Wie sollte die Wasserleitung konstruiert werden, um das Wachstum von Bakterien zu vermeiden?

Wasser für die Hämodialysebehandlung ist kein gewöhnliches Leitungswasser; Es muss kontinuierlich im gesamten Rohrleitungsnetz zirkulieren.

Warum ist eine kontinuierliche Zirkulation obligatorisch? Sobald die Strömungsgeschwindigkeit nicht mehr ausreicht, kommt es zu einer raschen Vermehrung von Biofilmen an der Innenwand von Rohrleitungen.

Nach der Bildung eines Biofilms können herkömmliche Desinfektionsmethoden Mikroorganismen nicht vollständig beseitigen. Bakterien schützen sich in der extrazellulären Polymersubstanz (EPS)-Polysaccharid-Schutzschicht und weisen eine 100- bis 1000-mal höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischer Desinfektion auf als planktonische Bakterien.

Dies ist die Hauptursache für das in vielen Hämodialysezentren häufig auftretende Problem: Die Wasserqualität entspricht unmittelbar nach der Desinfektion den Standards, überschreitet jedoch innerhalb weniger Wochen wieder die mikrobiellen Grenzwerte.

Anhang B von YY/T 1269-2015Routinemäßige Kontrollanforderungen für Wasseraufbereitungsgeräte, die in der Hämodialyse und verwandten Therapien verwendet werdenlegt ausdrücklich fest, dass die minimale Rezirkulationsströmungsgeschwindigkeit am anderen Ende der Hämodialysewasserzirkulationsleitungen auf 0,4572 m/s (1,5 ft/s) geregelt werden muss.

Dieser Parameter stammt aus Standards der Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI) und wird auch offiziell in den von den US Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS) veröffentlichten Richtlinien zur Dialyseeinrichtungsbefragung zitiert:

„Eine Mindestgeschwindigkeit von 1,5 Fuß/s im distalen Teil eines Direktzufuhrsystems wird empfohlen, wenn das System unter Bedingungen mit Spitzenbedarf betrieben wird.“ – US CMS State Operations Manual, Anhang H: Leitfaden zur Umfrage zur Dialyseeinrichtung im Endstadium der Nierenerkrankung (State Operations Manual, Anhang H)

Wenn das Rohrleitungsnetz jedoch für 40 Dialysestationen dimensioniert und verlegt ist, aber nur 10 Dialysemaschinen Prozesswasser beziehen, beträgt die tatsächliche Durchflussrate über die gesamte Rohrleitung etwa ein Viertel des Volllastdurchflusses, und die Strömungsgeschwindigkeit am distalen Ende der Rohrleitung wird deutlich unter 0,4572 m/s fallen.

Weitaus gefährlicher als eine unzureichende Strömungsgeschwindigkeit sind die 30 leeren Wasseranschlüsse, an denen noch keine Dialysegeräte installiert sind.

Ohne eine standardisierte Entsorgung bilden diese Auslässe einzelne Toträume mit völlig stagnierendem Wasserfluss. In den US-amerikanischen CMS-Richtlinien heißt es eindeutig:

„Sackgassen in Rohren sowie ungenutzte Abzweigungen und Hähne, in denen sich Flüssigkeit ansammeln kann, müssen beseitigt werden, da sie als Bakterienreservoir fungieren und in der Lage sind, das gesamte Volumen des Systems kontinuierlich zu impfen.“

Tote Beine fangen Flüssigkeit ein, dienen als Bakterienreservoir und impfen kontinuierlich Bakterien in das gesamte Wassersystem.

Dies stellt eine solide technische Logik dar.

Während der Renovierungsphase müssen die Wasserversorgungs- und -rücklaufleitungen vollständig installiert werden, um die volle Auslastungskapazität von 40 Dialysestationen auf einmal zu erreichen und spätere versteckte Probleme zu vermeiden. Die Nachrüstung von Rohrleitungen mit Bauarbeiten für künftige Kapazitätserweiterungen verursacht weitaus höhere Kosten als die zusätzlichen Kosten einer einmaligen Komplettinstallation.

Die wichtigsten Wasseraufbereitungsanlagen können phasenweise eingesetzt werden. Wählen Sie für die ersten 10 Dialysestationen Haupteinheiten mit einer Wasserausstoßkapazität für 10 bis 15 Stationen. Reservieren Sie Montageplätze und Rohrleitungsanschlüsse für Haupteinheiten; Für zukünftige Erweiterungen können zusätzliche oder aufgerüstete Haupteinheiten hinzugefügt werden, ohne den normalen Betrieb des bestehenden Systems zu beeinträchtigen.

Dies ist ein Detail, das am häufigsten übersehen wird und anfällig für betriebliche Fallstricke ist.

Die 30 Wasserversorgungsanschlüsse ohne installierte Dialysegeräte dürfen weder offen gelassen noch gelegentlich mit Tüchern blockiert werden.

Richtige Praxis: Verschließen Sie die Auslässe sicher mit speziellen Blindstopfen, die mit dem Rohrleitungsmaterial kompatibel sind, um sicherzustellen, dass bei der Desinfektion Desinfektionsmittel in die Auslässe gelangen kann und beim Spülen Spülwasser durchfließen kann. Bringen Sie die Blindstopfen wieder an, sobald die Desinfektion abgeschlossen ist.

Wenn die Bedingungen es zulassen, installieren Sie an jedem ungenutzten Auslass kurze, mit dem Ventil verbundene Rohrnippel. Halten Sie die Ventile im Routinebetrieb geschlossen und öffnen Sie sie während der Desinfektion, um die Zirkulation des Desinfektionsmittels zu ermöglichen und so das Risiko von Toträumen weitestgehend zu minimieren.

Der Wasserverbrauch von nur 10 Dialysestationen kann nicht die Rezirkulationsströmungsgeschwindigkeit aufrechterhalten, die für ein Rohrleitungssystem mit einer Größe von 40 Stationen erforderlich ist.

Die Lösung besteht darin, am distalen Ende der Schleife ein Bypassventil zu installieren. Überschüssiges Wasser umgeht die Dialysemaschinen und fließt über die Bypass-Rohrleitung direkt zur Haupteinheit zurück, um einen unabhängigen Hochgeschwindigkeits-Rezirkulationskreislauf zu bilden.

Unabhängig davon, wie viele Dialysestationen tatsächlich in Betrieb sind, kann die Rezirkulationsströmungsgeschwindigkeit des gesamten Rohrleitungssystems konstant über 0,4572 m/s gehalten werden, wodurch stagnierende Zonen mit geringem Durchfluss vermieden werden.

Diese Entwurfsanforderung muss während der Renovierungsphase vorgeschlagen und vom Hersteller der Wasseraufbereitungsanlage ausdrücklich in den Systementwurf einbezogen werden. Änderungen nach der Systeminstallation sollten vermieden werden.

Dieser Schritt ist anfällig für unsachgemäße Bedienung: Das Wartungspersonal geht tendenziell davon aus, dass eine Desinfektion der 30 ungenutzten Filialen der Dialysestation unnötig sei.

Diese Praxis ist falsch.

Die Desinfektion umfasst das gesamte geplante Leitungsnetz, einschließlich aller Leitungsabschnitte, die noch nicht an Dialysegeräte angeschlossen sind.

Gemäß YY 0793.2-2023 und WS/T 854-2025 müssen Desinfektionsprotokolle dynamisch auf der Grundlage mikrobieller Überwachungsdaten überprüft werden, anstatt den Desinfektionsumfang subjektiv zu bestimmen.

Während der phasenweisen Öffnungsphase ist die Rohrleitungsführung relativ lang und die Strömungsgeschwindigkeit gering, was im Vergleich zum Volllastbetrieb zu einem höheren Risiko der Bakterienvermehrung führt. Die Desinfektionshäufigkeit darf nicht reduziert werden; sie muss strikt nach der Betriebsanleitung der Wasseraufbereitungsanlage umgesetzt oder ggf. entsprechend erhöht werden.

Die gestaffelte Öffnungszeit birgt die größten Risiken für die Wasserqualität. Folgende Empfehlungen werden gegeben:

• Erhöhen Sie in den ersten drei Monaten vor Beginn des klinischen Betriebs die Häufigkeit der Bakterienüberwachung von einmal monatlich auf einmal alle zwei Wochen.
• Sammeln Sie gleichzeitig Proben am Versorgungsanfang und am distalen Ende der Rohrleitung und verfolgen Sie genau jeden Aufwärtstrend der Mikrobenkonzentration am distalen Ende.
• Beachten Sie den in YY 0793.2-2023 angegebenen Interventionsschwellenwert (Bakterien ≥ 50 KBE/ml). Beginnen Sie sofort mit der Desinfektion und der Ursachenforschung, sobald die Eingriffsschwelle erreicht ist, anstatt zu warten, bis die mikrobiellen Grenzwerte überschritten werden.