Auch wenn die aktuelle Gesundheitskrise eine Zäsur für die Menschen und für die einzelne zahnärztliche Praxis ist, so zeigt sich, dass es über alle Ländergrenzen hinweg einen großen Zusammenhalt vor allem in der Wissenschaft gibt. Weltweit werden die unterschiedlichsten Ideen präsentiert, um die fehlende Verfügbarkeit von Gesichtsmasken oder ähnlichem zumindest temporär auszugleichen. In diesem Beitrag werden einige praxisnahe Vorschläge zur Herstellung individueller Schutzausrüstung (Mundschutz, Gesichtsvisier) vorgestellt und kritisch diskutiert.

Die negativen Folgen der Globalisierung zeigen sich in diesen Tagen gleich mehrfach. Zum einen breitet sich ein neuartiges Virus schnell über alle Kontinente hinweg aus. Zum anderen treten besonders durch die Unterbrechung der Produktion und der Handelswege unerwartete, weltweite Lieferengpässe auf. Die bisherigen Empfehlungen für die ambulante zahnärztliche Praxis sahen einen vlieshaltigen Mund-Nasen-Schutz als ausreichend an: Im Hygieneleitfaden des Deutschen Arbeitskreises für Hygiene in der Zahnmedizin (Stand Februar 2020) wird vor allem darauf hingewiesen, dass ein derartiger Mund-Nasen-Schutz gut anpassbar sein sollte und nach Durchfeuchtung sowie nach der Behandlung eines Risikopatienten gewechselt werden muss [1]. Im aktuellen Dental-Vademekum finden sich eine Vielzahl dieser Produkte [2]. Die Mehrheit besteht aus drei bis vier Lagen Vlies und wird mit unterschiedlichen biegbaren Stegen und Befestigungen geliefert. Schutzklassen oder Prüfverfahren werden nicht angegeben. Die Informationen der Hersteller geben eine Filterleistung zwischen 93 und 99,9 Prozent an [2].

Herausforderung SARS-CoV-2 (Covid-19)

Am 11. März 2020 wurde durch die Weltgesundheitsorganisation die neuartige Erkrankung als Pandemie eingestuft. Das Robert-Koch-Institut (RKI) geht derzeit für Deutschland von einer hohen und für Risikogruppen sehr hohen Gefährdungslage aus. Die Informationen werden ständig aktualisiert und sind leicht verfügbar [3]. Zu den gesichert geltenden Erkenntnissen über Covid-19 gehören unter anderem [3, 4]:
• Hohe Übertragbarkeit,
• Reservoir im Nasen- und oberen Rachenbereich,
• Unspezifische Symptome und Verlaufsformen,
• Schwere Verlaufsformen mit Pneumonien und Lungenversagen möglich,
• Übertragungswege:
– Tröpfcheninfektion (gesichert)
– Aerosol (nicht ausgeschlossen)
– Schmierinfektion (nicht ausgeschlossen).

Für den medizinischen Bereich schreibt das RKI [4]: „Im medizinischen Sektor sind (…) alle potenziellen Übertragungswege von Bedeutung und müssen durch entsprechende Maßnahmen verhindert werden. Ein Hochrisikosetting sind Aerosol-produzierende Vorgänge, wie zum Beispiel Bronchoskopie oder zahnärztliche Prozeduren.“

Diese Aussage wird durch eine aktuelle Studie von Peng et al. (2020) belegt: Anhand der verfügbaren Literatur zu vergleichbaren Viren stellten die Autoren unter anderem fest, dass das virusbeladene Aerosol bei zahnärztlichen Behandlungen mit wassergekühlten rotierenden Instrumenten relativ lange in der Luft verbleibt und erst nach einiger Zeit absinkt [5].

Deshalb wird im Umgang mit infizierten oder potenziell infizierten Patienten in der neuesten Hygiene-Empfehlung das Tragen einer FFP2- oder FFP3-Schutzmaske vorgeschrieben [4]. Diese Abkürzungen beziehen sich auf die Einteilung der Halbmasken (FFP = Filtering Face Piece) der Europäischen Norm EN 149 und umfasst folgende Klassifikationen [6]:

  • FFP 1mit einer Filterleistung von mindestens 80 Prozent
  • FFP2 mit einer Filterleistung von mindestens 94 Prozent
  • FFP3 mit einer Filterleistung von mindestens 99 Prozent

Neben der Filterleistung werden Vorgaben zu den zu filternden Stoffen, zur Anwendung und Wiederverwendung getroffen. Eine andere Normierung und Prüfung wird durch das National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) als Teil der amerikanischen Regierungsbehörde Centers for Disease Control and Prevention (CDC) durchgeführt. Die Filterleistung von 95 Prozent wird als N95 bezeichnet und findet sich als Angabe auf vielen internationalen Produkten. Zu den Aufgaben der Behörde gehört außerdem die Forschung und Publikation. In der aktuellen Krise werden fortlaufend neue Untersuchungsergebnisse präsentiert [7,8].

Praxiskonzept in der Krisenzeit

Zahnärztliche Tätigkeiten weisen ein hohes Infektionsrisiko für Behandler, Personal, Patient und Begleitpersonen auf. Bei weiter steigenden Infektionszahlen und ungewisser Dauer der Infektionswelle ist mit einer zunehmenden Zahl symptombehafteter Patienten zu rechnen. Deshalb sind alle Möglichkeiten der Infektionsvermeidung auszuschöpfen:

  • Anamnestische Befragung des Patienten vor jeder Behandlung (Infekt, Fieber, Kontakt zu Infizierten, aktuelle Beschwerden),
  • Strikte Reduzierung der Personenzahl in Warte- und Sprechzimmer,
  • Bauliche Vorrichtungen zur Vermeidung von Tröpfchen-Übertragungen (Rezeption mit Schutzschilden, Abstandsmarkierungen etc.),
  • Aufteilung in Behandlerteams (wochenweise),
  • Verbesserung der Schutzausrüstungen,
  • Vermeidung von Behandlungen mit erheblicher Aerosolbildung (Zahnreinigung mit Pulverstrahlgeräten, Zahnsteinentfernung mit Ultraschall-Scaler etc.).

Anamnestische Erhebungen, verstärkte Hygienemaßnahmen und veränderte Arbeitsorganisation zu Infektionsprophylaxe reichen nicht aus. Zur Aufrechterhaltung der Arbeitsfähigkeit einer Praxis kann empfohlen werden, Behandler-Teams zu bilden und wochenweise getrennt voneinander zu arbeiten. Eine mögliche Quarantänezeit könnte dadurch leichter kompensiert werden, denn es ist aus Sicht der nächsten Monate zu erwarten, dass ein Mitglied des Teams erkrankt oder Kontakt zu einem Erkrankten hat.

Wann die notwendige Schutzausrüstung in ausreichender Stückzahl verfügbar ist, kann gegenwärtig nicht abgeschätzt werden. Je länger der Ausnahmezustand besteht, umso häufiger werden auch Notfallbehandlungen infizierter Personen im zahnärztlichen Bereich wahrscheinlicher.

Temporäre Lösungsansätze für Mund-Nasen-Schutz

Die Anstrengungen zur Beschaffung von persönlicher Schutzausrüstung (Mund-Nasen-Schutz, Gesichtsschutzschirm etc.) sollte jeder Praxisinhaber intensivieren und bei Bestellungen auf den Lagerort sowie die Verfügbarkeit achten. Die Kassenzahnärztlichen Vereinigungen und die Zahnärztekammern werden von ministerialen Behörden in die Verteilung von Schutzmaterialien eingebunden.

Das doppelte Anlegen eines medizinischen Mund-Nasen-Schutzes mit Einlage zusätzlicher Schichten (Kaffeefilter, Flies etc.) oder die Eigenproduktion von Schutzmaterialien mittels CAD/CAM-Prozessen erlauben, in größter Not eine Übergangsphase zu überstehen. Hierfür fehlen derzeit jede Evidenz und jeder Nachweis der Wirksamkeit. Eine Zertifizierung oder Zulassung als Medizinprodukt liegt ebenfalls für keine anderen Materialien (Textilien, Staubsaugerfilter etc.) vor. Der Einsatz bleibt deshalb fragwürdig und zählt mehr als gutgemeinte Geste.

Grundsätzlich gelten die aktuellen Empfehlungen des RKI. Bei Verdacht auf eine Covid-19-Infektion ist das Tragen einer FFP2-Maske für die behandelnde Person notwendig! Bei unspezifischen Erkrankungen gilt nach wie vor, dass ein medizinischer Mund-Nasen-Schutz ausreicht [3-5].

Von zwei Zahnärzten aus Neuburg wurde eine Möglichkeit vorgestellt, einen Mund-Nasen-Schutz aus Stoff selbst herzustellen. Neben der Verfügbarkeit der Materialien erscheint die Wiederaufbereitung durch Waschen bei 95 Grad Celsius vorteilhaft [9]. Zur schnellen Desinfektion der M-N-Masken ist Bügeln mit mindestens 80 Grad Celsius oder das Einlegen in die Mikrowelle in der Pressekonferenz vom RKI empfohlen worden (das RKI hat inzwischen eine Information zur Wiederaufbereitung von Schutzmasken bereitgestellt, Anm. d. Red.). Vorteil dieser einfachen „Küchen-Desinfektions-Methode“ ist die schnelle Verfügbarkeit, die Wiederverwendung der Masken und der schonende Umgang mit den Geweben und Kunststoffanteilen.

Dieses Verfahren erscheint zumindest für die allgemeine Bevölkerung geeignet, denn in aktuellen Verlautbarungen des Präsidenten der Bundesärztekammer oder auch des Virologen Prof. Alexander Kekulé wird nun doch das Tragen eines Mundschutzes in der Öffentlichkeit empfohlen [10]). Zu den behördlichen Maßnahmen zur Reduzierung des Mangels an Ausrüstungsgegenständen wurde ein Exportverbot verhängt, Schutzmasken ohne CE-Kennzeichnung („N95“) zugelassen und durch das RKI eine Handlungsempfehlung zur Wiederaufbereitung herausgegeben [11-13]:

  1. Mund-Nasen-Schutz ist ausreichend bei unspezifisch erkrankten Patienten.
  2. FFP2- oder FFP3-Masken können unter Einhaltung strikter Leitlinien wiederverwendet werden. Dazu zählen: Einweisung des Personals, personenbezogene Maske, Tragen nur bei einer Schicht, Händedesinfektion vor und nach Anlegen, An- und Ablegen mit nicht kontaminierten Handschuhen.

Die amerikanische Behörde (CDC) und die Österreichische Gesellschaft für Sterilgutversorgung (ÖGSV) gestatten übergangsweise die Wiederaufbereitung der Masken mit Dampfsterilisatoren (zum Beispiel 120 Grad Celsius/20 Minuten oder 135 Grad Celsius/5 Minuten). Unter strikter Einhaltung der Arbeitsanweisungen erscheint diese Verfahren ausreichend, obgleich eine Validierung fehlt [7,8,14].

Trotz all dieser Maßnahmen bleibt die Verfügbarkeit von FFP2-/FFP3- Masken vor allem weltweit ein Problem. Deshalb schlagen chilenische Entwickler einen anderen Weg vor [15]. Mit Hilfe eines speziellen Nanokunststoffs wird im 3-D-Druckverfahren ein Mundschutz hergestellt. Der Kupferanteil des Materials soll antibakteriell und virusabweisend wirken [16]. Die Druckvorlagen sind nach dem Prinzip der Open-Source-Community frei verfügbar. Allerdings liegen liegt keine Zertifizierung vor, die Art des eingesetzten Filters ist nicht spezifiziert und es dürfen nur die Materialien der Firma eingesetzt werden.

Lösungsansätze zum Selberdrucken

Dieser Grundidee folgend sind verschiedene andere Lösungsansätze vorstellbar. Dank der verfügbaren Scantechniken, der freien CAD-Software und den Möglichkeiten des 3-D-Drucks vor Ort können sehr verschiedene Designs und Individualisierungen vorgenommen werden.

So finden sich sehr interessante Vorschläge unter der öffentlichen Facebook-Gruppe Fired by Corona – Solutions by Dentists. Für die Eigenkonstruktion wurden zwei unterschiedliche Formen von Gesichtsmasken ausgewählt und die entsprechenden 3-D-Konstruktionssätze als STL-Dateien heruntergeladen. Die weitere Bearbeitung der dreidimensionalen Daten kann mit frei verfügbaren Programmen erfolgen (CAD/CAM), allerdings ist die Einarbeitung in diese Software sehr zeitaufwändig. Deshalb wurden die STL-Daten mit Hilfe der kieferorthopädischen Planungs- und Projektsoftware OnyxCeph (Deutschland) und dem Programm-Modul Ortho-Apps 3D bearbeitet und an die vorhandene Druckerumgebung angepasst. Die Software erlaubt so die Skalierung und Modulation der Apparaturen. Zusätzliche Elemente können ergänzt oder die Grundformen leicht verändert werden. Die Ausgabe erfolgte auf einen Standard-3-D-Drucker (hier: Low Force Stereolithographie, Formlab 3, Formlabs, Sommerville, USA) und wurde mit einem Standard-Resin ausgeführt. Die Druckzeit variiert zwischen sechs und acht Stunden. Die Verfahren zur Reinigung und zur Aushärtung des Werkstücks erfolgten nach Herstellerangaben.

Die Abbildung 1 zeigt den ersten Prototypen. Die Passung der Bauteile und der präzise Ausdruck machten eine Bearbeitung mit zahntechnischen Instrumenten (Fräsen, Politur) unnötig. In einer ersten Anordnung wurde ein HEPA-Filter zurechtgeschnitten und eingefügt. Diese Filter werden als Feinstaubfilter in Staubsaugern oder in Lüftungsanlagen eingesetzt. Sie sind nicht für medizinische Zwecke zugelassen und zertifiziert. Nach intensiver Recherche muss von diesen Materialien abgeraten werden, da sie wesentlich aus Glasfasernetzen bestehen und die Gefahr der Aspiration besteht.

Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, Material aus einer vorhandenen FFP-2-Maske zu entnehmen. Entsprechend des konstruierten Durchmessers könnten aus einer Maske mind. fünf Filter entstehen (Abb. 2). Das Problem mit der Dichtheit der Maske wurde durch das Aufbringen eines Silikonstreifens am Innenrand gelöst. Der vorgestellte Prototyp kann einfach an die Kopfform angepasst werden (Abb. 3) und erweist sich in der ersten klinischen Anwendung als einsetzbar. Allerdings besteht keine medizinische Zulassung oder Validierung und durch das Fehlen eines Ventils kann die Maske nur für eine kurze Zeit getragen werden (Wärme- und Feuchtigkeitsentwicklung). Im Gegensatz zu einem weiteren Prototyp (Abb. 4) besteht im Praxisalltag eine nur geringe Einschränkung des Gesichts- und Arbeitsfeldes.

Gesichtsvisiere

Ein wesentlicher Bestandteil der Schutzkleidung bei zahnärztlichen Tätigkeiten ist ein mechanischer Schutz vor Aerosolen und Tröpfchen. Lindsley et al. zeigten 2014, dass Gesichtsschilde in Abhängigkeit von der Größe der Sprühnebelteilchen eine Reduktion von 68 Prozent (3,4 µm) bis 97 Prozent (8,4 µm) der Keime erreichen können [16]. Roberge (2016) fasste die bisherigen wenigen Erkenntnisse zusammen und stellte heraus, dass Visiere in Kombination mit einem Mund-Nasen-Schutz ein wesentliches Element der Infektionsprophylaxe darstellen [17].

Autoren:
Dr. Jens Johannes Bock (https://www.kfo-schlossgarten.de/team.html) ist Fachzahnarzt für Kieferorthopädie in Fulda. Prof. Dr. Dr. Robert Fuhrmann (https://www.kiss-orthodontics.de/kfoaktuell/) ist Direktor der Universitätsklinik und Poliklinik für Kieferorthopädie Halle (Saale). PD Dr. Björn Ludwig (https://www.kieferorthopaedie-mosel.de) ist niedergelassener Fachzahnarzt für Kieferorthopädie in Traben Trarbach, Dozent an der Klinik für Kieferorthopädie an der Universität des Saarlandes und Chefredakteur der Zeitschrift Kieferorthopädie des Quintessenz Verlags, Berlin.

Die Verfügbarkeit von Gesichtsmasken oder -visieren mit medizinischer Zulassung ist ebenfalls begrenzt. Aus einer Görlitzer Klinik wurde deshalb mit einer leicht nachbaubaren Anleitung die Herstellung eines Gesichtsschutzes aus Laminierfolie, Gummiband und Abdichtmaterial beschrieben [18].

Eine bessere Passform und das einfache Wechseln der Folien sind mit einem individuell erstellten Schutzschild möglich. DieSTL-Dateien stammten ebenfalls von der Plattform Fired by Corona – Solutions by Dentists. Die Bearbeitung der 3-D-Daten erfolgte im Programm OnyxCeph (Deutschland). Für die Optimierung des Druckes wurden die beiden Außenarme etwas zu Lasten des Tragekomforts eingekürzt, so dass vier bis sechs Bügel gleichzeitig gedruckt werden können (Abb. 5 bis 7). Der Schirm besteht aus handelsüblichen Overhead- Folien. Zur leichten Austauschbarkeit wurde die Konstruktion so gewählt, dass mit einem einfachen Locher jeweils vier Ausstanzungen erfolgen. Das Visier zeigte sich im Praxiseinsatz als gut zu tragen und sollte mit weiteren Schutzausrüstungen (Mund-Nasen-Schutz, Schutzbrille) Anwendung finden.

Schlussfolgerungen

Mit der zahnärztlichen Tätigkeit ist eine hohe Infektionsgefahr verbunden. Durch ein umsichtiges Praxiskonzept kann das Risiko reduziert werden. Dazu zählen das Präsenzteam wochenweise zu wechseln und evidente Schutzmaßnahmen aus geeigneten und getesteten Materialien für Behandler, Personal und Patienten in der eigenen Praxis zu entwickeln. Bei fehlender Verfügbarkeit medizinisch zugelassener Materialen sind alternative Ideen und Vorschläge kritisch zu prüfen und kreative Lösungen zu suchen. Die jüngste Veröffentlichung aus der ersten Krisenregion Wuhan zeigt, dass unter Einhaltung der Schutzmaßnahmen nur eine geringe Anzahl von 10 Personen einer großen Zahnklinik (mehr als 1.000 Angestellte, knapp 900 Studenten, fast 900.000 Behandlungen/Jahr) mit Covid-19 infiziert wurden. Meng et al. beschreiben folgende zusätzliche Maßnahmen als erforderlich (20):

  • Reduzierung der Behandlungen, Vermeiden von ausgeprägt aerosolbildenden Behandlungen
  • Separation von nachweislich infizierten Patienten (Notfallbehandlung)
  • Fieber messen bei Patienten und regelmäßig beim Personal
  • Tragen von N95-Schutzmasken, Schutzbrillen oder Gesichtsschilder
  • Konsequente Quarantäne des Personals bei Verdacht auf Infektionen inklusive Testung auf Covid-19

Jens Johannes Bock, Robert Fuhrmann, Björn Ludwig

Literatur:
1.Hygieneleitfaden des Deutschen Arbeitskreises für Hygiene in der Zahnmedizin, 2020: https://www.bzaek.de/fileadmin/PDFs/Berufsausübung/Hygiene/Hygieneleitfaden_des_Deutschen_Arbeitskreises_für_Hygiene_in_der_Zahnmedizin.pdf
2.Das Dental Vademekum. 10. Auflage https://www.bzaek.de/fileadmin/PDFs/za/AKZ/DDV10.pdf
3.Robert-Koch- Institut Berlin: COVID-19: Grundlagen für die Risikoeinschätzung des RKI. (Stand 13.3.2020). https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/nCoV.html
4.Robert- Koch- Institut Berlin: Steckbrief zur Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19). Stand 23.3.2020.  https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/Steckbrief.html#doc13776792bodyText1
5.Peng X, Xu X, Li Y, Cheng L, Zhou X, Ren B. Transmission routes of 2019-nCoV and controls in dental practice. Int J Oral Sci. 2020;12(1):9.
6.DIN EN 149:2001 + A1 2009: Atemschutzgeräte – filtrierende Halbmasken zum Schutz gegen Partikeln.
7.Interim Guidance for Public Health Personnel Evaluating Persons Under Investigation (PUIs) and Asymptomatic Close Contacts of Confirmed Cases at Their Home or Non-Home Residential Settings https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/infection-control/control-recommendations.html
8.Greenawald, L., Moore, S., and Yorio, P.L.: NIOSH PPE CASE: Inhalation and Exhalation Resistance and Filtration Performance of Stockpiled Air-Purifying Respirators: Overall Performance of Nearly 4,000 Respirators Sampled from Ten Stockpile Facilities. By Pittsburgh, PA U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health. https://www.cdc.gov/niosh/npptl/ppecase/pdfs/PPE-CASE-Stockpile-1-v3-03012020-508.pdf
9.Rotter B, Rotter M: Herstellung eines einfachen Mund-Nasen-Schutzes aus Stoff. https://www.br.de/radio/bayern1/mundschutz-selber-naehen-100.html
10.Reinhardt K. Neue Osnabrücker Zeitung 25.3.2020 https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/111423/BAeK-Praesident-ruft-zum-Tragen-von-Schutzmasken-auf
11.Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Anordnung von Beschränkungen im Außenwirtschaftsverkehr mit bestimmten Gütern. Bundesanzeiger, März 2020
12.Bundesregierung senkt Standards bei Schutzmasken https://www.epochtimes.de/politik/deutschland/bericht-bundesregierung-will-standards-bei-schutzmasken-senken-a3196979.html
13.Mögliche Maßnahmen zum ressourcenschonenden Einsatz von Mund-NasenSchutz (MNS) und FFP-Masken in Einrichtungen des Gesundheitswesens bei Lieferengpässen im Zusammenhang mit der neuartigen CoronavirusErkrankung COVID-19. Stand 13.3.2020 https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/Ressourcen_schonen_Masken.pdf?__blob=publicationFile
14.Stellungnahme des Fachausschusses Prüfwesen der ÖGSV zur Aufbereitung von Einmal-Schutzmasken in der Corona-Krise, Stand 23.3.2020. https://www.oegsv.com
15.Pereira DM, Velásquez AA, Soto Ángelo C: Customized and Reusable Antimicrobial/Antiviral 3D Printed Respirator Inventors: Company Copper3D Inc. https://copper3d.com/pdf/Patent_Description3D.pdf
16.van Doremalen N, Bushmaker T, Morris DH, et al. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1 [published online ahead of print, 2020 Mar 17]. N Engl J Med. 2020;10.1056 https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc2004973
17.Lindsley WG, Noti JD, Blachere FM, Szalajda JV, Beezhold DH. Efficacy of face shields against cough aerosol droplets from a cough simulator. J Occup Environ Hyg. 2014;11(8):509–518.
18.Roberge RJ. Face shields for infection control: A review. J Occup Environ Hyg. 2016;13(4):235–242.
19.Frank MD. Herstellung eines einfachen Gesichtsvisiers. https://lesezeichen.rocks/atemschutzmasken-desinfektionsmittel-und-gesichtsschutz-selber-machen/
20.Meng L, Hua F, Bian Z. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): Emerging and Future Challenges for Dental and Oral Medicine [published online ahead of print, 2020 Mar 12]. J Dent Res. 2020

Bilder: PD Dr. Björn Ludwig