Qualitätssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

Zbl. Bakt. Hyg. A 258, 1-19 (1984)

Deutsche Gesellschaft fur Hygiene und Mikrobiologie Kommission zur Erarbeitung von Verfahrensrichtlinien fiir die Mikrobiologische Diagnostik (Leiter: Prof. Dr. F. Burkhardt, Erlangen)

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie' Aligemeines Unter Qualitatssicherung ist die Gesamtheit der Mafinahmen zu verstehen, die eine optimale Aussagekraft mikrobiologisch-diagnostischer Leistungen bezwecken. In allen Arbeitsschritten des Untersuchungsganges, von der Gewinnung des Untersuchungsmaterials bis zur Interpretation des Befundes, soli ein rnoglichst hoher Grad an Zuverlassigkeit und Genauigkeit erzielt werden. Dies erfordert einwandfreie Entnahme und raschen Transport der Proben, Anwendung geeigneter Untersuchungsverfahren bei sachgernalier Auswahl und laufender Kontrolle aller verwendeten Cerate und Materialien sowie eine klare, vom Einsender diagnostisch und therapeutisch verwertbare Befunderstattung. Die wichtigsten Ziele sind . 1. Isolierung aller fur eine Infektion ursachlichen Mikroorganismen und deren Identifizierung, moglichsr bis zur Spezies, zumindest aber bis zum Genus. 2. Durchfiihrung therapeutisch nutzbarer Empfindlichkeitspriifungen. 3. Erarbeitung aussagekraftiger serologischer Ergebnisse mit Verfahren von hoher Empfindlichkeit und Spezifitat, 4. Moglichst rasche Abwicklung aller Arbeitsschritte des Untersuchungsgangesvon der Gewinnung der Probe bis zur Befundiibermittlung. An zahlreichen Beispielen hat sich gezeigt, daB viele der friiher unbefragt als richtig hingcnommenen Ergebnissevon Laboratoriumsuntersuchungen mit nicht tolerierbaren Ungenauigkeiten behaftet sind. Nur Laboratorien, die die anerkannten Grundsatze der mikrobiologischen Qualitarssicherung beachten und in der Lage sind, die erforderlichen Kontrollmafsnahmen durchzufiihren, bieten die Gewahr fiir eine ausreichende Sicherheit ihrer Befunde. Dern Arzt in Klinik und Praxis ist die Beurteilung der Richtigkeit der mikrobiologischen Aussage kaum moglich, Er muB sich vielmehr fiir sein diagnostisches und therapeutisches Handeln auf den Laborbefund verlassen konnen. Ausreichende Qualitat der Laboratoriumsleistungen lapt sicb grundsdtzlich nur dann erreichen, u/enn der fur die Untersuchung verantwortliche Arzt iiber eine umfassende Qualitat uerfugt. Sie wird bei den folgenden Ausfuhrungen als unabdingbare Voraussetzung fur das erforderliche Qualitiitsniveau unterstellt. Keinesfalls darf mikrobiologi-

sche Diagnostik allein durch technische Hilfskrafte ohne fachlich fundierte Uberwachung betriebcn werden. Wichtigstes und iibergeordnetes Kriterium der Qualitat einer mikrobiologischen Un1 Erarbcitet von der Arbeitsgruppe 4.1 Obmann: Prof. Dr. F. Burkhardt, Erlangen Mitarbeiter: Dr. H.-j. Boltze, Erlangen

1 Zbl. Bah . Hyg. A 258/1

2

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

tersuchung ist die klinische Relevanz, d. h. das Ausmafs, in dem sie diagnostische, therapeutische und krankheitsverhutende Bemiihungen zu unterstiitzen vermag. Ein mikrobiologischer Befund ist umso wertvoller, je weniger der Faktor Zeit, d. h. die Dauer der Untersuchung, seinen Wert begrenzt. Die mikrobiologisch-diagnostische Leistung wird also durch die Verlafilichkeit des Befundes allein nicht hinreichend umschrieben. In der Qualitatssicherung ist demnach das Streben nach Richtigkeit der Ergebnisse mit der zugigen Abwicklung der Untersuchung zu verb inden. Nach den gestellten Aufgaben kann man folgende Elemente der Qualitatssicherung unterscheiden: 1. Qualitatskontrolle und Standardisierung der Untersuchungsgange, 2. Schaffung adaquater Vorbedingungen fur die laborinternen Untersuchungsgange und fur die Verwertbarkeit der Befunde. Die Qualitatskontrolle umfaBt gemaf der Definition durch die WHO-Arbeitsgruppe "Quality Assessment in Health Laboratories" (1) aile PriifungsmaBnahmen zur Sicherung eines vernunftigen Grades an Zuverlassigkeit der im Laboratorium erhobenen Befunde. Sie vollzieht sich einerseits als sog. interne Qualitatskontrolle innerhalb des einzelnen Laboratoriums mit dem Ziel, Schwachen und Fehler im Arbeitsablauf zu erkennen und zu beseitigen, die die Leistung ungunstig beeinflussen. Auf der anderen Seite steht die externe Qualitatskontrolle, in der sich das Laboratorium einer Beurteilung durch ein objektives Priifsystem einer auswartigen Instanz in Form des Ringversuches unterwirft. Unter Standardisierung ist die Vorgabe exakter Arbeitsanweisungen zu verstehen, die das technische Vorgehen und die dabei verwendeten Cerate und Reagenzien zur Erzielung gleichartiger Daten einschlielsen. Sie bedient sich dabei in der Regel der Erfahrungen ausgewahlter Sachkenner. Speziell fur die medizinisch-mikrobiologische Diagnostik sind die DGHM-Richtlinien bestimmt, von den en die vorliegende Abhandlung ein Teilgebiet vermittelt. Diese Richtlinien sollen dem mikrobiologischen Laboratorium zusammenfassende Darstellungen praktisch bedeutsamer Arbeitsverfahren im Sinne von Mindestanforderungen an die Hand geben und sind so ausgelegt, daB sie von sachgerecht ausgestatteten und auf dem erforderlichen Erfahrungsstand arbeitenden Laboratorien in der Routinediagnostik angewandt werden konnen, Sie schlieBen den Einsatz anderer Verfahren nicht aus, doch rnuf fur diese eine zumindest gleichwertige Qualitat der diagnostischen Aussage gesichert sein. Unverzichtbare Voraussetzung fur die Erzielung zuverlassiger und klinisch nutzbarer Untersuchungsergebnisse sind die sachgernafse Gewinnung und Uberrnittlung des Untersuchungsmaterials und, nach Beendigung der laborinternen Arbeitsgange, eine eindeutige Befunderstattung. Denn nur so erhalr die bakteriologische Untersuchungstatigkeit die praktische Bedeutung fur Diagnostik und Therapie, die ihrem oft erheblichen materiellen und ideellen Aufwand erst ihren Sinn gibt. Wichtige Aufgaben fur den medizinischen Mikrobiologen bestehen hier in der Information und Schulung des Kollegen und des Pflegepersonals hinsichtlich der richtigen Entnahme von Proben und der Schaffung zeirsparender Systeme der Ubermirtlung von Probe und Befund unter weitgehender Nutzung der heute verfugbaren Transport- und Kornmunikationsmoglichkeiten. Die laborinternen Untersuchungsschritte unterliegen als Kernsnick des Gesamtuntersuchungsganges der unmittelbaren Verantwortung des Mikrobiologen. Wegen ihrer besonderen Bedeutung werden sie an die Spitze der nachfolgenden Ausfiihrungen gestellt, Probengewinnung und Transport sind der Einwirkung des mikrobiologisch tatigen Arztes nicht in gleichem MaBe zuganglich wie der laborinterne Abschnitt und

Qualitarssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

3

lassen sich, ebenso wie die Standardisierung der Verfahren und die Befunderstattung als Abschluf der Untersuehung im Rahmen der Themenstellung nieht ebenso detailliert darstellen wie die Qualitarskontrolle im Laboratorium. Hierzu wird auf die einzelnen DGHM-Riehtlinien verwiesen. Allgemeine Ausfuhrungen iiber die erforderlichen MaBnahmen im Vorfeld und nach der Laboratoriumsuntersuchung sind den Abschnitten iiber die interne und externe Qualiratskontrolle angefiigt,

Laboratoriumsinterne Qualitatskontrolle . Die laboratoriumsinterne Qualitatskontrolle ist mit einem zusatzlichen Kosten- und Arbeitsaufwand neben den eigentlichen Untersuehungaufgaben verbunden. Das Streben nach Vervollkommnung der Ergebnisse muf dabei mit dem Zwang zur Praktikabilirat in Einklang gebraeht werden . Grundsatzlich bedarf zwar jede diagnostisehe MaBnahme samt den dabei benutzten Ceraten und Materialien der Uberwachung, doeh sind die einzelnen Verfahren, Instrumente und Reagenzien in reeht untersehiedliehem MaBe storanfallig. Wenn nur selten Mangel auftreten, konnen Haufigkeit und lntensitat der Kontrollrnalinahmen geringer sein als bei Verfahren, die einen hohen Grad an Sroranfalligkeir aufweisen (2, 3). Der mit der Qualitatskontrolle verbundene Aufwand ist stets dann gerechtfertigt, wenn er niedriger liegt als die Folgekosten, die aufgrund fehlerhafter Laborbefunde durch inadaquate diagnostische oder therap eutische Entseheidungen entstehen. 1m Laboratorium lassen sich die Kontrollmafinahmen durch den Prozentsatz festgestellter Mangel und nach dem Aufwand abstufen, den die Verhiitung dieser Mangel mit sich bringr, Die resultierende Kosten-Nutzen -Relation kann bei KontrollmaBnahmen an zwei verschiedenen Objekten im Laborbereich zwar gleich sein, aber in klinisch-rherapeurischer Hinsicht vollig unterschiedliehe Auswirkungen haben . Bei gleieher Fehlerhaufigkeit kann sieh z. B. ein Irrtum bei der Herstellung eines Nahrbodens zum Nachweis enteropathogener Bakterien viel gravierender auswirken als etwa eine nieht funktionierende Zirratverwertungsreaktion : im einen Fall kann er zum MiBlingen des Erregernachweises fiihren, im anderen Fall muB er aber nieht einmal zu einer falschen ldentifizierung eines Bakteriums AniaB geben, da dieser Test nur eines neben etliehen anderen Identifizierungskriterien liefert, Ais MalSstab fur den Umfang von Qualitatskontrollmafinahmen sind derngernafs empirisch ermittelte Indices, z. B. von Bartlett (2), heranzuziehen. Es ist zu empfehlen, die Durehfiihrung der internen Qualitarskontrolle mikrobiologiseh erfahrenen Mitarbeitern zu iibertragen, Ihnen obliegt die Aufstellung und Dberwaehung des Kontrollprogrammes, das schriftlich zu fixieren ist. Die darin enthaltenen M aBnahmen sind laufend dem jeweiligen Kenntnisstand anzupassen und, soweit erforderlieh, zu erganzen. Die Ergebni sse der Kontrollen sind zu dokumentieren. Zu den wichtigsten Bestandteilen des Programmes gehoren - Uberwachung der Instrumente und Geratschafren, - Prufung der Isolierungs- und Identifizierungssubstrate, - Kontrolle der Reagenzien, Farbelosungen und diagnostisehen Seren, - Kontrolle der Emp find liehke itspr iifung von Mikroorganismen , - Erstellung detaillierter Arbeitsa nweisungen und Kontrolle der teehnischen Durchfiihrung, - Sehulung des Personals, - Beachtung weiterer qualitat sbestimrnender Faktoren.

4

Qualitatssicherung in der Meclizinischen Mikrobiologie

Uberwachung der Instrumente und Geratschaften

Brut- und Kiihleinricbtungen, Wasserbader, Thermoblocks u. dgl.: Die Temperaturen sind raglich vor Arbeitsbeginn zu uberpnifen; die Ergebnisse sind in ein Kontrollheft einzutragen. Soweit Geriite mit Temperaturschreibern ausgestattet sind, sind die Aufzeichnungen zu sammeln, urn ggf. nachtragliche Priifungen zu errnoglichen. Fiir groBere Einrichtungen wie Brutraurne und Tiefkiihlgerate werden Alarmanlagen empfohlen, die dem Personal die Ober- oder Unterschreitung des eingestellten Temperaturbereiches melden; sie sind halbjahrlich auf ihre Funktion zu prufen. Bruteinrichtungen zeigen je nach Fabrikat, GroBe, Beschickung etc. Schwankungen urn ± 1°C, altere urn ± 2°C und mehr. Es ist daher falsch, sie generell auf 3rC einzustellen, da z. B. N. gonorrhoeae schon bei 38°C zugrundegehen kann. Zu empfehlen ist fur die iibliche Bebriitung eine Einstellung auf 35-36 "C. COrBrutschranke sollen einen COrGehalt von 5-10 % aufweisen. Entscheidend ist dies fiir die Zuchtung kapnophiler Mikroorganismen, jedoch werden auch die meisten anderen Bakterien bei erhohtern COrGehalt der Bebrutungsatmosphare in ihrer Entwicklung gefordert, Daher sollten nach Moglichkeit COrBrutschriinke angeschafft oder die Inkubation in anderweitig mit CO 2 angereicherter Atrnosphare durchgefuhrt werden. Der COrGehalt von Brutschranken ist periodisch zu uberpruferr' oder durch Kundendienste kontrolJieren zu lassen. Zweckmafsig ist die tiigliche Mitfiihrung eines COrabhiingigen Stammes wie A. viscosus, der zwar bei CO 2-Abwesenheit wachst, aber soviel schwacher, daB die Wachstumsforderung durch das Gas gerade bei kurzzeitiger Bebriitung deutlich in Erscheinung tritt. Anaerobier-Brutschranke und andere Einrichtungen zur Anaerobier-Ziichtung miissen laufend durch Methylenblau-Indikatoren uberwacht werden. Es wird empfohlen, die Kulturbedingungen auBerdem zusiitzlich durch Testkeime wie P. aeruginosa und B. asaccharolyticus bzw. C. novyi zu prufen. Bei ausreichender Anaerobiose darf die erstere Art auf nitratfreiem Nahrboden kein Wachstum zeigen, wahrend sich die letzteren Arten gut entwickeln miissen. Die Katalysatoren von Anaerobier-Bruteinrichtungen sind nach jeder Verwendung in Heifsluft bei 160-180°C 2 Std. zu reaktivieren und bis zur erneuten Verwendung in einem dichten Behalter trocken aufzubewahren. Hinzuweisen ist jedoch, daIS bei starker H 2S-Bildung (z. B. durch einige Klostridienarten) die Reaktivierbarkeit des Katalysators stark eingeschrankr werden kann. Reine Arbeitsbanke sind bestimrnungsgernaf zu iiberwachen, am besten im Rahmen von Service-Vertragen, Zu prufen sind einwandfreie Funktion und Dichtsitz der Filter, Leckdichtheit der Kammer sowie Art und Geschwindigkeit der Luftstrornung. Ultraviolettrohren sind monatlich zweimal mit einem alkoholgetrankten Lappen abzuwischen und halbjahrlich auf ihre Strahlungsintensitat zu priifen. Die protektive Wirkung ist einmal wochentlich mit Blutplatten zu prufen, die wiihrend der technischen Prozeduren geoffnet in der Arbeitsbank aufgestellt werden. Autoklaven sind vierteljahrlich einmal einer Wirksamkeitspriifung mittels Bioindikatoren zu unterziehen. Temperaturschreiber sind taglich abzulesen. Die Funktionstuchtigkeit nichtregistrierender Cerate muf taglich zusatzlich chemisch oder physikalisch kontrolliert werden. Die Indikatoren sind in den Bereich hochster Packungsdichte bzw. in die Mitte des Sterilisiergutes und innerhalb der grolSten Behalter sowie allge2 z: B. mittels Gasspurgerat GSG 21/31 mit Rohrchen Kohlendioxid 5 % A (Nr. CH 20301) der Fa. Drager, Postf. 1339,2400 Liibeck.

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

5

mein an den kritischen Stellen des Sterilisationsraumes (z, B. unten) einzulegen. Unberuhrt von diesen Forderungen bleiben anderweitig vorgeschriebene Uberwachungsmalinahmen fur Druckbehalrer. HeifSluftsterilisatoren und Desinfektionsgerdte (z. B. Dampftopfe) sind analog zu kontrollieren wie Autoklaven. Glastoaren rniissen nach festgelegtem Arbeitsplan in Abhangigkeir vorn Verwendungszweck gereinigt werden. Besondere Kontrollmatinahrnen sind bei Material fur serologische Untersuchungen und Gewebekulturen erforderlich (z. B. Parallelansatze bei Gewebekulturen). Sonstige Cerate wie Mikro skope, Zentrifugen, pl-l-Mefsgerare und Dosierungseinrichtungen sind regelmafsig zu kontrollieren, zu reinigen bzw. zu desinfizieren (z. B. Zentrifugen) und ggf., ebenso wie die zuvor beschriebenen Geratschaften, unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit im Laboratorium zu iiberwachen. Bei Neuanschaffungen von Zentrifugen sollten Cerate mit gesehlossenem Rotor gewahh werden. Fur die einze1nen Cerate soliten Listen mit einer detaillierten Beschreibung der erforderlichen Kontrollmalinahrnen gefuhrr werden . Dabei ist das Datum der Priifung, der Name des Prufers, das Ergebnis der Priifung sowie ggf. getroffene MaBnahmen zu vermerken.

Priifung der Isolierungs- und Identifizierungssubstrate Bei der Auswah/ dey Substrate sind fur die Qualitatssicherung folgende Gesichtspunkte wichtig (4) : - mafsgeblich sind primar der Verw endungszweek und die Qualitar, erst sekundar der Preisunterschied; - oft ist es vorteilhaft, fur die se1ektive Isolierung von Erregern zwei verschiedene Medien mit unterschiedlicher, d. h. hoher und niedriger Selektivitat zu verwenden; - stehen Nahrboden mit unterschiedlicher Erfassungsbreite zur Wahl, ist - bei gleicher selektiver Eigenschaft - derjenige mit dem groBten Spektrum der zweckmaliigsre; - neben selektiven sollen auch nicht selektive Substrate eingesetzt werden, urn andere, unerwartete Errreger mitzuerfassen ; - soweit sinnvoll, sind Anreieh erungsmedien in den Nahrbodensatz einzubeziehen. Sie soliten, vor allem bei Unter suchung von klinischem Material, ein moglichst weites Spektrum anspruchsvoller Bakterienarten umfassen. Bei engerem Erregerspektrum, etwa in der Seuchenmikrobiologie, sollten sie zugleieh selektierend wirken; - der Vorzug gebuhrr dem Medium, das bei gleich sicherem Ergebnis die rasehere Diagnose erlaubt; - kommen Verbesserungen auf den Markt, sind diese in den Routinebetrieb erst zu ubernehmen, wenn eine hinrei chende Zahl von Parallelpriifungen ihre Uberlegenheit bewiesen und das Personal eine gewisse Erfahrung gewonnen hat. 1m eigenen Laboratorium aus Einzelkomponenten hergestellte Substrate sind durch mehr Fehlerrnogli chkeiten belastet und unterliegen von Charge zu Charge starkeren Schwankungen als die im grofscn MaBstab produzierten und erst nach zahlreichen Qualitatskontrollen zum Vertrieb kommenden kommerziellen Produkte. Ihnen ist daher in der Regel gegenuber selbsthergestellten Medien der Vorzug zu geben. Dennoch verbleiben fur die Niihrbodenbereitung aus dehydrierten Erzeugnissen des Handels no ch zahlreiche Fehlerquellen, die irn Rahmen der Qualitarssicherung ausgeschaltet werden miissen (5).

6

Quahratssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

Bei der Rekonstituierung dehydrierter Medien, aber auch bei der Selbstherstellung von Nahrboden, sind folgende Fehlerrnoglichkei ten zu beachten: - Verwendung zu lange oder unsachgemaf gelagerter Produkte, etwa aus unverschlossenen Behaltern, wodurch die Qualitat der Ingredienzien infolge Feuchtigkeit, Oxidation, zu hoher oder schwankender Temperaturen unkontrolliert und oft nur schwer bemerkbar absinken kann. Beim Einkauf sollte so disponiert werden, daf der Vorrat nach spatestens 12 Monaten verbraucht ist. jeder Behalter ist deutlich zu datieren, damit die erforderliche Urnwalzung der Bestande kontrolliert werden kann. Die Haltbarkeitsdauer ist zu beachten; - unkorrekte Einwaage des Trockenmaterials infolge mensch lichen Irrtums oder fehlerhafter Waage, unrichtige Menge des Losungsmittels; - unzureichend entionisiertes Wasser bei Storung der Entmineralisierungsanlage, Fehlen oder Versagen eines Melsinstrumentes an der Entnahmestelle bzw. Verwendung von Leitungswasser statt Wassers der erforderlichen Qualitat; - unsaubere oder mit Detergentien bzw. Desinfektionsmitteln verunreinigte GefiiBej - unzureichende Homogenisierung des Pulvers im Losungsrnittel; - Oberhitzung durch zu lange Einwirkung der richtigen oder zeitgerechte Wirkung einer zu hohen Temperatur, mit nachfolgender Karamelisierung von Zuckern, Veranderungen des pH oder Entstehung anderweitiger inhibitorischer Effekte; - mehrfach wiederholtes Erhitzen von fertigen Nahrboden in Rohrchen oder Kolben; - ungenaue Einstellung des pH bzw. uberschiefsende Korrektur und nachfolgende Korrektur der Korrektur und dadurch bedingte Anderungen des Gehaltes an Salzen. Der fertige Nahrboden darf hochsrens urn 0,2 pH-Stu fen vom Sollwert abweichen. Oligosaccharide werden durch Erhitzung zu einfachen Zuckern zerlegt; sie durfen nicht autoklaviert werden, da durch die entstehenden Spaltprodukte (insbesondere Glukose) Veranderungen der biochemischen Reaktionen zu befurchten sind. Oligosaccharide sind den Medien daher in sterilfiltrierter L6sung zuzusetzen. Monosaccharide vertragen die iibliche thermische Behandlung der Nahrboden, konnen also im Isolierungs- oder Testsubstrat erhitzt werden. Fehlertrachtig ist vor allem die nachtragliche Zufiigung thermolabiler Stoffe wie Blut, Serum, Antibiotika, Vitamine und gewisser Salzlosungen zum fertigen, sterilisierten Grundsubstrat. Diese Stoffe miissen steril sein. Bei Schafblut, dem hiiufigsten Zusatz, kann die Verunreinigunsgefahr wahrend der Gewinnung durch Verwendung evakuierter Gefii~e mit fertig angeschlossener Schlauchverbindung und Nadel vermindert werden, wiihrend das freie Auffangen von Blut in der geoffneten Flasche hiiufig zu Verunreinigungen fuhrt, Fiir die Beurteilung der Hiimolyse durch Streptokokken ist Schafblut zu verwenden. Die Beniitzung von Kaninchenblut erleichtert die Erkennung von Keimen wie H. haemo/yticus oder G. vagina/is, die Schafblut nicht lysieren. pferdeblut kann abweichende Hamolysereaktionen ergeben; sie sind ggf. mit Schafblut zu uberprufen. Wird Humanblut von der Blutbank verwendet, konnen die Zitrate des Stabilisators wachstumshemmend wirken. 1standeres Blur nicht verfugbar, sind Flaschen zu verwenden, die ganz gefiillt sind, da hier die Glukose und die Zitrate des Stabilisators maximal verdunnt sind. Vorhandene Glukose andert das Hiimolyseverhalten von Streptokokken, vergriinende Stiimmemiissen auf Schafblutagar nachgepriift werden. Die Nahrboden sind so rechtzeitig fertigzustelIen, dag Zeit bleibt, sie vor ihrem Einsatz im Laboratorium zu priifen. Bisdahin sind sie unter besonderer Kennzeichnung zu lagern, in der Regel bei 2-8°C. Die Substratpriifung erfolgt am besten an einern gesonderten Arbeitsplatz anhand einer Liste, die iiber die Teststamme und die zu erwartende Koloniemorphologie bzw. die biochemischen Reaktionen Aufschluf gibt.

Qualiratssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

7

]ede Charge ist zu datieren. Sie wird erst nach Abschluf der Prufung fur den Gebrauch in den Laboratorien freigegeben bzw. in die dort zuganglichen Kuhleinrichtungen geschafft. Wichtig ist der Schutz der Medien vor Verdunstung, da diese die Nahrbodenleistung mindert. In dichten GefafSen sind Nahrboden ohne biologische oder sonstige Supplemente bis zu einem halben jahr, Rohrchen oder Kolben mit Wattestopfen oder losen Kappen oft nicht viel langer als 2--4 Wochen haltbar. In Petrischalen ausgegossene Nahrmedien ohne biologische Supplemente behalten ihre Verwendbarkeit bis zu 6 Monaten, wenn sie mit Plastik- oder Metallfolie luftdicht umhiillt werden. Das Datum ist zu vermerken. Trubungen oder Farbanderungen zeigen oft die Unbrauchbarkeit an, konnen aber auch auf Ausfallungen infolge Kiihllagerung zuruckzufuhren sein, die bei Erwarmung des Substrates wahrend des normalen Gebrauches verschwinden. Farbabweichungen neu hergestellter Chargen gehen vielfach auf ungenaue pH-Einstellung zuruck. Weisen Nahrboden offensichdiche Zeichen von Austrocknung wie Ablosung vom Rand der Petrischale, Einrisse oder Kriiuselung der Oberflache auf, miissen sie verworfen werden. Doch kann auch schon ein geringerer Feuchtigkeitsverlust die Nahrbodenleistung beeintrachtigen. Deshalb sollten in Petrischalen abgefullte Substrate erst einige Stunden vor Verwendung aus der Kuhleinrichtung entnommen und auf Zimmertemperatur gebracht werden. Kontrollen neu hergestellter Substrat-Chargen sind in ihrer Haufigkeit abhangig von der Schnelligkeit des Verbrauches dehydrierter Medien, also von der GroBe der Pakkungen und vom Nahrbodenumsatz, Bei Isolierungsnahrboden ohne Zusiitze wie Blut und andere Supplemente ist zumindest die erste Charge nach Offnung einer neuen Packung bzw. - bei geringerem Konsum - Verbrauch von 1/4 kg Trockensubstanz zu prufen, Enthalten Isolierungsmedien biologische Zusatze oder andere Supplemente, ist jede Charge einer Kontrolle zu unterziehen. Dasselbe gilt fur Identifizierungssubstrate, die erfahrungsgernais weniger hiiufig und damit uber langere Zeit verwendet werden. Mit der Kontrolle der Medien ist ein erfahrener Mitarbeiter zu betrauen. Aile Prufungen sind unter Angabe der Art des Nahrbodens, des Herstellungsdatums, der Teststamme und der gewonnenen Ergebnisse zu protokollieren. Fertignahrboden in Petrischalen, Rohrchen und Flaschen sind unter Beachtung des Auslaufdatums zu benutzen. Fur sie genugt innerhalb der Verfallszeit eine einmalige Pnifung. Handelsubliche Identifizierungssysteme werden nach denselben Prinzipien gepruft wie die Fertignabrboden. Sterilitatsprujungen sind bei jeder Charge von Nahrboden durchzufuhren, denen nach der Sterilisation weitere Komponenten wie Blut, Kohlenhydrate oder anderweitige thermolabile Supplemente zugesetzt werden, also z. B. bei Blut-, Kochblut-, ThayerMartin-, Campylobacter-Agar etc. Bebrutungszeit und -temperatur richten sich dabei nach den Anwendungsbedingungen der Substrate. Ein Kornpromif ist erforderlich bei Nahrboden zur Zuchtung von Mykobakterien; sie sollten mindestens 2 Tage bei 36°C gehalten werden. Zu prufen ist ein Anteil von 5 % der Charge, bei grofSeren Chargen bis zu 10 Proben. Die zur Pnifung verwendeten Nahrboden sind danach zu verwerfen. Zeigen Sterilitatstests bei Medien, die nach der Sterilisation keinen Zusatz erhalten, langere Zeit keine Auffalligkeiten, konnen sie unterbleiben, soweit die Herstellungsbedingungen nicht geandert werden. Treten Kontaminationen auf, sind die Kontrollen wieder aufzunehrnen, his die Ursache eindeutig erkannt und beseitigt ist.

8

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

In Selektivmedien konnen selbst starkere Kontaminationen unerkannt bleiben. Werden Verunreinigungen vermutet, etwa bei vermehrtem Auftreten von Mischkulturen nach Abimpfung von Einzelkolonien, konnen solche Verunreinigungen durch Verdiinnungsverfahren meist erkannt werden, z: B. durch Beimpfen der 10fachen Menge einer neutralen Nahrbouillon mit dem selektiven Substrat.

Prufungen auf ioachstumsfordernde, differenzierende und selektierende Wirkung der Nahrboden haben denselben Rang wie die Sterilitiitskontrolle. Fur Medien zur Isolierung anspruchsvoller Mikroorganismen sind Starnme mit hohen Wachstumsanspnichen zu verwenden, fur differenzierende Medien Starnme, die die erwartete Nahrbodenveriinderung moglichsr nur in abgeschwiichter Form zeigen. Fur Selektivsubstrate sind zwei Keimarten erforderlich: die eine soil relativ wenig resistent sein, so daB sie gerade noch wachst, wahrend die zu hem men de Art moglichst wenig empfindlich sein solI. Bei Medien zum Nachweis langsam wachsender Bakterien und Pilze wie Mykobakterien oder gewisser diphasischer Pilze ist eine vollstandige Pnifung der entwicklungsfordernden Leistung bis zum Einsatz der betreffenden Charge in der Regel nicht rnoglich. Dasselbe gilt fur Nahrboden, die unmittelbar nach der Herstellung zu verwenden sind (z. B. zum Nachweis von B. pertussis). Dennoch sollte auch in diesen Fallen die wachstumsfordernde Wirkung gepruft werden, damit auftretende Probleme der Beirnpfung, Bebriitung etc. rnoglichst rasch erkannt werden konnen. Biochemische Testmedien sind mit Stiimmen zu pnifen, die jeweils einen positiven bzw. negativen Ausfall ergeben. Manche Reagenzien sind taglich oder zweimal wochentlich zu erneuern, z. B. das Oxidase-Reagenz. Durch geeignete Organisation ist dafiir zu sorgen, daB dies rourinemafsig an bestimmten Tagen geschieht. Handelsiibliche (in der Regel miniaturisierte) Identifizierungssysteme werden nach denselben Prinzipien gepnift wie dehydrierte oder selbsthergestellte Testsubstrate. Dabei sind besonders diejenigen Reaktionen zu beachten, die zu fehlerhaften Ausfallen neigen, wie die Zitratverwertung oder die Dekarboxylase-Reaktionen. Dabei sind Stamme zu verwenden, die - z. B. bei Neigung des Substrates zu falsch negativer Reaktion - in den klassischen Identifizierungssubstraten eher einen schwacheren als einen starken Ausfall bewirken. Die Kontrollstamrne kann man aus eigenen Isolaten auswahlen oder kauflich erwerben (z. B. die verbilligten Preceptol-Starnme von ATCC 3 , die Starnme der Deutschen Sammlung fur Mikroorganismen" oder Starnme von Hoffmann-LaRoche oder den Difco-Laboratories). Die Verimpfung auf Nahrboden in Petrischalen soll so erfolgen, daB Einzelkolonien entstehen. Bei biochemischen Testsubstraten wahlt man dagegen die fur den Test gebrauchliche Bakterienmenge. Hinweise zur Prufung der Isolierungs- und Identifizierungssubstrate sind im Anhang I (A und B) gegeben.

Kontrolle der Reagenzien, Farbelosungen und diagnostischen Seren Die Stabilitar der in der Mikrobiologie verwendeten Reagenzien, Farbelosungen und biologischen Materialien zeigt eine betrachtliche Schwankungsbreite; ihre Storanfallig3 American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville/Maryland 20852 (USA). 4 Deutsche Sammlung fur Mikroorganismen, Gbttingen.

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

9

keit ist deshalb sehr unterschiedlich. Diese Materialien miissen vor der ersten Verwendung nach Kauf oder Selbstherstellung, seltener gebrauchte Subsranzen dariiber hinaus bei jeder Anwendung mit geeigneten T estorganismen gepruft werden, wobei die normalen Anwendungsbedingungen nachzuvollziehen sind (z. B. Indolreagenz mit frischem Testsubstrat nach Beimpfung mit E. coli). Zu beachten ist die Einhaltung der richtigen Art und Temperatur der Lagerung (z. B. im Dunkeln, bei 4 QC). Sie sollten auf Etiketten o. dgl. mit Herstellungs- und ggf. Auslaufdatum vermerkt werden. Bei diagnostischen Filterpapierblatrchen, z. B. fiir den Optochin- oder Bacitracintest, ist die Zufiigung von Silikagel oder anderen Trocknungsmitteln fur die Lagerung erforderlich. Sie sind wochentlich mit sensiblen und resistenten Konrrollstammen zu testen. Die Grarnfarbung ist mit grampositiven und -negativen Stammen taglich, andere Farbungen mit entsprechenden Testkeimen (z. B. Neisser-Farbung mit C. diphtheriae, Ziehl-Neelsen-Farbung mit M. tuberculosis) jedesmal bei Anwendung zu prufen. Es wird empfohlen, aile in Betracht kommenden Reagenzien und Farbelosungen in einer Liste zu erfassen, in der die erforderlichen Priifverfahren und -intervalle sowie ggf. die Auslaufzeiten angegeben sind. Soweit die Haltbarkeit von Materialien unbekannt ist, solite rechtzeitig vor dem Aufbrauch eine Neubeschaffung und eine Parallelpriifung des alten und des neuen Reagenz erfolgen, damit ein Anhalt iiber die Mindesthaltbarkeit gewonnen wird. Hinweise zur Pnifung von Reagenzien und Farbungen finden sich in Anhang II.

Diagnostische Seren, z. B. fur die Objekttrageragglutination, sind im Kuhlschrank aufzubewahren; sie sollten nur kurzzeitig wah rend ihrer Verwendung der Raumtemperatur ausgesetzt werden. Das Verfallsdatum ist zu beachten. Bei Erhalt oder, wenn im lyophilisierten Zustand geliefert, nach ihrer Rehydrierung sind die Seren auf Trubung und Farbanderung zu prufen und mit Datum zu beschriften. T nibungen und Farbanderungen erwecken den Verdacht auf Kontamination. Solche Seren diirfen nicht verwendet werden. Fluorescein- und enzymmarkierte Seren sind bei jedem Versuchsansatz im positiven und negativen Test zu kontrollieren. Beim quantitativen Ansatz sollten Kontrollseren urn nicht mehr als I Titerstufe vorn deklarierten Wert abweichen.

Kontrolle der Empfindlichkeitspnifung von Mikroorganismen Antibiotika-Testblattchen mit Penicillinen und Cephalosporinen sind bei -20 QC oder niedrigerer Temperatur aufzubewahren. Andere Testblattchen vertragen auch Lagerung bei Kuhlschranktemperatur bis zum Ende der angegebenen Verwendbarkeitsdauer ohne starkeren Aktiviratsverlust. Am Ende der Laufzeit sind die Blattchen zu verwerfen. Fiir die Zeit, in der Blattchen, z. B. in Multidispensern, im Einsatz sind, ist Kiihlschranktemperatur generell ausreichend. Dabei ist Lagerung in feuchtigkeitsdichten Behaltern unter Beigabe von Trocknungsmitteln erforderlich. Die Behalter sind so rechtzeitig aus dem Kuhlschrank zu nehmen, daB bis zum Zeitpunkt des Gebrauches eine Erwarrnung auf Zimmertemperatur eintreten kann. Dadurch wird ein Niederschlag van Feuchtigkeit aus der Raumluft mit nachfalgendem Akrivitatsverlust vermieden. Blattchen und Testmedien mit neuen Chargen-Nummern sind var dem ersten Gebrauch mit verschiedenen Kontrollstarnrnen, z. B. E. coli ATCC 25922, S. aureus ATCC 25923 oder 29213 und P. aeruginosa ATCC 27853 zu priifen. Dabei rniissen

10

Qualiratssicherung in der Meclizinischen Mikrobiologie

die Ergebnisse innerhalb der aus Tabellen 5 abzulesenden Hemmzonenbereiehe liegen. Zu empfehlen sind Wiederholungen der Kontrollen, wenn sieh die Werte bei einem oder mehreren Stammen nahe dem Grenzwert bewegen. Bei weitem haufiger als Mangel der beim Agardiffusionstest verwendeten Materialien sind Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der Hemmhofdurehmesser und der Bakteriendiehte. Daher mussen die Konrrollstarnme auBerdem bei den taglichen Routine-Sensibilitatstests rnitgefuhrt werden. Dies erhoht nieht nur die Sieherheit der Ergebnisse, sondern tragt aueh zur Standardisierung der Ablesung und Interpretation der Hemmzonen bei. 1m Gegensatz zur Priifung neuer Chargen von Testblattchen und -rnedien ist die tagliche Mirfuhrung von Teststarnmen nieht prirnar auf die Erkennung von Mangeln beim verwendeten Material, sondern auf die Oberwaehung der teehnisehen Durchfiihrung der Tests ausgeriehtet. Die bei den Kontrollstarnmen gemessenen Hernmhofe sind zu protokollieren. Bei quantitativen Bestimmungen sind Starnme mit bekannter mini maier Hemmkonzentration mitzufuhren. Die Ergebnisse sind verwertbar, wenn die Abweiehungen nieht groBer als 1 logj- Verdunnungsstufe sind. Antibiotika-Pulver sind im getroekneten Zustand bei Kiihlschranktemperatur, im Fall von Penieillinen und Cephalosporinen bei -20 °C oder niedriger aufzubewahren. Starnmlosungen sind in Portionen aufgeteilt grundsatzlich bei nieht hoherer Temperatur als -20 °C zu lagern. Naeh dem Auftauen durfen sie nieht ein zweites Mal eingefroren und wiederverwendet werden. Soweit fur die quantitative Bestimmung automatisehe Cerate eingesetzt werden, erfolgen die Kontrollen gemaB den Anweisungen der Hersteller. Fur weitere teehnisehe Details zur Ernpfindlichkeitspnifung wird auf anerkannte Darstellungen wie DIN 58940 (6) oder NCCLS-Standard ASM-2 verwiesen.

Erstellung detaillierter Arbeitsanweisungen und Kontrolle der technischen Durchfiihrung Es reicht nieht aus, da{s einwandfreies Instrumentarium zur Verfugung steht; vielmehr ist aueh dafur zu sorgen, daB dieses in der riehtigen Weise genutzt wird. Deshalb miissen in jedem Laboratorium genaue Anweisungen fur die dort durchgefiihrren Untersuchungsverfahren vorliegen; Kopien davon sind zentral bereitzuhalten. Die Anweisungen sind fur aile bindend. Die teehnisehen Vorsehriften sind laufend zu erganzen bzw. neuen Entwieklungen anzupassen. Bei den oft uber mehrere Tage laufenden Untersuchungsgangen ist eine einwandfreie Protokollierung wiehtig, so daf die vorausgegangenen Arbeitssehritte uberpruft werden konnen. Sie kann dureh laboreinheitliehe Abkurzungen und Symbole wesentlieh vereinfaeht werden. Die Untersuehungsteehnik ist von Verantwortliehen in unregelmaiiigen, nieht zu groBen Abstanden zu kontrollieren. Als besonders geeignet fur die interne Beurteilung der Leistung, die Aussehaltung von Fehlern und die Motivierung des Personals hat sieh die Einsehleusung von Kontrollproben, die als solche nieht erkennbar sind, erwiesen. Dureh diese Form der internen Qualitatskontrolle konnen Mangelleistungen im Ablauf der Diagnostik erkannt werden, die anderen Kontrollmafsnahmen vielleieht entgehen. Bezuglich der Untersuchungsrnethodik bei den jeweiligen Fragestellungen wird auf

5

z. B. nach NCCLS (7).

Qualitiitssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

11

die einschliigigen DGHM-Richtlinien und andere anerkannte Darstellungen, z. B. Cumitech (8) verwiesen. Die Anfertigung eines Grampraparates sollte bei bakteriologischen Untersuchungen mit Ausnahme von Stuhlproben und ggf. von Abstrichen die Regel sein. Das Praparat sollte nicht nur auf Form, Farbbarkeit und Menge von Mikroorganismen, sondern auch auf Art und Menge zellularer Bestandteile sowie sonstige Besonderheiten durchgemustert werden. Dies ist vielfach unentbehrlich fur die Interpretation des Kulturergebnisses und kann im Einzelfall Hinweise fur die Wahl zusatzlicher Isolierungsmedien geben. Kulturen auf schnellwachsende Aerobier sollten spatestens 18 Std. nach Ansatz und ein zweites Mal nach weiteren 24 Std. abgelesen werden. In dringenden Fallen kann der Agardiffusionstest bei Erregern wie Enterobakteriazeen und Staphylokokken schon nach 4-6 Std. vorlaufig beurteilt werden. Da Anaerobierkulturen meist einer langeren Bebrutung bedurfen, kann ein Mehrfachansatz eine Beschleunigung des Ergebnisses ohne Beeintriichtigung der Sicherheit liefern, wenn die einzelnen Kulturen nach unterschiedlicher Bebriitungsdauer abgelesen werden. Bei eiligen Befunden ist eine sofortige telefonische Benachrichtigung des behandelnden Arztes erforderlich. Auch in anderen Fallen, etwa bei schwer deutbaren Ergebnissen oder bei inadaquatern Untersuchungsmaterial vermag ein direktes Gespriich zwischen dem Untersucher und dem einsendenden Arzt oft eine Verbesserung der Untersuchungsbedingungen und der Zusammenarbeit zu vermitteln.

SchuIung des Personals Dem Personal sind im Rahmen periodischer Schulung oder bei konkreten Anlassen Hinweise auf Fehlerrnoglichkeiten zu geben und Kenntnisse iiber Krankheitserreger zu vermitteln oder aufzufrischen, die seltener vorkommen und dadurch leicht verkannt werden. Neueinfuhrungen sind vom Prinzip und von der Technik her zu erklaren und Anderungen der Methodik zu besprechen und zu begrunden. Neben dem eigentlichen Laborpersonal bedarf auch das mitwirkende Verwaltungspersonal und die fur die technischen Einrichtungen verantwortlichen Mitarbeiter einer adaquaten Schulung.

Beachtung weiterer qualitatsbestimrnender Faktoren Ein wesentlicher Teil der Leistung im Laboratorium wird auch durch die allgemeinen Arbeitsbedingungen bestimmt. Nicht nur Oberlastung infolge eines Mi/Sverhiiltnisses von Personal und Arbeitsumfang, sondern auch mangelnde Auslastung gefahrden die Qualitat, Bei unterschiedlichem Untersuchungsaufkommen sollte durch geeignete Organisation ein Ausgleich der Belastung gesucht werden. Gleichfalls fur die Qualitat der Untersuchungen bedeutsam ist die verfugbare Raumkapazitat, da eine Beengung die Leistung mindert. Wegen der Risiken fur die Sicherheit des Laborpersonals und der moglichen Gefiihrdung der Umwelt ist iiber die notwendige Gro/Se hinaus auch eine funktionsgerechte Aufteilung des Laboratoriums zu fordern. In diesem Zusarnrnenhang wird auf die in Bearbeitung befindliche DlN-Vorschrift "Sicherheit im rnikrobiologischen Laboratoriurn" und auf die Unfallverhiitungsvorschrift der Berufsgenossenschaft "Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege" hingewiesen. Eine Minderung der Qualitat ist grundsatzlich bei Fragestellungen zu befurchten, die

12

Qualitarssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

nur selten zu bearbeiten sind. Hier ist zu beriicksichtigen, daB die Beherrschung des gesamten Feldes der medizinisch-mikrobiologischen Diagnostik einschlielslich der damit verkniipften Fragen der Infektionsepidemiologie und -prophylaxe sowie der vom Kliniker erwarteten Beratung in der antimikrobiellen Chemotherapie beim heutigen Umfang des Fachgebietes den Wissens- und Erfahrungsschatz des einzelnen medizinischen Mikrobiologen iiberfordert. Aile Laboratorien sollten im Hinblick auf ihre Verantwortung gegeniiber dem Patienten ihr Untersuchungsprogramm an die gegebenen Moglichkeiten anpassen. Der rnikrobiologisch tatige Arzt darf sich nicht scheuen, seine Moglichkeiten iibersteigende Fragestellungen an kompetente Laboratorien weiterzuleiten, die iiber entsprechend spezialisierte Mitarbeiter verfugen und von ihrer Ausstattung her die Voraussetzungen fur derartige Untersuchungen erfullen, Die Einsender sind von ihm entsprechend zu informieren. Wegen des Zeitverlustes und der Qualitatsminderung des Materials ist es strikt abzulehnen, da{j Laboratorien Untersuchungen, die sie nicht selbst durchfiihren, sondern routinemdilig weiterleiten, in ihrem Untersuchungsprogramm ausweisen.

Externe Qualitatskontrolle Die externe Qualitatskontrolle in Form von Ringversuchen ist ein essentieller Bestandteil der Qualitatssicherung. Nach Auffassung der WHO ist es Aufgabe zentraler Institutionen, fur ihren Aufbau und ihre Organisation Sorge zu tragen und sie in die mikrobiologische Diagnostik zu integrieren. Die externe Qualitatskontrolle sollte nicht von der Gesundheitsverwaltung, sondern von Fachwissenschaftlern getragen werden. Bei der Vorbereitung miissen die Organisation und die jeweiligen Pnifobjekte sowie die Form der Ergebnisbeurteilung geklart werden. Wichtig ist, daB die Kontrollverfahren bzw. -objekte von den Teilnehmern akzeptiert werden und das Verfahren als wissenschaftlich einwandfrei anerkannt wird, da sonst der gewiinschte padagogische Effekt nicht gewahrleisret ist. Dabei muf die vertrauliche Behandlung der Ringversuchsergebnisse absolut gesichert sein. Bei groBerer Teilnehmerzahl ist es nur ausnahmsweise moglich, natiirliches biologisches Material zu versenden, da die Gleichartigkeit der Proben bei unterschiedlichen Transportzeiten gewahrleistet sein muK Soweit in verschiedenen Staaten schon Programme der externen Qualitarskonrrolle laufen, steht daher die Versendung von Bakterienstarnmen im Vordergrund, deren Art- oder Gatrungszugehorigkeit und Antibiotika-Empfindlichkeit festzulegen, bzw. von Serumproben, deren Antigen- oder Antikorpergehalt zu bestimmen sind. Nach den Vorstellungen der WHO sollten mindestens vier derartige Ringversuche pro jahr durchgefiihrt werden. Wichtig ist auch beim Ringversuch die Einbeziehung des Faktors Zeit als wesentliches Qualitatselernent der mikrobiologischen Untersuchung. Ebenso wichtig ist eine rasche Auswertung der Ergebnisse, da ein zu langes Zeitintervall das Interesse des Teilnehmers an der Richtigstellung seiner Befunde mindert oder dazu fuhrt, daB Material fur Wiederholungsuntersuchungen nach fehlerhaftem Befund nicht mehr verfugbar ist. Die externe Qualitatskontrolle hat in erster Linie eine Fortbildungsfunktion. Sie soli den Laboratorien helfen, Schwachen in ihrer Diagnostik zu erkennen und zu beseitigen. Bei nicht behebbaren Miingeln muf allerdings auch die Ausgrenzung von Personen und Mangelleistungen die Konsequenz sein durfen. Die Auswertung in der Bundesrepublik

Qualitiitssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

13

Deutschland seit 1973 auf freiwilliger Basis durchgefuhrter Ringversuche hat eine eindeutig positive Wirkung erkennen lassen (9). Die Dringlichkeit interner und externer Qualitatskontrolle hat sich in den letzten Jahren nicht nur durch die Zunahme komplizierter und anfalligerer Techniken, sondern auch dadurch verstarkt, daB zu den bisher bestehenden, meist offentlichen bzw. groBeren Instituten zahlreiche kleinere Laboratorien hinzugekommen und in Krankenhauslaboratorien die klinisch-chernischen Untersuchungen auf mikrobiologische Aufgabenstellungen ausgedehnt worden sind. Soweit diese Aktivitaten iiberhaupt unter verantwortlicher Leitung durch die dafiir allein geeigneten medizinischen Mikrobiologen ablaufen, sind diese vielfach auf sich selbst gestellt. Die Moglichkeiten methodischer Fortentwicklung bzw. der Einfiihrung neuer Verfahren sind dabei oft nicht im gleichen Malic gegeben wie in den groBeren, mit spezialisierten Mitarbeitern ausgestatteten Instituten. Vor allem aber bedarf die Qualitat der zunehmenden mikrobiologischdiagnostischen Tatigkeit von Arzten anderer Fachgebiete oder von mikrobiologisch unzureichend ausgebildeten Nicht-Arzten dringend einer Absicherung. Deshalb ist es an der Zeit, in der Bundesrepublik wie in anderen vergleichbaren Landern ein System externer Qualitatskontrolle zu institutionalisieren. Dieses ist gernaf den Aufgaben der Qualitatssicherung mit methodischen Mindestanforderungen im Sinne der DGHMRichtlinien zu verbinden, damit das von der 6ffentlichkeit erwartete Niveau mikrobiologisch-diagnostischer Leistung in der Medizin gewahrleistet wird.

Ma~nahmen vor und nach der Lahoratoriumsuntersuchung - von der Prohengewinnung his zur Befundinterpretation -

Die mikrobiologische Prufung der Probe im Laboratorium ist zwar der Kern, aber doch nur ein Teil des Gesamtuntersuchungsganges. Gewinnung und Transport des Materials gehen dem laboratoriumsinternen Abschnitt voraus, und erst die Ubermittlung des Befundes und - soweit moglich und erforderlich - seine Interpretation durch den medizinischen Mikrobiologen bilden den AbschluK Die Laborverfahren sind im Laufe der Entwicklung zunehmend komplizierter und vielfaltiger geworden; doch laBt sich ihnen durch ihre Abwicklung im Laborbereich, anders als im breit gestreuten Vorfeld der Untersuchung, ein iiberblickbares Kontrollsystem ohne grundsatzliche Schwierigkeiten zuordnen. Wie unlangst durch die WHO-Arbeitsgruppe formuliert wurde, besteht eine wesentliche, unerlafsliche Aufgabe der Qualitatssicherung darin, fur untersuchungswurdiges Material Sorge zu tragen. Denn auch die ausgefeilteste Untersuchungstechnik verliert bei ungeeignetem Probenmaterial entscheidend an Wert. Und seibsr bei einwandfreier Probengewinnung und -iibermittlung kann, z. B. infolge zu langer Untersuchungsdauer, verzogerter Befundzustellung oder schwieriger Interpretierbarkeit des Ergebnisses, die Bedeutung der mikrobiologischen Untersuchung fiir Arzt und Patient malsgeblich beeintrachtigt werden. Daher muf sichergestellt sein, daB - geeignetes Probenmaterial zur Untersuchung kommt, - die Probe selbst korrekt entnommen wird, - wesentliche Veranderungen des Materials wahrend des Transportes moglichst vermieden werden, - der Befund schnellstens und - soweit rnoglich und erforderlich - einwandfrei interpretiert zum Empfanger gelangt. Der medizinische Mikrobiologe muB ggf. die einsendenden Arzte eingehend und wiederholt uber die richtige Wahl sowie die sachgemafse Gewinnung und Versendung der

14

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

Proben informieren. Dazu gehort z. B. auch die Besprechung zuverlassiger Mafsnahmen zur Vermeidung einer Kontamination der Proben durch Mikroorganismen der Normalflora. Ebenso wichtig ist es, dag geeignete Gefage zur Verfugung gestellt werden, die zugleich die Cefahrdung des Laborpersonals bei der Verarbeitung der Proben moglichst vermeiden. Abstriche sind fur die Untersuchung wesentlich weniger geeignet als originates Eiter-, Exsudat- und sonstiges Probenmaterial. Soweit sie unumganglich sind, sollten die Tupfer zur Beseitigung inhibierender Wirkungen vorbehandelt werden (s. Richtlinie 1.5 Mikrobiologische Diagnostik von Infektionen der oberen Atemwege, des Ohres und des Auges - S. 5). Urn Austrockungs- und andere schadigende Effekte wahrend des Transportes zu vermindern, ist von Konservierungsmedien Gebrauch zu machen. Negative Ergebnisse sind z. B. bei eingetrockneten Tupfern ohne Aussagekraft. Auf die besondere Bedeutung der Transportbedingungen bei Untersuchung auf Anaerobier wird hingewiesen (s. Richtlinie 2.7 Isolierung und Identifizierung von obligat anaeroben gramnegativen Stabchen). Urinproben sollten innerhalb 1-2 Std., sonstige mikrobiologische Proben innerhalb 3 Std. im Laboratorium verarbeitet werden. Urinproben konnen, wenn unumganglich, bis 24 Std. im Kiihlschrank gelagert werden, ohne dag wesentliche Einbufen im Nachweis der hierbei zu erwartenden Erregerarten befiirchtet werden miissen. Bei den meisten anderen Materialien ist mit dem Verlust anspruchsvollerer Erreger oder mit Keimverschiebungen, die eine gesicherte Interpretation in Frage stellen, zu rechnen. Zumindest dann, wenn Proben von nicht ortsstandigen Einsendern auf dem Postweg ungekiihlt zur Untersuchung kommen, ist eine wesentliche Forderung der mikrobiologischen Qualitatssicherung nicht erfiillt. Bisher sind kiihlbare Versandeinrichtungen, die die Temperatur genugend niedrig halten, nur ganz vereinzelt im Einsatz. Eine Abhilfe lagt sich durch die Einrichtung von Abholdiensten schaffen. Sie garantieren fiir die Untersuchung geeignetes Material und verkiirzen zusatzlich die Zeit zwischen Probengewinnung und Befunderstattung. Stehen regulare Botendienste nicht zur Verfiigung, helfen sich Laboratorien zunehmend dadurch, dag sie - zumindest in dringenden Fallen - die Uberbringung des Materials durch Angehorige des Erkrankten veranlassen. Gleichfalls eine Forderung der Qualitatssicherung ist die Beschleunigung der Befundiibermittlung. Sie ist heute durch moderne Kommunikationsformen wie z. B. die Telekopie zumindest fur Krankenhauser realisierbar. Dabei wird zugleich ein spiirbarer Einsparungseffekt erzielt, z. B. durch raschere Ermoglichung einer gezielten Chemotherapie oder Verkurzung der Krankenhausverweildauer (10). Bei konventioneller Abwicklung beanspruchen bakteriologische Untersuchungen in nicht ortsstandigen Laboratorien mindestens 4 Tage, wenn neben den 2 Tagen Laborarbeit noch je 1 Tag fur Probentransport und Befundiibermittlung auf dem iiblichen postalischen Weg anfallr, Viele solcher Befunde sind dann eher von akademischem als von praktischem Wert fur die Diagnostik und Therapie. Bei Ausschopfung der heutigen Transport- und Kommunikationsrnoglichkeiten kann diese Zeitdauer urn mindestens die Halfte abgekiirzt werden. Es ist eine wichtige Aufgabe der Laboratorien und der zustandigen Verwaltungen, die Qualitatssicherung auf diesem lange vernachlassigten Gebiet endlich voranzutreiben und dadurch das Streben nach Gute un d Schnelligkeit der Befunde zu unterstiitzen.

Qualirarssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

15

Literatur

1. N. N. External Quality Assessment of Health Laboratories. Report on a WHO Working Group. EURO Reports and Studies 36. Regional Office for Europe, World Health Organization, Copenhagen (1981) 2. Bartlett, R. C, C. A. Rutz, and N. Konopacki: Cost Effectivness of Quality Control in Bacteriology. Amer. ]. Clin. Path. 77 (1982) 184--190 3. Tydeman, J., j. I. Morrison, D. E. Hardwick, and P. A. Cassidi: The Cost of Quality Control Procedures in the Clinical Laboratory. Amer. J. Clin. Path. 77 (1982) 528-533 4. Vera, H. D.: Quality Control in Diagnostic Microbiology. Hlth Lab. Sci. 8 (1973) 176-189 5. Barry, A. L. and G. D. Fay: A Review of Some Common Sources of Error in the Preparation of Agar Media. Amer. J. Med. Techno!. 38 (1972) 1-5 6. DIN 58 940: Methoden zur Ernpfindlichkeitsprufung von bakteriellen Krankheitserregem (aufser Mykobaterien) gegen Antibiotika. Beuth Verlag GmbH, 1 Berlin 30 7. NCCLS: Standard ASM 2. Approved Performance Standard for Antimicrobial Disc Susceptibility Test, P. A. Rohde, (Chairholder). National Committee for Clinical Laboratory Standards, 771 E. Lancaster Avenue, Villanova, PA. 19085, USA 8. Cumitech 3: Blazeuic, D. j., C. T. Hall, M. E. Wilson: Practical Quality Control Procedures for the Clinical Microbiology Laboratory. Coordinating ed. A. Balows. American Society for Microbiology, Washington, D. C. 9. Burkhardt, F.: Standardisierung medizinisch-mikrobiologischer Untersuchungen. Notwendigkeit - Moglichkeit - Grenzen. Forum Mikrobio!. 6 (1983) 146-152 10. Burkhardt, F.: Das Telekopieverfahren, ein Weg zur Kostensenkung durch Beschleunigung der Befundmitteilung. Med. Lab. 30 (1977) 76-81 Professor Dr. F. Burkhardt, Landesuntersuchungsamt fur das Gesundheitswesen Nordbayern, Eggenreuther Weg 43, 0-8520 Erlangen

Anhang I Priifung von Isolierungs- und Identifizierungsmedien Die folgende Aufstellung soli Hinweise beziiglichder Mikroorganismen, der Haufigkeit der Priifungen und der Priifungsbedingungen geben, die bei der Kontrolle der wichtigeren Medien beachtet werden soliten. Diese Liste kann nicht vollstandig sein; sie ist im einzelnen Laboratorium je nach den benutzten Nahrboden zu erganzen, Bei Medien, die nach der Sterilisation noch durch Zusatze angereichert werden, ist au~er der Kontrolle mit Testorganismen eine Sterilitatsprufung erforderlich. Dazu werden die Nahrboden bei der fiir die Anwendung vorgesehenen Temperatur bebriitet. Bei der Priifung von Isolierungsmedien ist auf Kolonieform und -farbe sowie ggf. auf Nahrbodenveranderungen (Harnolyse, Farbanderung etc.) zu achten.

16

Qualirarssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

A. Isolierungssubstrate Pnifung

Medium

Testorganismus

Bedingungen

S. pyogenes S. pneumcniae H. intluenzae N. gonorrhoeae N. ganorrhoeae

I Tg"J6"C

Hanfigkeir

Bemerkungen

1. Medien mit Zusdtzen nacb der Sterilisation

Blutagar Kochblutagar Thayer-Martin- u. a. Selekrivmedien fur pathogene Neisserien

Clauberg- u. a. Selektivmedien fur C. diphtberiae Supplemenrierrer Bluragar fur Anaerobier Myko-, Ureaplasmen-Agarrnedien Campylobacter-Selekuvagar

Fildes-Bouillon DiphtheriebakrerienAnreicherungsbouillon Ureaplasmen-Anreicherungsbouillon

iede Charge

S. aureus E. coli

C. albicans C. diphtheriae

B. asaccbaro-

}

lytlcu~

1

rg.!360C

anaerobe } Bebrurung

-

M. hominis/pne,,-}4 rg.136 'C mOnlae

Bebrutung in

C. ieiuni f.. coli P. mirabilis H. influenzae C. diphtheriae

}

} 1 Tg./36'(

u. urealvticurn

} bis

1 Tg.l42"(

mikroaerophi-

} ler Atmosph. I I

, 4 Tg.l36'C

2. Medien ohne Zusdtze nach der Sterilisation

Nahragar Medien zur Sensibiliratsprufung schnellwachsender Erreger

Laktcse-lndikator-Medien wie Endo-, McConkey-, E!\.1B-Agar

Leifson- u. 55-Agar

Xylose-Lysin-Desoxycholat-Agar

Phenolror-Brillanrgrun-Agar Wilson-Blair-Agar

Mannit-Kochsalz-Agar u. a, Staphylokokken-Seleknvmedren TCBS-Agar

S. aureus E. coli S. aureus E. coli P. aeruginosa S. typhi S. tlexneri E. coli S. typhi S. flexneri E. coli S. typbirnuriurn S. ilexneri L coli S. typbimurium E. coli S. typhi E. coli S aureus I-:.wli V. elror

V. parahaemolyticus

I Tg./36'(

selbst her-

gesrellre Mcdien: jedc Charge

Kommerzielle Medien:

F::::

zumindesr die erste Charge aus [eder Packung

E. coli

(SproB-)Pilzisolierungsmedien wie Sabouraud-Clukose-Agar, mit und ohne Aktidion Mykobakterien-Isolierungsrnedien wie Lowenstein-jensen-Medium

Nahrbouillon Thioglycolar-, Leberboudlon und andere flussige Medien fUr Anaerobierkultur Tetrarhionat-Bouillon, Grarnnegative Broth (Hajna) Selenit-Bouillon Alkalisches Peptonwasser u. a. Vibrionen-Anreicherungsmedien

C. albicans A. (umigatus

}3Tg.l36'C

M. tuberculosis .1 Wochen/ } .16'C M. bovis S. aureus

B. (ragilis S. typhimurium

S. ryphi S. ilexnen V. eltor V. parahaemofyticus

1 Tg.36'C

}8 Std.l36'(

Abschatzung der Koloniezahlen vor und nach der Bebriitung empfehlenswert bzw. (bei Ureaplasmen-Anreicherung) erforderlich (Ausimpfung mit kalibrierter Ose auf Kochblutagaroder andere geeignete, Selektivstoff-freie Nahrboden),

Qualiratssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

17

B. Identifizierungssubstrate Dicse Priifungen sind, soweit nicht anders vermerkt, nach ca. 18 Std. Bebriitung bei 36 °C abzulesen. Neben den Reaktionen mit den Tesrstarnmen ist auch die Sterilitat ( 2 Tg .l30 "C) zu kontrollieren .

1. Monotrope Medien T estorganismen fur negativ

Reaktion

positiv

Askulinhydrolyse Chlamydosporenbildung CTA-Medium Glukose Maltose Saccharose Dekarboxylasen Arginin (Dihydrolase) Lysin Ornithin DNase-Agar Gelatinase Hippurathydrolyse Indolbildung KCN-Test Kohlenhydratabbau (insbes. Enterobacteriaceae) Adon it Arabinose Dulcit Glukose Inosit Laktose Maltose Mannit Raffinose Rhamnose Saccharose Salicin Sorbit Xylose Lezithinase Lipase Mal onatverwertung Methylrot-Reaktion Nitratreduktion OF-Test Glukose

S. faecalis C. albicans

S. agalactiae C. tropicalis

N. gonorrhoeae N. meningitidis

C. xerosis

B. catarrhalis B. catarrhalis B. catarrhalis

E. cloacae K. pneumoniae E. cloacae

P. morganii P. morganii K. pneumoniae

S. aureus P. mirabilis S. agalactiae E. coli K. pneumoniae

S. epidermidis P. morganii S. pyogenes K. pneumoniae P. morganii

K. pneumoniae K. pneumoniae S. typhimurium K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae K. pneumoniae

P. m organii P. morganii P. morganii A.lwoffii P. morganii P. m organii P. morganii

Maltose Phen ylalanin-Deaminase Urea se d-Tartrarver wertung Voges-Proska uer- Reaktion Zitratverwertung H 2S-Bildung

C. perfringens C. sporogenes K. pneumoniae E. coli E. coli

F.: K. pneumoniae 0 .: P. aeruginosa F.: K. pneumoniae 0.: P. maltophilia P. mirabi/is P. mirabi/is S. java K. pneumoniae K. pneumoniae S. typhi

P. m organii P. morganii P. morganii P. morganii P. morganii

P. morganii P. morganii C. sporogenes C. perfringens P. morganii K. pneumoniae A.lwoffii

A.lwoffii P. aeruginosa

E. coli E. coli S. paratyphi B E. coli

E. coli E. coli

18

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

2. Polytrope Medien (Testorganismen: s. bei monotropen Medien) Ergebnis positiv

negativ

Medium

Nachweis von

LIA (Lysin-EisenAgar)

Hochschicht gelb Lysindekarboxylase Hochschicht violett HzS-Bildung Schwarzung im Hoch- keine Schwarzung schichtbereich

LIM (Lysin-IndolMoti!.-Medium)

Lysindekarboxylase Violettfarbung Indolbildung Reagenz wird rot Beweglichkeit gleichm. Trubung

MIO (MotiliratsIndol-OrnithinMedium)

Beweglichkeit Indolbildung Ornithindekarboxylase

gleichm. Trubung Reagenz wird rot Violettfarbung

Gelbfarbung

SIM (Sulfid-Indol- HzS-Bildung Motilit.-Medium) Indolbildung Beweglichkeit Indolbrenztraubensare-Bildg.

Schwarzung Reagenz wird rot gleichm. Trubung braun!' Farbung

keine Schwarzung keine Farbanderung Wachst. entlang Stich keine Verfarbung

Dreizucker-EisenAgar (TSI)

Schragfl, rotl

Schragfl, u. Hoch-

Clukose-Abbau

Gelbfarbung keine Farbanderung Wachst. entlang Stich Wachst. entlang Stich keine Farbanderung

schicht rot Schragfl, rot Lakrose- und/oder Saccharose-Abbau HzS-Bildung Schwarzung im Hoch- keine Schwarzung schichtbereich

Kligler- Agar(Zwei- GIukose-Abbau zucker-EisenAgar) Laktose-Abbau HzS-Bildung

Hochsch. gelb Schragfl. gelb

Schragfl, rotl Schragfl. u. HochHochschicht gelb schicht rot Schragfl, gelb Schragfl. rot Schwiirzung im Hoch- keine Schwarzung schichtbereich

Qualitatssicherung in der Medizinischen Mikrobiologie

Anhang II Priifung von Reagenzien und Farbungen Test oder Reagenz

posirv

Teststarnrne negativ

Differenzierungsblattchen Bacitracin (Hemmung) Optochin (Hemmung) Faktor X (Wachstum) Faktor V (Wachstum) Faktor X+V (Wachstum) Oxidase Katalase ONPG Phosphatase Plasmakoagulase CAMP-Test Gramfiirbung Neisserfarbung

H. parainfluenzae H. influenzae P. aerugtnosa S. aureus E. coli S. aureus S. aureus S. agalactiae S. aureus C. diphtheriae

Ziehl-Neelsen-z

M. tuberculosis

Auraminfarbung Sonst. Fiirbungen

je nach angewandter Fiirbung

S. pyogenes S. pneumoniae

S. agalactiae S. [aecalis

Priifung Bedingungen Hiiufigkeit

} Blutagar

wochenr} lich

H. influenzae H. influenzae E. coli S. faecalis P. mirabilis

S. faeca/is S. epidermidis S. pyogenes E. coli C. pseudodiphth.

Tryptic Soy Agar

1

taglich, soweit der Test anfallr

Blur- oder anderer Nahragar

I

jedesmal bei Anwen} dung der Fiirbung

19