being aware of the importance of nebulizer cleaning and disinfection practices. This indicates the need for improvement in these practices.

The nebulizer cleaning and disinfection methods reported by patients before the standardized instruction had been given were, in most cases, not in line with international recommendations( ), and only 25% of patients boiled the nebulizer parts, which is recommended by the CFF as a disinfection method.

Patients having received one-time standardized oral and written instructions resulted in a 43.5% decrease in contamination within an average of two months between the two assessments, which shows the potential of educational interventions in such a scenario.

Vassal et al.( ) conducted a study in which 44 patients had chronic colonization with P. aeruginosa, 30 of whom (68%) had a nebulizer that had been contaminated with bacteria immediately after drug nebulization and did not receive any cleaning. Comparatively, the rate of nebulizer contamination found in the present study was 57.5%. Likewise, Blau et al.,( ) in a study on bacterial contamination of nebulizers in the home treatment of CF patients, evaluated 29 nebulizer systems and found contamination in 19 (65%), P. aeruginosa being identified in 10 (35%). In contrast, in a study conducted in Brazil by Brzezinski et al.,( ) only 6 (21%) of 28 nebulizers evaluated were contaminated with bacteria related to CF. The main difference between that study and ours is that, in the former, sample collection occurred at home visits, and it is of note that the samples were left at room temperature before being taken for analysis.( )

Although in the present study we found a relatively small proportion of microorganisms typical of CF in the nebulizer sample cultures, a significant proportion of these cultures (n = 14) were found to be positive for non-fermenting gram-negative bacilli, which were not characterized phenotypically. These microorganisms can be pathogenic to CF patients, since there are relatively frequent reports of errors in microbiological identification.( , )

Rosenfeld et al.( ) reported that the home nebulizer sample cultures from CF patients were frequently positive for S. aureus (55%), P. aeruginosa (35%), and species of the genus Klebsiella (19%). However, the concordance between sputum cultures and nebulizer sample cultures was poor. When studying 35 home nebulizers, Hutchinson et al.( ) found that 3 were contaminated with the B. cepacia complex and 4 were contaminated with S. maltophilia. Although 34 patients had P. aeruginosa in their sputum, none of the nebulizers were positive for this microorganism. In addition, those authors reported that, even after cleaning, 69% of the nebulizers were contaminated with various types of gram-negative bacteria.

Blau et al.( ) stated that the manufacturer's instructions provided with PARI Medical Holding GmbH nebulizer systems were inadequate, since they still recommended soaking the nebulizer in a solution of water and acetic acid for disinfection, which does not ensure disinfection against S. aureus or B. cepacia.( ) Instructions currently available on that manufacturer's website have been updated in accordance with the CFF recommendations.( ) In addition, Reychler et al.( ) reported no benefits of drying; however, they recognize that this recommendation should be taken into account because pathogens such as P. aeruginosa and B. cepacia are hydrophilic, and drying should be a step in the cleaning process. The consensus statement published by the CFF( ) states that the practices regarding the cleaning, disinfection, and drying of nebulizer parts are key steps for infection control in CF patients, both at home and in the hospital setting. However, data from questionnaires administered to CF patients regarding their home nebulizer cleaning and disinfection routine show a wide variety of cleaning practices.( ) At our facility, the recommendations regarding the cleaning and disinfection of nebulizers used to be made in an empirical (non-standardized) way; after the results of the present study were made known, the CFF recommendations were adopted. This one-time educational intervention delivered orally and in writing by the same professional resulted in a significant decrease in contamination of the nebulizer equipment, despite the varying time interval between assessments.

The development of recommendations, such as those by the CFF, is only the first step in infection control; it is necessary to disseminate information and educate patients and their caregivers about cleaning and disinfection practices, since there may be cultural and social barriers to their implementation.( , ) In addition, education about these practices should be offered to undergraduate physical therapists and to all professionals who prescribe inhaled medications.( ) Although various authors have recommended the use of oral and written instructions regarding these practices,( , , ) our study unequivocally demonstrates the impact of this type of approach over an average two-month period of reassessment. However, among the limitations of the present study are the lack of a control group and the lack of subsequent sample collections to assess changes in the contamination profile of the nebulizer equipment, since it is possible that adherence to the recommended practices would decrease over time. Regarding the lack of a control group, we consider this to be an appropriate measure to minimize patient exposure to the theoretical risk of continuing to use contaminated nebulizer equipment, without being provided with correct instructions on how to clean and disinfect it at the first interview. Regarding the possibility of loss of effect, another assessment of contamination of the nebulizer equipment of the same patients would answer this query.

Future directions for studies in this area include determining more effective ways to promote adherence to infection control practices and developing mechanisms to assess the clinical impact of these practices on the basis of the results obtained with patients.

Introdução

Os pacientes com fibrose cística (FC) apresentam uma grande suscetibilidade à colonização e infecção pulmonar por bactérias específicas, sendo o estabelecimento de uma infecção broncopulmonar crônica a maior causa de dano pulmonar progressivo.( ) A necessidade de prescrição cada vez mais frequente de medicações por via inalatória para esses pacientes tem levado ao maior uso de nebulizadores para o uso domiciliar.( , ) É reconhecido que patógenos são comumente isolados nos nebulizadores, e existe uma preocupação de que esses equipamentos possam contribuir como uma fonte de infecção bacteriana para as vias aéreas inferiores nesses pacientes.( , )

De acordo com Rosenfeld et al.,( ) os hospitais têm desenvolvido formas rigorosas para a esterilização dos nebulizadores. Em contrapartida, não há critérios para a sua limpeza domiciliar ou tais critérios não são bem estabelecidos.( , ) Hutchinson et al.( ) sugerem que a contaminação de nebulizadores de uso domiciliar é frequente e que isso pode estar relacionado à variedade de práticas na manutenção dos mesmos. Vassal et al.( ) destacam que, na ausência de limpeza, a maioria dos nebulizadores de pacientes com FC é contaminada por uma flora patogênica.

O risco de contaminação do equipamento domiciliar de inalação nos pacientes depende de vários fatores, tais como o tipo de equipamento usado, incluindo o tipo de material do nebulizador; a eficiência do método de limpeza e de desinfecção recomendada aos pacientes; a qualidade microbiológica da água de torneira (se usada); e a qualidade da adesão dos pacientes às recomendações.( ) Jakobsson et al.( ) estão convencidos ainda de que informações dadas verbalmente e por escrito aos pacientes e a seus cuidadores a respeito das práticas sobre limpeza e desinfecção dos nebulizadores são importantes para manter alta a adesão a essas práticas.

Em 2003, um consenso elaborado pela Cystic Fibrosis Foundation (CFF) sobre a importância do controle da infecção em FC cita como um dos princípios relevantes a higiene e a desinfecção apropriadas dos nebulizadores de uso domiciliar. ( ) Aquela publicação indica ainda a necessidade de programas de educação continuada para a obtenção de bons níveis de adesão.( )

O objetivo do presente estudo foi descrever os patógenos encontrados em nebulizadores de uso domiciliar e no trato respiratório de pacientes com FC e verificar a eficácia de uma técnica padronizada de higiene e desinfecção desses nebulizadores.

Métodos

A casuística foi composta por pacientes com diagnóstico de FC estabelecido através de normas internacionais,( ) acompanhados no Ambulatório de Pneumologia Pediátrica do Instituto da Criança, Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, localizado na cidade de São Paulo. Os pacientes foram selecionados de acordo com os seguintes critérios de inclusão: fazer uso de um sistema de compressor e nebulizador da marca PRONEB(r) (PARI Medical Holding GmbH, Starnberg, Alemanha) e indicar interesse em participar da pesquisa através de um contato telefônico. Na visita periódica ao hospital, os pais ou responsáveis pelos pacientes receberam explicações sobre a pesquisa e assinaram o termo de consentimento informado.

Por ocasião do início do estudo, os pacientes foram instruídos a trazer o nebulizador completo para conferência. Não houve qualquer menção de que se tratava de uma avaliação da contaminação. Um questionário foi aplicado com a finalidade de conhecer o método domiciliar de higiene e desinfecção dos nebulizadores usado até então.

Naquela ocasião, foram coletadas amostras do copo reservatório da medicação e do bocal do nebulizador para a realização da cultura microbiológica mediante a seguinte técnica: um swab estéril umedecido em solução salina foi girado dez vezes em sentido horário na superfície interna tanto do copo reservatório da medicação quanto do bocal do nebulizador.( )

Foram também coletados amostras de escarro ou esfregaço de orofaringe dos pacientes para a realização de cultura microbiológica. O escarro foi colhido através de expectoração em recipiente plástico estéril, e o esfregaço de orofaringe foi coletado através de fricção de um swab estéril (BD Brasil, São Paulo, Brasil) na retrofaringe e nos pilares faríngeos do paciente. As amostras de secreção do paciente e do nebulizador, devidamente identificadas, foram colocadas em uma bolsa térmica com gelo e encaminhadas para o laboratório de microbiologia num período máximo de três horas.

As culturas foram realizadas no Laboratório de Bacteriologia do Instituto Adolfo Lutz, localizado em São Paulo. Amostras de escarro e as amostras de orofaringe foram semeadas diretamente em meios seletivos. Foram utilizados ágar chocolate, ágar MacConkey e meios seletivos para o complexo Burkholderia cepacia (B. cepacia selective medium; Oxoid Ltd., Basingstoke, Reino Unido), Stenotrophomonas maltophilia e Staphylococcus aureus - agar Baird Parker e/ou agar manitol (Oxoid) - e incubadas a 37°C por 16-72 h.( )

Os bacilos Gram-negativos isolados foram identificados fenotipicamente através de extensas provas bioquímicas convencionais já implantadas na rotina do Instituto Adolfo Lutz.

As orientações sobre higiene e desinfecção adotadas foram adaptadas do modelo recomendado pela CFF( ) juntamente com orientações dadas pelo fabricante do sistema de nebulização utilizado pelos pacientes. Ao término da coleta, cada paciente e/ou responsável recebeu orientação verbal e escrita sobre o processo de higiene e desinfecção padronizado a ser obedecido doravante, que consistia nas seguintes etapas:

Higiene (limpeza): em seguida ao uso do nebulizador, ele deve ser desmontado, e suas partes devem ser lavadas por dentro e por fora com detergente neutro e água da torneira (exceto a mangueira e seu adaptador, que devem ser secos, deixando-os conectados por dois minutos no compressor ou com as duas extremidades penduradas para baixo) e enxaguadas com água da torneira.

Desinfecção: colocar as partes ainda desmontadas em um recipiente com água e deixar ferver por cinco minutos. Se forem desinfetadas com água fervente, não é necessário o enxágue. Não ferver a mangueira, seu adaptador ou a máscara. Realizar esse procedimento uma vez ao dia.

Secagem: após o enxágue final, deixar a água no material escoar e secá-lo preferencialmente com papéis toalhas ou pano limpo.

Armazenagem: montar todas as partes do nebulizador e guardar em um recipiente para essa única finalidade.

Foi solicitado aos pacientes que trouxessem seus equipamentos novamente na consulta médica seguinte, e novas coletas de material do nebulizador e do paciente foram realizadas. Naquela ocasião, o questionário foi reaplicado com a finalidade de conferir a adesão ao método padronizado orientado.

O projeto foi aprovado pelas comissões de ética do Instituto da Criança e do Instituto Adolfo Lutz, além da Comissão de Ética e Pesquisa do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (CAPPesq no. 0067/08).

A análise estatística incluiu a descrição das variáveis categóricas, através de suas frequências e intervalos de confiança, e das variáveis contínuas, através de suas médias, desvios-padrão, medianas e valores máximos e mínimos. A associação entre a positividade das culturas e as demais variáveis categóricas foi investigada através do teste de Fisher ou do teste do qui-quadrado. A diferença entre a frequência de contaminação dos dispositivos antes e depois das orientações de higiene foi avaliada através do teste de McNemar. Para verificar se o tempo decorrido entre a primeira e a segunda avaliação influenciaria o resultado, utilizamos um modelo estatístico de equações generalizadas (generalized estimating equations) com distribuição binomial,( ) considerando o tempo entre as duas avaliações como covariável. O tamanho da amostra foi calculado para ter um poder de 80% a fim de encontrar uma redução de 50% na frequência de contaminação dos nebulizadores, considerando-se, segundo dados na literatura,( ) que haveria aproximadamente 65% de contaminação dos mesmos antes da aplicação da técnica proposta. Em todos os cálculos, foi adotado um nível de significância < 5%. As análises estatísticas foram realizadas com o programa PASW Statistics 18 (IBM Corp., Armonk, NY, EUA).

O projeto de pesquisa foi realizado com recursos próprios da unidade e dos laboratórios envolvidos. As entrevistas e as coletas foram realizadas no Ambulatório de Fisioterapia do Instituto da Criança pela pesquisadora principal.

Resultados

Foram avaliados 40 pacientes com FC, sendo 22 do sexo masculino e 18 do sexo feminino, com idades entre 5 e 18 anos (mediana, 11,2 anos). Entre os 40 pacientes avaliados, todos (100%) faziam inalação com dornase alfa (Pulmozyme(r); Roche, São Paulo, Brasil), sendo que 16 (40%) usavam algum tipo de antibiótico por via inalatória concomitantemente. A mediana de tempo entre as avaliações foi de 63 dias (variação, 3-203 dias).

O perfil de colonização dos pacientes, obtido através de análises de dados dos prontuários, mostrava um predomínio de colonização crônica por S. aureus e Pseudomonas aeruginosa e uma menor frequência de complexo B. cepacia e S. maltophilia (Figura 1).

Figura 1

Colonização prévia dos pacientes incluídos no estudo (n = 40). S. aureus: Staphylococcus aureus; P. aeruginosa: Pseudomonas aeruginosa; B. cepacia: Burkholderia cepacia; MRSA: methicillin-resistant S. aureus; e S. maltophilia: Stenotrophomonas maltophilia.

Os dados obtidos através do questionário aplicado para avaliar as práticas sobre higiene e desinfecção dos nebulizadores mostraram que, no momento da primeira coleta, 16 pacientes (40%) relatavam já terem sido orientados por algum profissional sobre tais práticas. Aproximadamente 80% dos pacientes relatavam conhecer a importância da limpeza, mas apenas 11 (27,5%) consideravam suas práticas de limpeza e desinfecção adequadas. As práticas de higiene, desinfecção, secagem e armazenagem dos equipamentos foram muito variáveis e, em sua maioria, consideradas inadequadas; contudo, observou-se uma grande alteração após as orientações ministradas (Tabela 1).

Tabela 1

Prática relatada dos participantes do estudo (n = 40) quanto a práticas de higiene, desinfecção, secagem e armazenagem dos nebulizadores de uso domiciliar nas duas aplicações do questionário utilizado.a

Questões	Primeira aplicação	Segunda aplicação
Já foi orientado anteriormente sobre a limpeza e desinfecção do nebulizador	16 (40,0)	40 (100,0)
A orientação foi dada por
Médico	3 (7,5)	0 (0,0)
Enfermeiro	0 (0,0)	0 (0,0)
Fisioterapeuta	8 (20,0)	40 (100,0)
Outros	5 (12,5)	0 (0,0)
Conhece a importância da limpeza adequada do inalador	32 (80,0)	38 (95,0)
Considera a limpeza do seu equipamento de nebulização
Adequada	11 (27,5)	36 (90,0)
Razoável	19 (47,5)	3 (7,5)
Inadequada	0 (0,0)	0 (0,0)
Não sabe	10 (25,0)	1 (2,5)
Número de utilizações por dia
1	27 (67,5)	29 (72,5)
2	0 (0,0)	2 (5,0)
> 2	13 (32,5)	9 (22,5)
Frequência de limpeza na semana
1	1 (2,5)	0 (0,0)
2	3 (7,5)	0 (0,0)
3	1 (2,5)	0 (0,0)
7	10 (25,0)	1 (2,5)
Depois de cada inalação	22 (55,0)	39 (97,5)
Quais as partes que são limpas?
Tampa	40 (100,0)	40 (100,0)
Copo	39 (97,5)	40 (100,0)
Bocal	40 (100,0)	40 (100,0)
Máscara	0 (0,0)	0 (0,0)
Suplemento interno	39 (97,5)	40 (100,0)
Mangueira	29 (72,5)	31 (77,5)
Compressor	24 (60,0)	24 (60,0)
Como realiza a limpeza
Desmonta em partes	39 (97,5)	40 (100,0)
Esfrega com as mãos	15 (37,5)	24 (60,0)
Esfrega com esponja	17 (42,5)	14 (35,0)
Esfrega com pano	0 (0,0)	1 (2,5)
Detergente	27 (67,6)	40 (100,0)
Água da torneira	33 (82,5)	40 (100,0)
Água fervida	5 (12,5)	0 (0,0)
Realiza enxágue	32 (80,0)	40 (100,0)
Como realiza a desinfecção
Álcool	3 (7,5)	1 (2,5)
Outro produto	1 (2,5)	0 (0,0)
Deixa de molho	26 (65,0)	1 (2,5)
Água quente para enxaguar	8 (20,0)	1 (2,5)
Ferve as partes	10 (25,0)	38 (95,0)
Como realiza a secagem
Naturalmente	22 (55,0)	8 (20,0)
Papel toalha	8 (20,0)	22 (55,0)
Pano	10 (25,0)	10 (25,0)
Como realiza a armazenagem
Saco	7 (17,5)	8 (20,0)
Recipiente	20 (50,0)	31 (77,5)
Não tem local específico para a armazenagem	13 (32,5)	1 (2,5)

Dentre o total de 80 amostras coletadas de secreção respiratória dos pacientes nas duas avaliações, foram obtidas 60 amostras de escarro e 20 amostras de esfregaço de orofaringe. Houve um predomínio de S. aureus (68,75%), seguido de P. aeruginosa (43,75%), complexo B. cepacia (3,75%) e S. maltophilia (2,75%).

A contaminação dos nebulizadores por algum microrganismo foi observada em 23 casos (57,5%), sendo que a contaminação do bocal e do copo foi similar, com 16 e 19 casos, respectivamente (Tabela 2). Após a orientação padronizada de higiene e desinfecção dos nebulizadores de uso domiciliar, a proporção de nebulizadores contaminados caiu para 10 casos (25%), sendo a proporção de casos de contaminação em bocal e copo foram 7 e 5, respectivamente (Figura 2).

Tabela 2

Frequência de contaminação do nebulizador e de suas partes antes e depois da orientação padronizada (n = 40).

Tipo de contaminação	Contaminação antes das orientaçõesa	Contaminação depois das orientaçõesa	p*	p após correção pelo tempo entre as avaliações**
Qualquer tipo	23 (57,5)	10 (25,0)	0,002	0,001
Contaminação no bocal	16 (40,0)	7 (17,5)	0,022	0,011
Contaminação no copo	19 (47,5)	5 (12,5)	< 0,001	< 0,001

Valores expressos em n (%)

Teste de McNemar

Modelo generalized estimating equations.

Figura 2

Frequência de contaminação dos nebulizadores antes e depois da orientação padronizada (n = 40). *Teste de McNemar.

A redução da frequência de contaminação foi de 43,5%, significativa para o total de nebulizadores contaminados e para as diferentes partes do nebulizador; entretanto não houve influência do tempo entre as duas avaliações no resultado da redução de contaminação.

As culturas dos nebulizadores identificaram uma grande diversidade de microrganismos, com predomínio de identificação de bacilos Gram-negativos sem identificação (n = 14; Tabela 3). Em 4 casos, houve a identificação de um mesmo microrganismo na cultura de secreção respiratória do paciente e em alguma parte do nebulizador; em 2 desses casos, o agente identificado foi do gênero Pseudomonas e, nos outros 2, foi do gênero Staphylococcus. A análise genética desses isolados (análise de macrorrestrição de DNA seguida de eletroforese em gel em campo pulsado) mostrou tratarem-se de cepas não relacionadas (dados não apresentados).

Tabela 3

Frequência de identificação de microrganismos nas culturas das diferentes partes dos nebulizadores antes e depois da orientação padronizada (n = 40).

Microrganismos	Antes da orientação		Depois da orientação
	Bocal	Copo	Bocal	Copo
Bacilos Gram-negativos não fermentadores	2	8	1	3
Staphylococcus sp. coagulase negativo	6	2	3	2
Acinetobacter sp.	2	3	3	2
Leveduras	8	4	0	0
Pseudomonas putida	1	6	0	0
Enterobacter spp.	1	3	0	1
Enterobacteria spp.	2	3	0	0
Klebsiella sp.	0	2	1	1
Stenotrophomonas maltophilia	1	1	0	1
Bacilos Gram-positivos	1	2	0	0
Complexo Burkolderia cepacia	1	1	0	1
P. fluorescens	1	2	0	0
P. aeruginosa	1	2	0	0
Escherichia coli	0	1	1	0
S. aureus	1	0	1	0
Achromobacter xylosoxidans	0	1	0	0

Discussão

A maioria dos pacientes com FC faz uso de nebulizadores rotineiramente,( ) e o presente estudo demonstrou uma prevalência de contaminação nos nebulizadores de uso domiciliar bastante significativa (57,5%), a despeito de a maioria dos pacientes relatar ter conhecimento da importância das práticas de limpeza e desinfecção dos mesmos, o que indica a necessidade de melhoria dessas práticas.

Os métodos de higiene e desinfecção dos nebulizadores referidos pelos pacientes antes da orientação padronizada estavam em desacordo com as recomendações internacionais( ) na maioria dos casos, e somente 25% realizavam a fervura das partes, recomendada pela CFF como método de desinfecção.

A administração de uma única orientação padronizada verbal e por escrito a esses pacientes resultou numa redução da contaminação de 43,5% em um prazo médio de dois meses entre as avaliações, o que mostra o potencial de intervenções educativas em tal cenário.

Comparativamente em relação à taxa de contaminação nos nebulizadores encontrada no presente estudo (57,5%), Vassal et al.( ) realizaram um estudo no qual 44 pacientes apresentavam colonização crônica por P. aeruginosa, sendo que 30 dos pacientes (68%) possuiam um nebulizador contaminado com algum tipo de bactéria logo após a nebulização do medicamento, sem fazer uso de nenhum tipo de higiene. Da mesma forma, Blau et al.,( ) em um estudo sobre a contaminação bacteriana de nebulizadores no tratamento domiciliar de pacientes com FC, avaliaram 29 equipamentos e encontraram contaminação em 19 (65%), sendo identificada P. aeruginosa em 10 (35%). Em contrapartida, em um estudo realizado no Brasil e conduzido por Brzezinski et al.,( ) apenas 6 nebulizadores de 28 avaliados (21%) estavam contaminados com bactérias relacionadas à FC. A principal diferença daquele estudo em relação ao nosso é que as coletas foram feitas em visita domiciliar, e vale ressaltar que o material coletado foi deixado em temperatura ambiente antes de ser levado para a análise.( )

Apesar de no presente estudo termos encontrado uma proporção relativamente pequena de microrganismos típicos de FC nos nebulizadores, uma proporção significativa deles resultou na identificação de bacilos Gram-negativos não fermentadores (n = 14), que não tiveram uma caracterização fenotípica estabelecida. Esses microrganismos podem ser patogênicos para pacientes com FC, pois existem descrições de erros de identificação microbiológica de forma relativamente frequente.( , )

Rosenfeld et al.( ) reportaram que as culturas de nebulizadores de uso domiciliar de pacientes com FC eram frequentemente positivas para S. aureus (55%), P. aeruginosa (35%) e espécies do gênero Klebsiella (19%). No entanto, a concordância entre as culturas do escarro e as dos nebulizadores foi pobre. Hutchinson et al.( ) encontraram, ao estudar 35 nebulizadores de uso domiciliar, 3 contaminados com complexo B. cepacia e 4 contaminados com S. maltophilia. Apesar de 34 pacientes apresentarem P. aeruginosa no escarro, nenhum dos nebulizadores foi positivo para esse microrganismo. Os autores também demonstraram que mesmo após a limpeza 69% dos nebulizadores estavam contaminados por vários tipos de bactérias Gram-negativas.

Blau et al.( ) afirmaram que as instruções do fabricante PARI Medical Holding GmbH para seus nebulizadores, que acompanham os equipamentos, eram instruções inadequadas, pois essas ainda sugeriam como método de desinfecção mergulhar o nebulizador em solução de água e ácido acético, o que não garante a desinfecção contra S. aureus e B. cepacia.( ) Instruções atualmente disponíveis na página de Internet daquele fabricante foram atualizadas de acordo com as recomendações da CFF.( ) Reychler et al.( ) tampouco demonstraram benefícios na secagem; no entanto, reconhecem que essa recomendação deve ser levada em consideração visto que patógenos como P. aeruginosa e B. cepacia são hidrofílicos e a secagem deveria ser uma etapa do processo de higiene. O consenso publicado pela CFF( ) declara que as práticas de higiene, desinfecção e secagem das peças dos nebulizadores são passos críticos no controle de infecção em pacientes com FC, tanto no domicílio como em ambientes hospitalares. Dados de questionários aplicados a pacientes com FC sobre a rotina de higiene e desinfecção dos nebulizadores de uso domiciliar mostram, entretanto, uma variedade diversa de práticas de higiene.( ) Em nosso serviço, até então, a recomendação sobre a higiene e a desinfecção dos nebulizadores era feita de forma empírica (não padronizada) e, a partir do presente estudo, as recomendações da CFF foram adotadas. Essa única orientação ministrada por um mesmo profissional, de forma verbal e por escrito, resultou numa redução significativa da contaminação dos equipamentos, mesmo levando-se em conta o intervalo variável entre as avaliações.

O desenvolvimento de recomendações, como as da CFF, é apenas o primeiro passo no controle da infecção; é necessário disseminar as informações e educar os pacientes e seus cuidadores sobre essas práticas, pois podem existir barreiras culturais e sociais para a implementação das mesmas.( , ) Ainda, a educação sobre essas práticas deveria ser oferecida a fisioterapeutas durante sua formação universitária e a todos os profissionais que prescrevem medicações inalatórias.( ) Apesar de vários autores recomendarem orientações verbais e por escrito nesse sentido,( , , ) nosso estudo demonstra de forma inequívoca o impacto desse tipo de abordagem num período médio de dois meses de reavaliação. Entre as limitações de nosso estudo, entretanto, podemos citar a falta de um grupo controle e de coletas subsequentes para avaliar o cenário evolutivo da contaminação dos equipamentos, pois é possível que a adesão às práticas orientadas se reduzisse com o tempo. Em relação à falta de grupo controle, consideramos a atitude apropriada para minimizar a exposição dos pacientes ao risco teórico de continuarem com equipamentos contaminados, sem fornecer instruções corretas de como realizar sua higiene e descontaminação logo na primeira entrevista. Com relação à possibilidade da perda do efeito do estudo, uma nova avaliação da contaminação dos equipamentos desses mesmos pacientes poderia responder a esse questionamento.

As perspectivas futuras de estudos nessa área incluem determinar maneiras mais eficazes de promover a adesão às práticas de controle da infecção e o desenvolvimento de mecanismos para avaliar o impacto clínico dessas práticas através dos resultados com os pacientes.